Diseño de Túneles Utilizando Software Minero

Universidad Nacional de Trujillo

FACULTAD DE INGENIERÍAESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA

DE MINAS

“DISEÑO DE TÚNELES UTILIZANDO SOFTWARE MINERO”

CURSO : Túneles y Movimiento de Tierras

ALUMNO : Valdivia Huamán, Juan Diego

DOCENTE : Ing. Francisco Morales

CICLO : VII

TRUJILLO – PERÚ2010

DISEÑO DE TÚNELES UTILIZANDO SOFTWARE MINERO (DATAMINE)

Como parte del curso, se nos ha asignado de tarea la utilización de un software para el diseño de un túnel, en esta ocasión he elegido utilizar el software Datamine Studio versión 2.0. Este software es bastante útil en varios aspectos como son: el cálculo de reservas, modelamiento geológico y de yacimientos minerales, geoestadística, diseño subterráneo y a tajo abierto.

Con lo poco que he podido aprender sobre este software, he diseñado un túnel para tránsito vehicular. El diseño incluye la topografía del terreno en base a curvas de nivel, el eje y el emboquille del túnel. Los datos del túnel y la topografía fueron tomados de forma aleatoria, pero basándome en el túnel ubicado cerca de la ciudad de chimbote en la carretera Panamericana.

Las curvas de nivel fueron creadas en Autocad, a mano alzada y tratando de ser lo más parecidas a la superficie del terreno.

Una vez que se tiene la topografía se guarda el archivo en formato .DFX para poder ser importado a Datamine. Ahora se procederá a abrir el programa, pero antes debemos crear una carpeta de trabajo, donde se guardarán todos los archivos del proyecto.

Una vez que se abre Datamine pedirá escoger una carpeta de trabajo, se buscará la carpeta creada y se le dará un nombre al proyecto.

Una vez listo Datamine, empezaremos importando la topografía en formato .DXF, que se guardarán en 3 archivos, en forma de Strings (líneas), Points (puntos) y Tables (tablas), a los cuales se les dará un nombre, el mismo para los 3 archivos pero con diferente extensión: _st para Strings, _pt para puntos, y en el caso de tablas no tiene extensión.

Ahora ya se tiene la topografía en Datamine, que se procederá a cargar en formar de Strings (líneas).

Para obtener una mejor visión se tipea el comando “za”. Obteniendo una vista así:

Tipeando el comando “uv” podemos observar la topografía en 3D. Para salir de esta vista se presiona CRTL + Tab.

Ahora generaremos la superficie del terreno con la opción Make a DTM. Como se observa en la figura:

Aparecerá una paleta de colores y se escogerá el color, uno más o menos realista, el color 27, quedando así:

Se guardará la superficie (Wireframe) en archivo _tr, porque para fines de trabajo se borrará y será utilizada más adelante.

Ahora se creará el eje del túnel, para esto ubicaremos nuestro plano de trabajo en el nivel 60, ya que este es el nivel mas bajo del cerro y es por donde llega la carretera. Luego se creará el eje con la opción New String y designaremos de manera aleatoria nuestro eje, finalmente guardaremos el eje.

Habiendo seleccionado el eje del túnel, podemos asignarle una sección con dimensiones de 10 x 10 m y un arco con radio de 4 m. adecuadas para túneles carreteros.

Ahora cargamos la superficie del terreno que guardamos y se podrá observar como el túnel atraviesa el cerro.

Esta vista nos da una idea de cómo se ubica nuestro túnel, sin embargo, en la realidad un túnel no ingresa al terreno tan fácilmente como se observa, sino que hay que hacer un desbroce para comenzar a excavar. Ahora lo que se hará es diseñar un emboquille. Al no tener muchos conocimientos sobre este programa me he basado en las curvas de nivel para diseñar el emboquille, para lo cual se hará un desbroce hasta obtener un talud de 20 metros de alto, es decir hasta la curva correspondiente al nivel 80.

Empezaremos con la entrada del túnel que será en extremo norte, en nuestro plano será el extremo izquierdo. Delinearemos los taludes laterales del emboquille con dos líneas (Strings) paralelas al eje del túnel.

Luego, con la opción Trim, se recortará los segmentos de las curvas de nivel que quedan entre ambos taludes.

Con la ayuda de Proyecciones hacia planos y hacia superficies (Wireframes) pudimos obtener el desbroce que se quiere.

Generando superficies en cada curva de nivel y en cada talud, nos queda de la siguiente manera:

En el otro extremo del túnel, el procedimiento es el mismo, obteniéndose estos resultados:

Una vez diseñado el segundo emboquille, se lo guardará y se generará una superficie para la zona central del terreno que aún falta,

y conjuntamente con los emboquilles y el túnel, se vería así, quedando terminado el diseño del túnel.

* Adicionalmente se está adjuntando en el CD la carpeta de trabajo del proyecto y un video mostrando el diseño final del túnel. No se pudo grabar todo el procedimiento de trabajo, debido a que grabar y trabajar simultáneamente en Datamine, consume muchos recursos de la computadora, la cual no es muy moderna.