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JUAN JACOBO SCHMITTER MARTÍN DEL CAMPO
TÚNELES EN SUELOS BLANDOS (Experiencias en la Ciudad de México)
GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
LUNES 15 DE FEBRERO, 2016
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CONTENIDO • INTRODUCCIÓN.
• PROCESO DE TUNELEO.
• PRIMER INTENTO.
• ESCUDOS UTILIZADOS EN LA CIUDAD DE
MÉXICO.
• DOVELAS.
• AMENAZAS GEOTÉCNICAS.
• TEMAS PARALELOS.
• CONCLUSIONES.
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1. INTRODUCCIÓN
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POR LO GENERAL, LAS GRANDES CIUDADES
SE DESARROLLAN EN TERRENOS PLANOS,
HORIZONTALES, CERCANOS A FUENTES
NATURALES DE AGUA, DONDE LOS
MATERIALES SUBYACENTES SON
PREDOMINANTEMENTE SUELOS, POCO
COMPETENTES.
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LA CIUDAD DE MÉXICO, EN SUS INICIOS.
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EL HISTÓRICO CANAL DE LA VIGA, EN LA CIUDAD DE MÉXICO.
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LAGOS HISTÓRICOS EN EL VALLE DE MÉXICO.
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AL PASO DEL TIEMPO, TALES CENTROS
URBANOS CRECEN Y TAMBIEN SUS
PROBLEMAS RELACIONADOS CON EL
DRENAJE, EL SUMINISTRO DEL AGUA
POTABLE Y EL TRANSPORTE DE PASAJEROS,
ENTRE OTROS.
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AL BUSCAR SOLUCIONES A LOS
PROBLEMAS MENCIONADOS, LAS
AUTORIDADES DE LAS CIUDADES BUSCAN
ESPACIOS PARA RESOLVERLAS,
ENCONTRÁNDOSE QUE PRÁCTICAMENTE
TODO EL ESPACIO SUPERFICIAL HA SIDO
OCUPADO.
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EN CONSECUENCIA SE AVOCAN A BUSCAR
“NUEVOS” ESPACIOS PARA RESOLVER LOS
MENCIONADOS PROBLEMAS Y LOS
ENCUENTRAN “ARRIBA” O “ABAJO” DE LA
SUPERFICE URBANA.
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EN GENERAL, EL ESPACIO DE “ARRIBA” ES
PRIMERAMENTE UTILIZADO PARA
RESOLVER LOS PROBLEMAS
RELACIONADOS CON EL TRANSPORTE
PARTICULAR Y MASIVO DE PASAJEROS, LO
CUAL OCASIONA CIERTOS
INCONVENIENTES URBANOS.
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POR LO QUE TARDE O TEMPRANO, EL
APROVECHAMIENTO DEL “ESPACIO
SUBTERRÁNEO” SE VUELVE UNA PRÁCTICA
COMÚN EN LA MAYORÍA DE LAS GRANDES
CIUDADES.
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CUANDO SE HABLA DE SUELOS POCO
COMPETENTES, UNA VARIABLE FRECUENTE
ES QUE AQUÉLLOS SEAN ARCILLOSOS,
BLANDOS Y POR LO TANTO DE BAJA
RESISTENCIA AL ESFUERZO CORTANTE Y
COMPRESIBLES.
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DENTRO DE LOS PROCEDIMIENTOS
CONSTRUCTIVOS ACTUALES PARA TENER
ACCESO AL ESPACIO SUBTERRÁNEO, EL
TUNELEO OCUPA UN LUGAR RELEVANTE AL
LADO DE LAS EXCAVACIONES PROFUNDAS,
ESTABILIZADAS CON AYUDA DE ATAGUÍAS
PERIMETRALES.
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DE ESTA MANERA SE PUEDE DECIR QUE LAS
CIUDADES CONSTRUIDAS SOBRE UN
SUBSUELO BLANDO, COMO ES EL CASO DE
LA CIUDAD DE MÉXICO, SE HAN
CONVERTIDO A TRAVÉS DEL TIEMPO EN UN
EXCELENTE “CALDO DE CULTIVO” PARA EL
DESARROLLO DEL TUNELEO EN SUELOS
BLANDOS, TEMA DE ESTA PLÁTICA.
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QUE DE MANERA RELEVANTE TOMA LAS
ABUNDANTES EXPERIENCIAS TUNELERAS,
DE LA CIUDAD DE MÉXICO.
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LA CIUDAD DE MÉXICO.
GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030 TÚNELES EN SUELOS BLANDOS
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2. PROCESO DE TUNELEO
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EL PROCESO DE TUNELEO PUEDE
DESCRIBIRSE DE MANERA SIMPLIFICADA,
COMO SIGUE:
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1. CUANDO SE EXCAVA UN TÚNEL SE GENERA
EN SU ENTORNO UN CAMBIO EN EL ESTADO
INICIAL DE ESFUERZOS DEL MEDIO,
ORIGINÁNDOSE UNA PRESIÓN SECUNDARIA
QUE INCLUYE PRINCIPALMENTE ESFUERZOS
DE COMPRESIÓN.
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2. LA RESPONSABILIDAD DE CARGA QUE
TENÍA EL MATERIAL EXCAVADO, SE HA
TRANSFERIDO AL TERRENO VECINO, EL
CUAL TENDRÁ QUE SOPORTAR
ADICIONALMENTE LA PRESIÓN
SECUNDARIA GENERADA.
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3. SI LOS MATERIALES VECINOS AL TÚNEL
SON COMPETENTES (lo que no es el caso de
los suelos blandos), SE APRETUJARÁN
ENTRE SÍ Y FORMARÁN COMO “ACTO
REFLEJO” UN “ANILLO DE CARGA”, QUE
IMPEDIRÁ EL QUE EL HUECO RECIÉN
EXCAVADO, SE CIERRE.
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4. POR EL CONTRARIO, SI LOS MATERIALES
VECINOS AL TÚNEL SON INCOMPETENTES
(como ocurre en el caso de los suelos
blandos) AL APRETUJARSE ENTRE SI,
TENDERÁN A DESMORONARSE O A
PLASTIFICARSE Y EVENTUALMENTE FALLARÁN
CERRÁNDOSE EN CONSECUENCIA EL HUECO
RECIÉN EXCAVADO.
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3. PRIMER INTENTO DE
CONSTRUIR TÚNELES EN EL
SUELO ARCILLOSO BLANDO
DE LA CIUDAD DE MÉXICO
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.
AL PRINCIPIO DE LOS AÑOS 60’, CUANDO LOS
CONSTRUCTORES DE LA ÉPOCA DETECTARON
QUE YA NO ERA “SEGURO” CONSTRUIR
MEDIANTE ZANJAS PROFUNDAS EN ARCILLA,
LOS DRENAJES QUE REQUERÍA LA CIUDAD,
SUS CONSULTORES LES RECOMENDARON
HACERLO “EN TÚNEL”.
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.
SIGUIENDO ESTA VAGA RECOMENDACIÓN,
LOS CONSTRUCTORES ENTENDIERON QUE
HABRÍA QUE APLICAR UN PROCEDIMIENTO
“CONVENCIONAL” COMO EL UTILIZADO PARA
LOS TÚNELES “EN ROCA”, COLOCANDO UN
SOPORTE INICIAL DE MARCOS METÁLICOS Y
RETAQUE DE MADERA, PARA ESTABILIZAR EL
HUECO RECIÉN EXCAVADO.
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SOPORTE INICIAL “CONVENCIONAL” MEDIANTE MARCOS METÁLICOS Y
RETAQUE DE MADERA.
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TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
COMO ERA DE ESPERARSE, ESTA PRIMERA
EXPERIENCIA TUNELERA EN LOS SUELOS
BLANDOS DE LA CIUDAD DE MÉXICO SE
CONVIRTIÓ EN UN ROTUNDO FRACASO,
AL COLAPSARSE EL CITADO TÚNEL EN
CONSTRUCCIÓN (durante un fin de
semana).
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TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
ESTA DESAFORTUNADA SITUACIÓN
SIRVIÓ DE ACICATE PARA QUE LOS
INTERESADOS EN EL TEMA, BUSCARAN
UNA EXPLICACIÓN DE LO QUE PASÓ Y MÁS
AÚN PARA IDENTIFICAR LOS EQUIPOS Y
PROCEDIMIENTOS DE CONSTRUCCIÓN
QUE DEBIERON HABERSE UTILIZADO
PARA EVITAR EL COLAPSO OCURRIDO.
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3.1 El ingenio constructivo
denominado “Escudo”
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TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
LOS ESTUDIOSOS DEL PERCANCE,
BASÁNDOSE EN LA EXPERIENCIA
MUNDIAL SOBRE EL TEMA, PRONTO
DETECTARÍAN LA NECESIDAD DE UTILIZAR
UN PROCEDIMENTO SEGURO PARA LA
CONSTRUCCIÓN DE TÚNELES EN SUELOS
BLANDOS, MEDIANTE “ESCUDOS”.
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EL ESCUDO, TOMA SU NOMBRE DEL DISPOSITVO DE PROTECCIÓN QUE UTILIZABAN LOS CABALLEROS FEUDALES EN LA EDAD MEDIA.
ES UNA ESTRUCTURA “DESLIZANTE” QUE PERMITE MANTENER ABIERTO EL HUECO EXCAVADO EN EL TERRENO, MIENTRAS SE LE INSTALA SU SOPORTE INICIAL.
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3.2 Escudo histórico
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TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
PRIMER ESCUDO, INVENTADO POR SIR
MARC I. BRUNEL EN EL SIGLO XIX, PARA
CRUZAR BAJO EL RÍO TÁMESIS EN LONDRES.
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TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
DETALLE DEL PERSONAJE EXCAVADOR
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TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
MAQUETA DEL PRIMER ESCUDO, INVENTADO
POR SIR MARC I. BRUNEL.
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TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
ESQUEMA DEL PRIMER ESCUDO, INVENTADO POR SIR MARC I. BRUNEL EN EL SIGLO XIX.
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4. ESCUDOS UTILIZADOS EN LA
CIUDAD DE MÉXICO
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TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
LOS VIEJOS TUNELEROS, CUENTAN DE LAS
PRIMERAS EXPERIENCIAS DE
CONSTRUCCIÓN DE TÚNELES EN EL
SUELO ARCILLOSOS DE LA CIUDAD,
UTILIZANDO ESCUDOS DISEÑADOS Y
FABRICADOS LOCALMENTE, EN LOS
CUALES SE UTILIZARON “GATOS” DE
CAMIONES DE VOLTEO.
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TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
DESTACAN ENTRE ÉSTAS EXPERIENCIAS
LA PROLONGACIÓN SUR DEL GRAN
CANAL BAJO LA AV. QUE VA AL
AEROPUERTO Y DE OTROS OTROS
GRANDES COLECTORES, REALIZADOS
POR LA CONSTRUCTORA ESTRELLA Y
POR LA EMPRESA ECSA DEL GRUPO ICA,
AL PRINCIPIO DE LOS AÑOS 60’.
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TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
DESAFORTUNADAMENTE EL EXPOSITOR
NO CUENTA CON FOTOS DE ESTAS
IMPORTANTE OBRAS PIONERAS DEL
TUNELEO EN SUELOS BLANDOS, DE LA
CIUDAD DE MÉXICO.
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RECONOCIMIENTO
GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
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TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
EN LA BÚSQUEDA DE LAS NUEVAS
TECNOLOGÍAS TUNELERAS BASADAS EN
LA UTILIZACIÓN DE ESCUDOS PARA LAS
MÚLTIPLES OBRAS DE DRENAJE QUE
DESDE HACE TIEMPO HA REQUERIDO LA
CIUDAD DE MÉXICO, ES JUSTO HACER
UN RECONOCIMIENTO AL NOTABLE
IMPULSO RECIBIDO DE LAS
AUTORIDADES DE LA HISTÓRICA DGOH,
DEL DISTRITO FEDERAL.
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TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
Y MUY ESPECIALMENTE AL
ENTUSIASMO Y PROFESIONALISMO
DE SU DIRECTOR,
EL ING. RAÚL OCHOA ELIZONDO (+).
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TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
EN LO QUE SIGUE SE HARÁ UNA SOMERA
EXPOSICIÓN DE LOS ESCUDOS QUE HAN
SIDO UTILIZADOS EN LA CIUDAD DE
MÉXICO, PRINCIPALMENTE EN SUS
SUELOS ARCILLOSOS BLANDOS.
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TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
CABE HACER NOTAR QUE TODOS LOS
ESCUDOS QUE SE DESCRIBIRÁN EN
LO QUE SIGUE, FUERON DISEÑADOS
PARA APLICAR EN EL FRENTE UNA
PRESURIZACIÓN FRONTAL, PARA
ESTABILIZAR EL TERRENO BLANDO
ARCILLOSO, EN PROCESO DE
EXCAVACIÓN.
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4.1 Escudos “de rejillas” (años
60´)
GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
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TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
ESCUDO DE REJILLAS (Constructora Estrella).
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ESCUDO DE REJILLAS 4 m f (Constructora Estrella).
TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
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4.2 Escudos de frente abierto,
con gatos frontales (años 70’)
GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
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TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
ESCUDO DE FRENTE ABIERTO f (9.14 m) (I.H.). UTILIZADO EN EL
EXTREMO PONIENTE DE LA LÍNEA 1 DEL METRO.
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TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
MONTAJE DE DOVELAS EN EL ESCUDO ABIERTO DE 9.14 m DE DIÁMETRO.
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TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
TÚNEL LÍNEA 1 DEL METRO EN CIUDAD DE MÉXICO, EXCAVADO CON
AYUDA DE ESCUDO DE FRENTE ABIERTO 9.14 m f (I.H.).
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TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
ESCUDO DE FRENTE ABIERTO 6.24 m f (I.H.).
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TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
ESCUDO DE FRENTE ABIERTO, f 6.24 m (I.H.), UTILIZADO EN LA
CONSTRUCCIÓN DEL DRENAJE PROFUNDO.
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TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
DETALLE DEL SOPORTE APORTADO POR LOS GATOS FRONTALES.
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CARICATURA DE ESCUDO.
TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
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4.3 Escudos de frente abierto,
con gatos frontales y con aire
comprimido (años 70’)
GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
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DISPOSICIÓN DE LOS COMPONENTES REUQERIDOS PARA LA
APLICACIÓN DEL AIRE COMPRIMIDO.
TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
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TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
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ESCLUSA DE PERSONAL, UTILIZADA DURANTE LA APLICACIÓN DEL TUNELEO
CON AIRE COMPRIMIDO.
TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
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TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
ESCLUSA DE REZAGA,
UTILIZADA DURANTE LA
APLICACIÓN DEL TUNELEO
CON AIRE COMPRIMIDO.
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TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
CÁMARA DE “DESCANSO” , UTILIZADA DURANTE LA APLICACIÓN DEL
TUNELEO CON AIRE COMPRIMIDO.
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4.4 Escudo presurizado con
lodo, “Slurry Shield” (años 80’)
GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
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ESCUDO PRESURIZADO CON LODO f 4.00 m (OKUMURA).
UTILIZADO EN EL COLECTOR SEMIPROFUNDO IZTAPALAPA.
TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
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TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
ESCUDO PRESURIZADO CON LODO, f 6.24 m (OKUMURA). UTILIZADO
EN EL DRENAJE PROFUNDO DE LA CIUDAD DE MÉXICO.
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TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
ESQUEMA DE FUNCIONAMIENTO DE UN ESCUDO DE FRENTE
PRESURIZADO CON LODO.
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TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
ESQUEMA DE CIRCULACIÓN DEL LODO, EN UN ESCUDO PRESURIZADO
CON LODO.
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EFLUENTE DE LODO EN UN ESCUDO PRESURIZADO CON LODO.
TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
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TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
TUBERÍAS, PARA EL MANEJO
DEL LODO PRESURIZADO
HACIA EL FRENTE PARA
PRESURIZARLO Y DESDE EL
MISMO, PARA EL RETIRO DE
LA REZAGA.
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EQUIPO AUXILIAR DE UN ESCUDO PRESURIZADO CON LODO.
TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
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VISTA POSTERIOR DE UN ESCUDO PRESURIZADO CON LODO.
TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
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CASETA DEL OPERADOR DE UN ESCUDO PRESURIZADO CON LODO
(En el interior del túnel).
TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
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CASETA DE CONTROL DEL SISTEMA DE CIRCULACIÓN DE LODOS (En la
superficie del terreno).
TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
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4.5 Escudo mecanizado,
utilizado en la construcción
de la línea 7 del Metro, de la
Ciudad de México (años 90’).
GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
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ESCUDO MECANIZADO f (9.51 m), UTILIZADO PARA LA
CONSTRUCCIÓN DE LA LÍNEA 7 DEL METRO.
TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
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TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
ESCUDO MECÁNIZADO UTILIZADO EN LA LÍNEA
7 DEL METRO.
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4.6 Escudo de frente
presurizado con el propio
material en proceso de
excavación “EPB” (año 2007)
GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
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TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
ESCUDO DE PRESIÓN BALANCEADA DE TIERRA “EPB”, 6.30 m f
(HERRENKNECHT). UTILIZADO EN EL RÍO DE LA COMPAÑÍA.
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ESQUEMA DE UN ESCUDO “EPB”.
TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
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TORNILLO SINFÍN PARA LA EXTRACCIÓN DEL MATERIAL EXCAVADO,
DISTINTIVO DE LOS ESCUDOS “EPB”.
TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
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TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
VISTA POSTERIOR DE UN ESCUDO “EPB” .
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MATERIAL REZAGADO MEDIANTE EL TORNILLO SINFÍN DE UN ESCUDO “EPB”.
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TUBO PARA REMOCIÓN POR BOMBEO DE LA REZAGA EN UN ESCUDO “EPB”.
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MANEJO DE LA REZAGA, EN UN ESCUDO “EPB”.
TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
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TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
BANDA TRANSPORTADORA, PARA LA REMOCIÓN DE LA REZAGA EN
UN ESCUDO “EPB”.
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TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
BANDA TRANSPORTADORA, PARA LA REMOCIÓN DE LA REZAGA EN UN
ESCUDO “EPB”.
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TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
TREN DE EQUIPO AUXILIAR EN UN ESCUDO “EPB”.
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TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
TREN DE EQUIPO AUXILIAR EN UN ESCUDO “EPB”.
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TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
TUBERÍA PLEGABLE, EN UN ESCUDO “EPB”.
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TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
TUBERÍA PLEGABLE, EN UN ESCUDO “EPB”.
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TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
TREN DE EQUIPO AUXILIAR EN UN ESCUDO “EPB”.
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TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
CABINA DEL OPERADOR EN
UN ESCUDO “EPB”.
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SENSORES DE PRESIÓN EN EL TORNILLO SINFÍN, DE UN ESCUDO “EPB”
TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
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TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
SENSORES DE PRESIÓN EN EL
FRENTE DE UN ESDUDO “EPB”
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BRIDA PARA EL MONTAJE DE ESCLUSA DE PERSONAL, PARA ACCESAR AL
FRENTE PRESURIZADO DE UN ESDUDO “EPB”.
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SISTEMA ELECTRÓNICO DE GUÍA EN UN ESCUDO “EPB”.
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4.7 Escudos EPB utilizados en
la construcción del Túnel
Emisor Oriente.
GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
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ESCUDO EPB (Herrenknecht).
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TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
ESCUDO EPB (Robbins - Mitsubishi).
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4.8 Escudo EPB utilizado en la
construcción de la Línea 12
del Metro, en la Ciudad de
México.
GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
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TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
ESCUDO EPB (Robbins - Mitsubishi).
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5. DOVELAS (Endovelados,
anillos de dovelas)
GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
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5.1 Esquema básico para el
montaje de dovelas al amparo
y protección de un escudo
GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
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TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
MONTAJE DE DOVELAS EN EL FALDÓN DE UN ESCUDO.
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5.2 Sellos en el faldón para
facilitar la inyección del
espacio anular
GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
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CONCEPTO DE SELLO MÚLTIPLE, EN EL FALDÓN DE UN ESCUDO.
TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
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SELLOS MONTADOS EN EL FALDÓN DE UN ESCUDO.
TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
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MÓDULO DE SELLO “CEPILLO DE ALAMBRE”
TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
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5.3 Dovelas de fierro fundido,
acero estructural, placa de
acero y madera.
GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
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TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
DOVELAS DE ACERO ESTRUCTURAL.
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TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
DOVELAS TROQUELADAS, DE PLACA DE ACERO.
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TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
POLINES DE MADERA ENGARZADOS EN ANILLOS METÁLICOS.
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5.4 Dovelas de concreto
(actualmente las más
utilizadas).
GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
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PRIMEROS ANILLOS DE DOVELAS UTILIZADOS EN MÉXICO.
TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
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TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
ANILLOS DE ONCE PIEZAS MÁS CUÑA.
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ANILLOS DE TRES PIEZAS, UTILIZADOS EN EL TÚNEL DE LA LÍNEA 1 DEL
METRO, DE LA CIUDAD DE MÉXICO.
TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
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TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
TÚNEL LÍNEA 1 DEL METRO EN CIUDAD DE MÉXICO.
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TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
ANILLOS DE CINCO PIEZAS MÁS CUÑA.
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TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
DOVELAS DE CONCRETO, FABRICADAS CON TOLERANCIAS MENORES A 1 mm.
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TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
COLOCACIÓN DE SELLOS ENTRE DOVELAS PARA IMPERMEABILIZAR
EL ENDOVELADO.
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ENDOVELADO ESTANCO DEL COLECTOR SEMIPROFUNDO IZTAPALAPA.
TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
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TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
ENDOVELADO ESTANCO EN LOS
TÚNELES INTERCEPTORES DEL
DRENAJE PROFUNDO.
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DOVELAS “UNIVERSALES”
TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
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DOVELAS “UNIVERSALES” CINCO PIEZAS MAS CUÑA.
TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
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CONEXIÓN ATORNILLADA ENTRE DOVELAS, PARA LA
INTEGRACIÓN DE UN ANILLO.
TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
GASKET
ADVANCE
BOLTING OF SEGMENT
SOCKET
BOLT
WASHER
EXTRADOS
INTRADOSPOCKET
CIRCUMFERENTIAL JOINT
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TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
CONEXIÓN ATORNILLADA ENTRE DOVELAS, PARA LA
INTEGRACIÓN DE UN ANILLO.
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TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
BARRA CENTRADORA ENTRE LAS DOVELA QUE INTEGRAN UN ANILLO.
EXTRADOS
INTRADOS
CIRCUMFERENTIAL JOINT
GUIDE ROD
GASKET
GUIDE ROD
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TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
BARRA CENTRADORA ENTRE LAS DOVELA QUE INTEGRAN UN ANILLO.
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TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
BARRA CENTRADORA ENTRE LAS DOVELA QUE INTEGRAN UN ANILLO.
![Page 131: TÚNELES EN SUELOS BLANDOS - Colegio de …cicm.org.mx/wp-content/files_mf/tunsueblan03 · en el drenaje profundo de la ciudad de mÉxico. tÚneles en suelos blandos grupo visiÓn](https://reader031.fdocuments.mx/reader031/viewer/2022022700/5bb99ac509d3f2fb198bd5b9/html5/thumbnails/131.jpg)
TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
THEORETICAL SEGMENT WIDTH THEORETICAL SEGMENT WIDTH
ADVANCE
CIRCUMFERENTIAL JOINT
PIN
GASKET
SOCKET
PIN
HARDBOARD FOR CONTACT
EXTRADOS
INTRADOS
PASADOR DE DOBLE CABEZA, PARA LA UNIÓN ENTRE
ANILLOS DE DOVELAS.
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TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
PASADOR DE DOBLE CABEZA, PARA LA UNIÓN ENTRE
ANILLOS DE DOVELAS.
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TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
ENDOVELADO ESTANCO DEL TÚNEL DEL RÍO DE LA COMPAÑÍA.
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TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
ENDOVELADO ESTANCO DEL TÚNEL DEL RÍO DE LA COMPAÑÍA.
![Page 135: TÚNELES EN SUELOS BLANDOS - Colegio de …cicm.org.mx/wp-content/files_mf/tunsueblan03 · en el drenaje profundo de la ciudad de mÉxico. tÚneles en suelos blandos grupo visiÓn](https://reader031.fdocuments.mx/reader031/viewer/2022022700/5bb99ac509d3f2fb198bd5b9/html5/thumbnails/135.jpg)
6. AMENAZAS GEOTÉCNICAS QUE
PUEDEN AFECTAR EL BUEN
COMOPORTAMIENTO DE LOS
TÚNELES QUE SE CONSTRUYEN EN
SUELOS BLANDOS.
GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
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6.1 Hundimiento regional.
GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
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POZOS DE AGUA EN LA CIUDAD DE MÉXICO.
TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
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HUNDIMIENTO REGIONAL EN CIUDAD DE MÉXICO.
TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
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INUNDACIONES DEL CENTRO DE LA CIUDAD DE MÉXICO EN LOS AÑOS
50’, PROVOCADAS POR EL HUNDIMIENTO REGIONAL.
TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
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ADEME “SURGENTE” EN LA CIUDAD
DE MÉXICO. TESTIGO “VIVO” DEL
HUNDIMIENTO REGIONAL.
TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
![Page 141: TÚNELES EN SUELOS BLANDOS - Colegio de …cicm.org.mx/wp-content/files_mf/tunsueblan03 · en el drenaje profundo de la ciudad de mÉxico. tÚneles en suelos blandos grupo visiÓn](https://reader031.fdocuments.mx/reader031/viewer/2022022700/5bb99ac509d3f2fb198bd5b9/html5/thumbnails/141.jpg)
HUNDIMIENTO REGIONAL EN LA CIUDAD DE MÉXICO.
TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
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TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
INCREMENTO EN LA PRESIÓN VERTICAL ACTUANDO SOBRE EL ENDOVELADO
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6.2 Desconfinamiento del
endovelado, por
agrietamiento del terreno.
GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
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GRIETAS DE TENSIÓN EN EL SUELO ARCILLOSO DEL VALLE DE MÉXICO.
TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
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AGRIETAMIENTO SOBRE EL FONDO DE RÍO CANALIZADO
TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
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POSICIÓN RELATIVA DEL TÚNEL RESPECTO AL RÍO CANALIZADO
TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
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DESCONFINAMIENTO POR AGRIETAMIENTOS VECINOS
TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
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6.3 Falta de estanqueidad
(sellos impermeabilizantes)
en el endovelado.
GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
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DEFORMACIÓN EXCESIVA POR FALTA DE ESTANQUEIDAD EN EL
ENDOVELADO
TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
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6.4 Inestabilidad del terreno
blando arcilloso, al perder
confinamiento estando sujeto
a presión.
Fenómeno de extrusión.
GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
![Page 151: TÚNELES EN SUELOS BLANDOS - Colegio de …cicm.org.mx/wp-content/files_mf/tunsueblan03 · en el drenaje profundo de la ciudad de mÉxico. tÚneles en suelos blandos grupo visiÓn](https://reader031.fdocuments.mx/reader031/viewer/2022022700/5bb99ac509d3f2fb198bd5b9/html5/thumbnails/151.jpg)
FALLA POR EXTRUSIÓN AL BOTARSE UNA DOVELA DEL ENDOVELADO
TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
![Page 152: TÚNELES EN SUELOS BLANDOS - Colegio de …cicm.org.mx/wp-content/files_mf/tunsueblan03 · en el drenaje profundo de la ciudad de mÉxico. tÚneles en suelos blandos grupo visiÓn](https://reader031.fdocuments.mx/reader031/viewer/2022022700/5bb99ac509d3f2fb198bd5b9/html5/thumbnails/152.jpg)
TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
ASPECTO EN SUPERFICIE DE LA FALLA POR EXTRUSIÓN OCURRIDA
EN EL INTERIOR DEL TÚNEL.
![Page 153: TÚNELES EN SUELOS BLANDOS - Colegio de …cicm.org.mx/wp-content/files_mf/tunsueblan03 · en el drenaje profundo de la ciudad de mÉxico. tÚneles en suelos blandos grupo visiÓn](https://reader031.fdocuments.mx/reader031/viewer/2022022700/5bb99ac509d3f2fb198bd5b9/html5/thumbnails/153.jpg)
7. TEMAS PARALELOS AL
DESARROLLO DE LA TUNELERÍA
GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
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TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
Construcción de lumbreras (pozos) de
acceso al subsuelo, en terrenos
arcillosos blandos.
• Flotadas.
• De anillos prefabricados.
• Mediante muros Milán.
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TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
Optimización en el diseño estructural
de las dovelas de concreto, tomando
en cuenta que su trabajo estructural
es principalmente a compresión.
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TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
Diseñar las dovelas de concreto, de
manera que además de ser el soporte
inicial del túnel se conviertan en el
revestimiento definitivo del mismo,
aún en los túneles conductores de
agua.
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TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
![Page 158: TÚNELES EN SUELOS BLANDOS - Colegio de …cicm.org.mx/wp-content/files_mf/tunsueblan03 · en el drenaje profundo de la ciudad de mÉxico. tÚneles en suelos blandos grupo visiÓn](https://reader031.fdocuments.mx/reader031/viewer/2022022700/5bb99ac509d3f2fb198bd5b9/html5/thumbnails/158.jpg)
TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
Diseño de máquinas de tuneleo
“duales” capaz de transformar su
funcionamiento mecánico, en función
de los materiales por excavar.
![Page 159: TÚNELES EN SUELOS BLANDOS - Colegio de …cicm.org.mx/wp-content/files_mf/tunsueblan03 · en el drenaje profundo de la ciudad de mÉxico. tÚneles en suelos blandos grupo visiÓn](https://reader031.fdocuments.mx/reader031/viewer/2022022700/5bb99ac509d3f2fb198bd5b9/html5/thumbnails/159.jpg)
TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
Optimizar el sistema de rezagado,
mediande bombas de pistones,
similares a las que bombean concreto
fresco.
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8. CONCLUSIONES
GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
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TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
LA CONSTRUCCÓN DE TÚNELES EN SUELOS
BLANDOS HA EVOLUCIONADO
NOTABLEMENTE A NIVEL MUNDIAL, DESDE
LA SEGUNDA MITAD DEL SIGLO XX.
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TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
EN MÉXICO, HACE MAS DE MEDIO SIGLO
QUE SE EXCAVARON CON ÉXITO LOS
PRIMEROS TÚNELES (PARA DRENAJE), EN EL
SUELO ARCILLOSOS BLANDO DE LA CIUDAD
CAPITAL.
HOY, MÁS DE 200 km DE TÚNELES HAN SIDO
CONSTRUIDOS EN EL AMBIENTE URBANO DE
LA CIUDAD Y VALLE DE MÉXICO,
PRINCIPALMENTE PARA DRENAJE .
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TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
CONFORME A LA EXPERIENCIA LOCAL, SON
LOS ESCUDOS “EPB” DE PRESIÓN
BALANCEDA DE TIERRA, LOS QUE PARECEN
RESOLVER DE MANERA MÁS RÁPIDA
EFICIENTE Y CON MENOR IMPACTO
AMBIENTAL, LA CONSTRUCCIÓN DE
TÚNELES EN LOS SUELOS BLANDOS DE LA
CIUDAD Y VALLE DE MÉXICO.
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TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
GRACIAS A LAS NUEVAS MÁQUINAS DE
TUNELEO (TBMs) MECANIZADAS Y DE
FRENTE PRESURIZADO, ES POSIBLE
CONSTRUIR TÚNELES MÁS RÁPIDO, CON
MAYOR SEGURIDAD Y PROVOCANDO
MENORES ASENTAMIENTOS EN EL ÁREA
VECINA.
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TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
CON RESPECTO A LA RAPIDEZ CON LA QUE
ACTUALMENTE SE CONSTRUYEN LOS
TÚNELES, CABE MENCIONAR LOS
AVANCES COMPARATIVOS QUE SE
MENCIONAN ENSEGUIDA:
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TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
AVANCES
a) Con rejillas, 80 a 120 m/mes.
b) Manual con frente abierto, 120 a 185 m/mes.
c) Manual con frente abierto y con aire
comprimido, 110 a 180 m/mes.
d) Mecanizado y con frente presurizado con lodo,
300 a 360 m/mes.
e) Mecanizado y con frente presurizado con el
propio material. “EPB”, 400 a 600 m/mes
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TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
CON RESPECTO A LOS ASENTAMIENTOS
INDUCIDOS EN LA SUPERFICIE DEL
TERRENO, LAS TBMs PRESURIZADAS HAN
BAJADO SIGNIFICATIVAMENTE SUS
VALORES MÁXIMOS, COMO SE MUESTRA EN
LA TABLA QUE SIGUE.
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TÚNELES EN SUELOS BLANDOS GRUPO VISIÓN PROSPECTIVA MÉXICO 2030
ASENTAMIENTOS a) Frente abierto, con aire comprimido, dovelas
no estancas y sin inyección al avanzar, 20 a 55
cm.
b) Frente abierto, con aire comprimido, dovelas
estancas, sin inyección al avanzar, 14 cm.
c) Frente abierto, con aire comprimido, dovelas
estancas y con inyección al avanzar, 8 cm.
d) Frente cerrado, presurizado con lodo, dovelas
estancas, sin inyección al avanzar, 2 a 3 cm.
e) Frente cerrado, presurizado con lodo, dovelas
estancas y con inyección al avanzar, 1 a 2 cm.
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DE IGUAL MANERA LAS DEFORMACIONES
DIAMETRALES DEL ENDOVELADO, SE HAN
REDUCIDO NOTORIAMENTE COMO SE
MUESTRA EN LA TABLA ADJUNTA.
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DEFORMACIÓN DIAMETRAL
a) Frente abierto, con aire comprimido, dovelas no
estancas y sin inyección al avanzar, 14 a 35 cm.
b) Frente abierto, con aire comprimido, dovelas
estancas y sin inyección al avanzar, 11 cm.
c) Frente abierto, con aire comprimido, dovelas
estancas y con inyección al avanzar, 6 cm.
d) Frente cerrado, presurizado con lodo, dovelas
estancas y sin inyección al avanzar, 2 a 3 cm.
e) Frente cerrado, presurizado con lodo, dovelas
estancas y con inyección al avanzar, 1 a 2 cm.
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ACTUALMENTE SE CONSTRUYEN EN EL
SUBSUELO ARCILLOSOS DE LA CIUDAD Y
DEL VALLE DE MÉXICO:
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EL TÚNEL CANAL GENERAL, CON CASI 8 km
DE LONGITUD Y 5 m DE DIÁMETRO
INTERIOR.
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EL TÚNEL CHURUBUSCO – XOCHIACA, DE
CASI 13 km DE LONGITUD Y CON DIÁMETRO
INTERIOR TERMINADO DE 5 m.
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EN AMBOS PROYECTOS SE UTILIZAN
ESCUDOS “EPB”, DE PRESIÓN BALANCEDA
DE TIERRA.
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GRACIAS POR SU ATENCIÓN
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