Trabajo Final Introduccion (Casi Listo)

PUENTES Y TUNELES EN EL PUENTE DE ORESUND

Felipe Arango ArcilaJos Manuel Pastrana BarretoPaula Andrea CrdobaAndrs Vsquez

Winston CuellarIntroduccin a la ingeniera civil13 de agosto de 2014

UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA

MEDELLIN

2014

RESUMEN:

La construccin de puentes, edificaciones, el diseo y ejecucin de vas y tneles constituyen los fundamentos de un ingeniero civil, que ponen sus conocimientos en prctica para moldear de alguna manera el entorno y favorecer las necesidades de la sociedad.

La ingeniera civil tiene un fuerte componente organizativo que logra su aplicacin en la administracin del entorno, logrando una notoria armona entre el hombre y la naturaleza, donde se busca una evolucin y desarrollo para mejorar la calidad de vida. El trabajo del ingeniero civil es facilitar la vida del hombre y crear nuevas propuestas para suplir necesidades.

INTRODUCCIN

Con el paso de los aos, el hombre ha tenido la necesidad de evolucionar y de esta manera facilitar la vida, logrando avances en corto tiempo y poco a poco tener una visin ms amplia del mundo.Aunque en la actualidad el hombre no ha alcanzado el mximo potencial de la ingeniera, debido a los inflamables obstculos, pero hoy es posible ver como el ingenio ha permitido contemplar mega estructuras, grandes edificaciones y obras muy bien elaboradas, entre estas maravillosas estructuras se encuentran puentes, edificios, etc.

En este trabajo se pretende dar un vistazo a dos de estas innovadoras creaciones del hombre, los puentes y tneles, donde se busca comprender un poco de su historia, caractersticas, usos, etc. y de esta manera entender la importancia para el desarrollo, la reduccin de tiempo y facilidades para la movilidad.

Una obra de gran importancia es el puente de ORESUND, el cual ha facilitado la comunicacin entre dos pases europeos totalmente diferentes, que decidieron unirse para hacer posible este trabajo. Dinamarca como Suecia se han beneficiado notoriamente, esta construccin ha cambiado positivamente la movilidad y ha facilitado el transporte para las personas.

MARCO TERICO

Un puente es una estructura, por lo general artificial, destinada a salvar obstculos naturales, como ros, caones, valles, lagos o brazos de mar y obstculos artificiales, como vas frreas, carreteras o cualquier obstruccin, con el fin de unir caminos de viajeros, animales y mercancas.

Depende del uso que se les d, algunos de ellos reciben nombres particulares como acueductos, los cuales sirven para transportar agua, viaductos, si se utiliza para dar paso a carreteras, vas frreas y pasarelas, destinados exclusivamente para el trnsito de personas.

Los puentes que en la antigedad sirvieron como herramienta de vida, y ahora adems de esto es yola una maravilla ingenieril, ya que contempla todo tipo de diseos de los que ahora solo la mente puede limitar. La principal funcin de los puentes es librar distancias, salvar accidentes geogrficos que dificultan el desarrollo socioeconmico de una regin. En grandes metrpolis donde las partes planas no tienen suficiente rea para abarcar, l demanda de automviles, los puentes ejercen un papel fundamental, ya que gravas a ellos surcan la parte superior de la va.

HISTORIA

El arte de construir puentes tiene su origen en la misma prehistoria. Pueden decidirse que nace cuando un buen da se le ocurri al hombre prehistrico derribar un rbol en forma que al caer analizara las dos riberas de una corriente sobre la que deseaba establecer un vaco. La genial ocurrencia eximia de esperar a que la cada casual de un rbol le proporcionara un puente fortuito. Tambin utiliz el hombre primitivo losas de piedra para salvar las corrientes de pequea anchura cuando no haba rboles a mano.En cuanto a la ciencia de erigir puentes, no se remonta ms all de unos siglos y nace precisamente al establecerse los principios que permitan conformar cada componente a las fatigas a que le sometieran las cargas.

Los siguientes puentes fueron arcos hechos con troncos o tablones y eventualmente con piedras, usando un soporte simple colocando vigas transversales. La mayora de estos primeros puentes eran pobremente construidos y raramente soportaban cargas pesadas. Fue esta insuficiencia la que llev al desarrollo de mejores puentes. Los puentes de cuerdas, un tipo de puentes suspendidos, fueron usados por los Incas en los Andes de Sudamrica, justo antes de la colonizacin europea en el siglo XVI.

El imperio Romano fue el primero en usar el arco para puentes y acueductos, algunos todava se mantienen en pie. Los puentes basados en arcos podan soportar condiciones que antes se habran llevado a cualquier puente. Un ejemplo de esto es el puente de Alcntara, construido en Rio tajo, cerca de Portugal, la mayora de estos puentes habran sido barridos por la fuerte corriente. Los romanos tambin usaban cemento, que reduca la variacin de la fuerza que tena la piedra natural. Un tipo de cemento llamado puzolana, consista en agua, lima, arena y roca volcnica. Los puentes de ladrillo y mortero fueron constituidos despus de la era romana, ya que la tecnologa de cemento se perdi y ms tarde fue redescubierta.

El arte de construir puentes no experiment cambios sustanciales durante ms de 2000 aos. La piedra y la madera eran utilizadas en tiempos napolenicos de manera similar a como lo fueron en la poca de Julio Cesar e incluso mucho tiempo antes.

Hasta finales del siglo XVII no se logr obtener hierro colado y forjado a precios que hicieran de l un material estructural fcil de obtener, hasta casi un siglo despus se tuvo que esperar para obtener acero en condiciones econmicas.

La construccin de puentes ha evolucionado paralelamente a la necesidad que tienen los hombres. Recibi su primer impulso en los tiempos en que Roma dominaba la mayor parte del mundo conocido, a medida que se conquistaban nuevos pases, se levantaban puentes de madera ms o menos permanentes. Cuando construyeron sus calzadas pavimentadas, alzaron puentes de piedra labrada, La red de comunicaciones del Imperio Romano lleg a sumar 9000 km de excelentes carreteras.

A la cada del imperio Romano, el arte sufri un retroceso, que dur mas de seis siglos. Si los romanos tendieron puentes para salvar obstculos a su expansin, el hombre medieval vio en los ros una defensa natural contra las invasiones. El puente era, por tanto , un punto dbil en el sistema defensivo en la poca feudal. Por tal motivo ,muchos puentes fueron desmantelados y los pocos construidos estaban defendidos por fortificaciones. A finales de la Edad Media renaci la actividad constructiva, principalmente merced a la labor de los hermanos del puente, rama benedicta. El progreso continu ininterrumpidamente hasta comienzos del siglo XIX.

La rpida expansin de las redes ferroviarias impuls a la construccin de puentes slidos y resistentes, de igual manera el automvil cre una demanda de puentes jams conocida. Los impuestos sobre la gasolina y los derechos de portazgo suministraron los medios econmicos necesarios para su financiacin y en solo unas dcadas se constituyeron mas obras notables de esta clase que en cualquier siglo anterior. El gran numero de accidentes ocasionados por cruces y pasos a nivel estimul la creacin de diferencias de nivel, que tanto en los pases elevados como en los inferiores requeran el empleo de puentes. En una autopista moderna todos los cruces de carreteras y pasos a nivel son salvados por este procedimiento.

SITUACIN ACTUAL-COLOMBIA:

El territorio Colombiano es basto por sus accidentes geogrficos lo cual dificulta la comunicacin entre regiones, municipios, ciudades, a lo que se pone en marcha una idea fundamental para salvar la comunicacin, adems de ser un ahorro inmenso, econmicamente hablando.El ro Cauca es uno de los conductores de comunicacin y medio de comercializacin que tiene Colombia, ya que se comunica y pasa por los departamentos de Cauca, Valle del Cauca, Quindo, Risaralda, Caldas, Antioquia, Crdoba, Sucre y Bolvar; debido a su gran caudal, la navegacin en temporada de invierno interrumpe el comercio, por ende la construccin de puentes facilita la economa interna.

El ro Magdalena es la principal arteria fluvial de Colombia, su principal afluente es el rio Cauca. Su cuenca ocupa el 24% del territorio continental del pas, en ella estn los 18 departamentos de Colombia, vive el 80% de la poblacin y se produce el 85% del PIB nacional. Por todo esto es considerado el rio ms importante de Colombia, por ende facilitar la comunicacin por medio de puentes, promueve de una manera alta la economa a nivel regional. El transporte de mercancas es una variable que se debe incluir la economa del pas.

Estos son algunos ejemplos a nivel local de las ventajas de construccin de puentes, una obra antigua tal vez considerado por algunos como las primeras obras civiles de la humanidad.

TIPOS DE PUENTES:

Los puentes pueden clasificarse en tres tipo fundamental, de vigas rectas, de arco o colgante, si se atiende exclusivamente a la accin que ejerce sobre el terreno en que se apoyan, que es consecuencia de la forma de trabajo de las estructuras que lo componen.

En el primer casi, PUENTE DE VIGAS RECTAS, los elementos estructurales resistentes, las vigas. Transmiten su carga a los apoyos ejerciendo acciones verticales, normalmente desencadenantes. El ejemplo natural es el tronco de rbol o la losa de piedra tendida a travs de un arroyo apoyado en ambas orillas. A partir de este ejemplo, los progresos en la tcnica de los materiales y su conocimiento han ido dando lugar a otras formas ms complejas, pero que responden a una misma idea: los tramos en voladizo, los puentes basculantes, los levadizos o los tendidos sobre apoyos flotantes.

EL PUENTE EN ARCO tuvo posiblemente su origen en la observacin del cierre de una garganta natural por desprendimiento de grandes masas de piedras sueltas que, apoyndose unas a otras y sobre las paredes del barranco, dejaban un hueco entre ellas para el paso inferior. La mejora del apoyo entre esas piedras dio origen a las dovelas y al nacimiento del arco de elementos independientes. Su caracterstica ms importante es el empuje horizontal que ejerce sobre los apoyos.

En cuanto al tercer grupo, LOS PUENTES COLGANTES, se origina a partir de maraas naturales de lianas y enredaderas que cierran espacios entre rboles o dos orillas y luego otras ms que sirve de apoyo a manos y pies, facilitando as el paso. El riesgo que diferencia este puente de los anteriores es la reaccin del elemento resistente, el cable, que tira de los puntos de anclaje y ejerce una traccin casi horizontal.

Cada uno de estos materiales tiene caractersticas que aconsejan su uso especfico. As los puentes de vigas rectas, en sus diversas variantes, han pasado de la madera al hierro, el acero al hormign y recientemente al pretensado, teniendo presente siempre la necesidad de soportar esfuerzos de flexin y por tanto de traccin y compresin que se originan en este tipo de vigas. Los puentes de arco se desplazaron de la cal, canto, sillares o mampuestos al hierro, acero y hormign. El puente colgante ha sido ms parco en el empleo de materiales, de las primeras floras vegetales ha pasado a las cadenas de hierro y cables de hacer, nicos materiales capaces de resistir esfuerzos de traccin que se originan en los elementos principales de suspensin. En la formacin de tableros de los puentes colgantes se ha empleado la madera, el hierro, acero y el hormign en mesa y armado, en gran variedad de formas constructivas.

MATERIALES Y FORMA DE CONSTRUCCION

En los inicios del hombre, uno de los materiales ms comunes para la construccin de puentes fue la madera, ya que la abundancia de esta materia prima en aquella poca facilitaba las cosas, la facilidad para labrarla provocada que fuera una buena opcin para librar distancia entre ros y abismos. A pesar de que su mantenimiento es de bajo costo este tipo de puentes no es muy viable ya que, no es muy resistente a los agentes atmosfricos, como el viento y la lluvia.Los puentes de piedra de los que los romanos fueron grandes constructores, son tremendamente, compactos y duraderos, aunque en la actualidad su construccin es muy costosa. Los cuidados necesarios para el su mantenimiento son escasos, ya que estos resisten muy bien los agentes climticos. Desde que el hombre consigui dominar la tcnica del arco este tipo de puentes domino durante siglos. Solo la revolucin industrial con las nacientes tcnicas de construccin con hierro para pudo amortiguar un poco este dominio.Otra de las formas de construccin es por mampostera, es un sistema tradicional de construccin que consiste en erigir, muros y parmetros para diversos fines, los muros pueden ser montados por ladrillos y rocas.El hormign armado es un material caracterstico de las obras civiles, consiste en reforzar el hormign con mallas o barras de acero llamadas armaduras, es propio de utilizar en puentes de arco, atirantado, colgante etc. Adems de ser un ingrediente esencial en la construccin de algunos tipos de presas.El hormign pretensado es un material de construccin de elementos estructurales de hormign sometidos intencionadamente a esfuerzos de comprensin previos a su puesta en servicio. Dichos esfuerzos se consiguen mediante cables de acero que son tensados ya anclados al hormign.

Entre los materiales ms frecuentes de construccin se tiene el acero, hierro forjado y los materiales compuestos, que son una mezcla entre s de materiales tpicos de construccin.La estructura de un puente no est constituida de un nico material, por lo cual, esta clasificacin difcilmente se adapta a la realidad. Por ejemplo, los puentes de arcos hechos con mampostera de ladrillos, normalmente tienen las bases construidas con mampostera de piedra ya que de este modo resultan ms consistentes y ms duraderos al embate de las aguas de un rio. Segn el obstculo que salvan los puentes estos pueden ser: Acueductos: soportan un canal o conducto de agua Viaductos: puentes construidos sobre un terreno seco o en un valle y formados por un conjuntos de tramos cortos. Pasos elevados: puentes que cruzan autopistas, carreteras o vas de tren. Carretera elevada: puente bajo pavimentado, pasa sobre aguas pantanosas o sobre una baha, formando por muchos tramos cortos- Alcantarillas: un puente por debajo del cual transitan aguas de un rio o quebrada.Las estructuras pueden ser isostticas1 o hiperestticas2, aunque esto nunca ser cierto al menos que se quisiera lograr con mucho empeo, todos los elementos de un puente no podrn ser isostticos, ya que por ejemplo un tablero apoyado de un puente est formado por un conjunto altamente hiperesttico de losa de calzada, vigas y diagramas transversales (separadores), cuyo anlisis esttico es complicado de realizar.La estructura mixta es una nueva forma de colaboracin del acero y el hormign, en este caso yuxtapuestos, no mezclados como el hormign armado y pretensado, pero si conectados entre s para que trabajen conjuntamente. En principio la estructura mixta se compone de una cabeza inferior metlica, almas del mismo material, y una cabeza superior de hormign, conectadas entre s, el acero debe resistir los esfuerzos de traccin y el hormign los esfuerzos de compresin.MAQUINARIALos puentes-gra son mquinas utilizadas para la elevacin y transporte, en el mbito de su campo de accin, materiales generalmente en procesos de almacenamiento o curso de fabricacin.La mquina propiamente dicha est compuesta generalmente por una doble estructura rematada en dos testeros auto mores sincronizados dotados de ruedas con doble pestaa para su encarrilamiento. Apoyado en dicha estructura y con capacidad para discurrir encarrilado a lo largo de la misma, un carro auto-motor soporta un polipasto cuyo cableado de izamiento se descuelga entre ambas partes de la estructura (tambin puede ser mono-rail con estructura simple). La combinacin de movimientos de estructura y carro permite actuar sobre cualquier punto de una superficie delimitada por la longitud de los rales por los que se desplazan los testeros y por la separacin entre ellos.Polipasto: tambin forma parte de la estructura general del puente gra un carro auto-motor, que eta lo suficientemente capacitado como para discurrir encarrilado a lo largo de la estructura doble y que se encuentra apoyado en la misma. As se denomina a un mecanismo que se emplea para levantar cargas o moverlas, pero con un agregado extra.El polispasto puede tener una gran ventaja mecnica, ya que levanta o mueve cualquier peso, invirtiendo un mnimo esfuerzo. El cableado de izamiento del polipasto se descuelga entre dos partes de la estructura. Por esta razn, al combinarse el movimiento de la estructura con los movimientos del carro lo que se origina es la posibilidad de proceder sobre cualquier punto de una superficie que haya sido delimitada por la extensin de los rales.

TUNELES

Entendemos por tnel a aquella construccin que tiene por objetivo principal comunicar dos extremos que, de otra manera se mantendras separados. El tnel permite de tal modo el paso por espacios cerrados que por lo general son subterrneos. Una de las caractersticas principales de todo tnel es que cuentan con un techo y que la nica ventilacin es la que se mantiene en ambos puntos, no habiendo ninguna posibilidad de salida o cruce del mismo fuera de esos dos puntos de comunicacin.Los tuneles son en su mayora construcciones artificiales que el ser humano dsela y ejecuta con el nico propsito de pasar de un lado a otro cuando dos puntos se encuentran cerrados o cubiertos de material rocoso. Hay dos tipos en los que se suelen construir tneles: los espacios naturales (montaas, montes, caones) en los cuales se puede realizar el tnel tanto para el paso de seres humanos como para el paso del agua, de energa o de materiales de diverso tipo; y los espacios urbanos en los cuales los tneles bajo tierra sirven para dinamizar el transporte pblico (ya sea en el caso de los subterrneos o los tneles para vehculos regulares).La inversin de tiempo, capital y fuerza human para la construccin de tneles suele ser muy importante ya que los tuneles son algunas de las construcciones ms complejas que puede realizar el ser humano (al ser completamente artificiales y requerir por tanto ciertos riesgos de seguridad). Por lo general, los tuneles se realizan a travs de una voladura o explosin de los espacios a remover, por perforacin y por excavacin. De acuerdo al tipo de tnel que se quiera construir existirn diferentes mtodos ms tiles para la obtencin de los resultados especficos. En algunos casos los tneles pueden ser abandonados especialmente cuando se construyen con objetivos especficos y puntuales, como es el caso de la extraccin de recursos naturales.Los tuenes son obras civiles majestuosas hechas por el ingeniero ya que este puede conectar grandes distancias. Hoy en da los tuenes no se limitan a ser construidos a partir de una cueva como se realiz durante mucho tiempo, ahora estos se atraviesan montaas, grandes metrpolis son cruzadas de extremo a extremo por vas subterrneas, uniendo grandes distancias sin que sea un impedimento como los es el euro tnel que conecta a Francia con Inglaterra.Son obras subterrneas lineales, construidas en posicin horizontal o inclinada. Los tuneles pueden tener entrada y salida a la superficie o tambin desembocar por uno o ambos extremos en otras obras subterrneas. Tambin hay tuneles que suelen denominarse socavones y solo tiene una salida a la superficie mientras el otro extremo es ciego. Las dimensiones transversales de los tuneles en general tienen variaciones reducidas, desde unos tres metros hasta quiz unos 15 metros, mientras las longitudes pueden llegar a tener variaciones significativas, desde pocos metros hasta decenas de kilmetros.El desarrollo de los tuneles en general ha estado ligado a la construccin de vas, las cuales dependiendo de los avances de la ciencia y la tecnologa han tenido diferentes formas. Es as como el primer impulso para la construccin de tuneles lo dio el sistema de navegacin fluvial, luego apareci el ferrocarril con sus grandes necesidades subterrneas. La mayora de trenes de pases europeos son subterrneos, por cuestiones de evitar saturacin en el transporte de superficie.Los tuneles para carretera han estado ligados a la solucin del problema de ventilacin para evacuar el mortfero monxido de carbono, arrojado por los vehculos de combustin de gasolina.Por otra parte en algunas ciudades el transporte de los trenes o vehculos transcurre por tneles de forma ms habitual que en el resto de lugares, es por ello que se dan a conocer tuneles importantes como los mencionados a continuacin:1. El tnel seikan: este tnel es el ms largo del mundo y es ferroviario. Mide 53 km y enlaza Honshu con Hokkaido en Japn.2. El euro tnel: este tnel cruza el canal de la mancha, uniendo Francia con Inglaterra3. El tnel del cristo redentor: este comunica Argentina y chile a travs de la cordillera de los andes4. Tnel laerdal: este es un tnel de carretera de 54.5 km que conecta laerdal y Aurland, en el condado de Sogn og Fjordane al oeste de noruega.5. Tnel del Guadarrama: es el tnel ferroviario ms largo construido en Espaa, el cuarto ms largo de Europa.El desarrollo de un tnel se realiza de igual manera que cualquier obra a cielo abierto teniendo en cuenta el tipo de puntos elegidos.Despus de determinar los puntos entre los que se trazara el tnel se deber realizar:1. Planta: el diseo en planta del tnel se desarrollara en funcin de los puntos de entrada y salida, as como el estudio geotcnico que determinara la estabilidad del terreno. En el caso de autopistas o ferrocarriles se tendr en cuenta la curvatura mxima permitida.2. La rasante depender de los parmetros definidos por la obra a realizar, como puede ser la velocidad promedio de la va o ferrocarril, la pendiente mxima admitida, el mejor drenaje de agua por lo cual es ms conveniente disear tneles convexos.3. Seccin: est directamente relacionado con el estudio geo mecnico del terreno para construirlo y de las caractersticas de la obra. TIPOS DE TUENELES

1. OBRAS DE PASO: las obras de paso bajo las vas de comunicacin para aguas.

2. CONDUCCIONES Y GALERIAS DE ALCANTARILADO Y SANEAMIENTO: sistema de saneamiento y alcantarillado de los ncleos urbanos de un proyecto y la construccin de conducciones y galeras subterrneas de diversos tipos.

3. TUNELES DE CARRETERA, FERROCARRILES Y CANALES: tneles dedicados al paso de vehculos, trenes y metro.

4. CONDUCCIONES DE AGUA A PRESION: un ejemplo seria el transporte de agua a presin desde el vaso de una presa de embalse de aprovechamiento hidroelctrico a las turbinas ubicadas en la casa de mquinas.

5. GALERIA DE MINAS: en una galera o tnel de mina se tienen unas condiciones de proyecto y diseo muy diferentes respecto a un tnel vial, puesto que ene l dela la mina se buscan soluciones para acceder a las capas de mineral, para luego seguir esas capas, excavarlas y efectuar la extraccin del mineral. Desde el punto de vista de la topografa estas galeras tienen una menor exigencia en comparacin con los tuneles viales.

GEOTECNIA

Para la construccin de un tnel se debe realizar un estudio previo del suelo, los ingenieros de suelos o gelogos deben identificar con qu tipo de terreno se va tratar. Dependiendo del tipo de suelo que encuentre en el rea de estudio, se utilizara la apropiada maquinaria para la obra.Mediante esos estudios geotcnicos se quiere evitar daos durante y posteriormente a la construccin. Estas son las fallas ms comunes por inestabilidad del suelo.Para esto se debe realizar algo que se denomina reconocimiento geotcnico del terreno, lo cual tiene varios, el cual tiene varios fines: definicin dela tipologa y dimensiones de la obra, mediante experimentos probar que las cargas generadas por cimentaciones, excavaciones y rellenos, o las cargas soportadas por estructuras de contencin no produzcan situaciones de inestabilidad o movimientos en masa en la obra.Entre los puntos a tener en cuenta esta el agua. Que es la principal fuente de desgaste de las obras civiles, por ende se debe tener en cuenta a que profundidad se encuentra el nivel fretico, evitar infiltraciones en el suelo etc.Adems hay que tener en cuenta el tipo de fallas que se pueden presentar en el macizo rocoso como lo son: el desprendimiento de la roca dura y blanda, el desprendimiento de rocas sedimentarias estratificadas de baja resistencia.

CONTRUCCION DE TUENELES

La construccin de tuneles es uno de los campos de la ingeniera donde se ha avanzado ms rpidamente en los ltimos aos. Con los mtodos tradicionales de excavacin y revestimiento se va construyendo el tnel por fases. Por otro lado, las tuneladoras o maquinas integrales de construccin de tuneles excavan y pueden revestir a la vez la seccin completa del tnel proyectado.

En los mtodos tradicionales de construccin de tuneles los avances logrados se refieren al aumento de los rendimientos, la calidad de los trabajos, las condiciones de seguridad y salud de los trabajadores.En cuanto a la excavacin con explosivos, los modelos actuales automatizan su posicionamiento y la geometra del plan de perforacin. Muchos modelos aaden. La programacin de la secuencia optima de tiempos mnimos de perforacin. Los jumbos son equipos automotrices de perforacin de uso extendido.El accionamiento hidrulico de las mquinas perforadoras, con niveles de radio mnimos, el aislamiento y el acondicionamiento de las cabinas han logrado unas condiciones excelentes de seguridad en el trabajo.Entre la maquinaria de perforacin se destaca las bulonadoras, equipos automotrices especficamente diseados para la colocacin de los bulones de sostenimiento. Los rendimientos de las bulonadoras son muy superiores a los jumbos de tamao pequeo.La excavacin mecnica, limitada a las suelos y rocas blandas ha aumentado la dureza de las rocas de excavables y ha incrementado los rendimientos tanto de mquinas `rozadoras` como el de las maquinas retro excavadoras.Las retroexcavadoras forman parte de la maquinaria bsica de los mtodos tradicionales, que han venido triplicando sus rendimientos. Complemento de esas mquinas, son los dumpers, grandes camiones empleados para el transporte del escombro resultado de la excavacin. Dentro de los mtodos tradicionales de construccin de tuneles, es de destacar el aumento de la capacidad de las glunitadoras, en las se ha impuesto la va hmeda para la proyeccin de morteros y hormigones en los trabajos de sostenimiento, con la consiguiente mejora de la salubridad de los trabajos.A continuacin se presentaran diferentes mtodos en cuanto a construccin de tneles: METODO MADRID: tambin conocido como mtodo belga, consiste en realizar la excavacin abriendo una pequea seccin de tnel, que poco a poco se ancha y se va entibando el frente hasta poder realizar un vaciado de hormign a la bveda del tnel. la ventaja de este mtodo es que se evita abrir toda el rea del tnel, generando una posible inestabilidad, el rea de trabajo es pequea para poder solucionar ms fcilmente cualquier anomala presentada.

METODO ALEMAN: es empleado para tneles de luces mayor a 8 metros. Para este mtodo se debe construir primero los hastiales que son slidos y con una anchura de 2.5 a 3 metros. Una vez construido estos la bveda ya tiene donde apoyarse, y es construida por costillas.

METODO DE GRAN FRENTE ABIERTO: consiste en construir grandes reas o toda el rea del tnel, permitiendo que la misma roca forme una anillo de descarga en el contorno de la excavacin reduciendo as las presiones a absorber por el revestimiento del tnel. Este mtodo es exitoso en secciones de roca slida, pero en suelos endebles son de alto riesgo ya que pueden provocar hundimientos.

TUNELADORAS DE FRENTE ABIERTO: consiste en un robusto escudo de acero que protege el permetro de excavacin pero dejando al frente del tnel desprotegido. Posterior a esto se va colocando el anillo de revestimiento, pero por lo general quedan partes muy inestables.

TUNELADORA DE FRENTE CERRADO: este mtodo desarrollado en Japn y con varios kilmetros de tuneles de construccin hasta por debajo del mar. Con este mtodo a medida que se desplaza la excavacin queda de una vez un revestimiento. Adems se resuelve los problemas de estabilidad que dejaban las tuteadoras de frente abierto ya que el material excavado queda almacenado en una cmara en la cabeza de la propia mquina, haciendo la misma presin horizontal que la presin que ejerce el terreno.la cmara cerrada tambin sostiene la presin de agua del terreno para que el tnel por efectos de esta presin no colapse.este mtodo es utilizado principalmente en suelo o rocas blandas. Con este tipo de tuteadoras, se ha abierto tneles como el del canal de la mancha, Lille, Lyon, Madrid. Etc.

CUT-AND-COVER: consiste en abrir y cortar, es donde se excava desde la superficie la totalidad o parte del hueco que ocupa el tnel, el tnel se construye dentro del hueco a cielo abierto y se cubre una vez terminado

EL IMPACTO SOCIAL, ECONOMICO, POLITICO Y CULTURAL DE LA CONSTRUCCION DE TUNELES Y PUENTES.

Toda construccin de alta envergadura implica consecuencias inevitables en el espacio en el cual se lleva a cabo, estas consecuencias o implicaciones bien puede ser malas o beneficiosas para la sociedad y el ambiente, y para todos los aspectos de la vida del hombre.Al hablar especficamente de los puentes y los tneles, es posible reconocer resumidamente el impacto de dichas estructuras en los aspectos antes mencionados.En primer lugar es preciso que tanto los puentes como los tneles tienen como funcin general facilitar la comunicacin entre dos o ms espacios geogrficos, en ocasiones uniendo grandes distancias, con lo cual se derivan consecuencias sociales y econmicas tales como: se facilita el transporte de mercancas, la movilizacin de vehculos, la interaccin de las diferentes culturas por medio del conocimiento mutuo de costumbres; las comunidades comunicadas por un puente o tnel aumenta sus alternativas de progreso y desarrollo al usar este como va para el intercambio, incrementando sus oportunidades y posibilidades de trabajo, en el caso de los tneles tienen el beneficio de permitir el paso de personas, ferrocarriles, vehculos, conducciones elctricas, as como tambin en el saneamiento y aguas residuales, a travs de terreno rocosos.Por otra parte la comunicacin de dos regiones implica acuerdos polticos, establecimientos de restricciones y tratados que faciliten la interaccin de las economas y de las culturas, por lo que siempre antes de construir cualquier tipo de estructuras, espacialmente, si implica unir dos pases, requiere una serie de interacciones poltica, en las cuales se planea y ponen en discusiones todas las posibles perspectivas referente a dichos proyectos.Es importante resaltar que mayor impacto recibido como consecuencia de estas obras va dirigida hacia en medio ambiente, dado que en general cualquier interaccin del hombre provoca un cambio en el ambiente, y en el caso de las construcciones sueles ser demasiado grandes, y son precisamente estas consecuencias las que ms problemas traer al momento de evitarlas, y son en su mayora perjudiciales, entre estas se encuentran: el deterioro y la contaminacin de los recursos naturales, la muerte y enfermedad de la vida silvestre, la produccin de residuos no degradables, la destruccin de bosques y desviacin de fuentes hdricas, la perturbacin de ciclo natural entre otras, que a largo o corto plazo terminan siendo un problema directo y vital del ser humanoEstos son en resumida cuentas algunos de los problemas y beneficios que enfrenta el hombre y la naturaleza a la hora de llevar a cabo la construccin de un puente, un tnel, y en general cualquier estructura.

PUENTE DE ORESUNDEn 1991 los gobiernos de Dinamarca y Suecia acordaron construir un puente que conectara ambos pases a travs delEstrecho de Oresund. La obra, de 16 kilmetros de largo, une las ciudades de Malmo (Suecia) y Copenhague (Dinamarca) y fue finalmente abierta al pblico en el 2000.Sin dudas, esta es una de esas obras faranicas que una vez acabadas maravillan al hombre y le facilitan la vida. Adems, tiene todo como para figurar en la lista delas obras de ingeniera ms importantesque nos dejaraGuillermohace muy poco (abajo el enlace).A decir verdad, Dinamarca y Suecia ya haban estado unidas en su momento, pero eso fue unos 7.000 aos despus de la ltimaglaciacin.

Este es un tnel-puente (o al revs dependiendo de dnde comencemos nuestro recorrido). Desde el lado dans comienza un tnel submarino de 3 kilmetros y medio de extensin. El mismo emerge en un tramo de autova de otros 4 kilmetros sobre la isla artificial de Peberholm. A partir de all comienza el ltimo sector, un puente colgante de casi 8 kilmetros que cruza la parte este del estrecho hacia Suecia.En la imagen satelital que les traemos puede verse todo el recorrido perfectamente.

El puente-tnel es una va tanto para vehculos como para el tren ya que cuenta con una va doble, as como un camino de 4 carriles para el trfico automotor.Es el puente combinado ms largo de Europa y conecta dos reas de capital importancia que han visto su trfico facilitado notablemente. La ruta que lo recorre es la E20 y el ferrocarril leva el nombre de Oresund Railway (obvio, no?). Por otro lado, esel puente fronterizo ms largo del mundo.Recuerdo que en una oportunidad, antes de su inauguracin, hice el viaje en ferry (el medio ms comn previo al tnel-puente o v.v.) desde Copanhague a Malmo (y vuelta). Y me llam la atencin que las embarcaciones que llevaban pasajeros, tenan unas redes por los costados que me intrigaron mucho. Hasta que v para qu servan.

Resulta que no se permita la venta de bebidas alcohlicas a bordo, as que los daneses y suecos (famosos por su sed) suban cargados de latas de cerveza (y dems) de todos los colores. Las llevaban incluso en una especie de bandoleras (s, como las de municiones) que les atravesaban el pecho. Una vez consumidas, plaf, las tiraban por la borda. Y como son tan respetuosos del medio ambiente (que no de la salud de sus hgados), las redes se iban llenando de latas vacas.Bueno, que quienes vayan de paseo por all pueden cruzar ms cmodamente ahora que ambas orillas estn unidas por elpuente-tnel de Oresund

ElPuente de Oresund, conecta las dos reas metropolitanas de la Regin de Oresund: la capital danesaCopenhaguey la ciudad sueca deMalmo. Cuenta con dos lneas de tren y seis pistas de carretera, siendo el puente combinado tren-carretera ms largo de Europa.El 14 de agosto de 1999, el Prncipe Heredero Federico de Dinamarca y la Princesa Heredera de Suecia, Victoria se reunieron en el centro del puente para celebrar su finalizacin. La inauguracin oficial fue el 1 de julio de 2000, con la presencia de la Reina Margarita II de Dinamarca y el Rey Carlos XVI Gustavo de Suecia. El puente fue abierto al trfico ese mismo da.El puente poseeuno de los mayores vanos centrales de los puentes atirantados del mundo, con 490 metros. El pilar ms alto mide 204 metros y la longitud total del puente es de 7.845 metros, que corresponden aproximadamente a la mitad de la distancia entre las costas de Suecia y Dinamarca, y siendo su peso de unas 82.000 toneladas. El resto de la distancia se cubre mediante la isla artificial de Peberholm, el llamado islote de la pimienta, y despus un tnel en el lado dans. Las dos lneas de ferrocarril se encuentran bajo las pistas de la carretera. El puente tiene una altura libre de 57 metros. No obstante, la mayor parte de los barcos que circulan por el Oresund lo hacen por el estrecho de Droguen, donde se encuentra el tnel. En la actualidad se aplica un peaje a los vehculos de algo ms de 30.Las torres del puente fueron colocadas por lagra flotante ms grande del mundoy estn diseadas para que el puente no se destruya incluso en el caso de una colisin area en las torres.Los segmentos de tnel se transportaron remolcados desde el lugar de fabricacin. Una vez posicionado cada segmento con gran precisin gracias a latecnologa GPS, se proceda a la inmersin del mismo, colocndolo sobre una base granular previamente preparada y nivelada en el fondo del mar. Una vez selladas las juntas por el personal de buceo, se procedi al desecado del interior del conducto.

Se construy en forma detnel isla puente, ya que todo el tramo de 16 kilmetros de tnel resultara demasiado caro, y no se construy en su totalidad como puente ya que se tena que asegurar la aeronavegabilidad de la zona, pues el aeropuerto de Kastrup, Aeropuerto Internacional de Copenhague, est situado junto a la entrada actual del tnel.

Esta es la parte de yurani aqu empieza

Pequeos desplazamientos, aberturas y grietas no activas.1. Se limpian prolijamente las grietas y se las sella con una masilla elstica fabricada en base a poliuretano.Recuperacin de apoyos afectados por fallos: En estos casos, y segn los daos, se realiza la sustitucin por nuevos o recolocacin de los apoyos. El procedimiento a realizar es el siguiente:

1. Se inician los trabajos preparando las superficies, limpiando y dndoles horizontalidad para colocar los gatos hidrulicos. 2. Si no existe lugar suficiente en los estribos o (pilares), se montan unas estructuras metlicas apoyadas sobre zapatas de hormign donde se instalan los gatos3. Colocacin de los gatos adecuados en funcin de clculo previo de reaccin vertical por cada apoyo; nivelacin y puesta en carga.4. Se iza el tablero carretero a la altura suficiente para poder efectuar los trabajos de sustitucin o de recolocacin de apoyos.5. Si los originales se en encuentran en bueno estado, se les recoloca; en cambio, si requieren sustitucin, conviene instalar nuevos apoyos (de neopreno)6. Cuando los apoyos originales han sufrido un desplazamiento de su posicin, se recomienda realizar un zuncho perimetral a la cama de apoyo para impedir que se produzca un desplazamiento horizontal. Dicho zuncho se ejecuta con mortero de lata resistencia y fraguado rpido.7. Deterioros por falta de mantenimiento o por impactos.8. Cuando el galibo de un puente no es suficiente para la circulacin de algunos vehculos (por ejemplo: camiones con caja muy alta o con transporte de objetos sobresaliendo, sobre puente carretero), se producen impactos sobre las vigas que pueden comprometer la estabilidad de la estructura; por otro lado, la falta de mantenimiento de las estructuras tambin puede producir problemas serios en su seguridad estructural.

Reparacin de Vigas:

1. Se realiza en la zona afectada el repicado manual dejando las armaduras a la vista despejando la zona de todo material suelto o deteriorado para conseguir la adherencia de los materiales de la reparacin 2. Se realiza el cepillado manual o con chorro de arena quitando as el xido de las armaduras y dejando las superficies rugosas para mejorar el agarre.3. Se coloca un revestimiento anticorrosin sobre las armaduras a base de cemento con resinas epoxi.4. Puente de adherencia entre el hormign existente y el mortero de reparacin5. Se realiza la conveniente reposicin de volmenes mediante un mortero a base de cemento y resinas que le otorgan gran resistencia mecnica y logran buena adherencia.6. Finalmente se procede a darle una pintura de proteccin logrando superficie impermeable y que impide la carbonatacin del hormign.

Puentes metlicos con estructura deteriorada

Cuando se presentan deformaciones en partes de la estructura, deben enderezarse, si es posible, si no se efecta el remplazo de las piezas daadas.

Para ello se procede al corte de las partes deformadas, siempre que esta operacin no comprometa la estabilidad del puente. Si no se procura enderezar las piezas reforzndolas luego.

A continuacin se realiza el mismo procedimiento que en el caso anterior, limpiando las superficies con chorro de arena y luego efectuando la aplicacin de la proteccin con pinturas epoxy.

Pavimento con socavones en puentes metlico

1. En estos casos se comienza efectuando el picado y demolido del pavimento existente, de todo el relleno de la losa del tablero, incluyendo las chapas onduladas.2. Lo producido por la demolicin se retira al vertedero3. Para le ejecucin de la losa del tablero, se colocan luego como encofrado, chapas de acero galvanizado onduladas.4. Se colocan las armaduras y se efecta el hormigonado de la losa con un espesor de 20 cm, aproximadamente, con HA-255. A continuacin se realiza la impermeabilizacin del tablero (losa) con una capa de mortero bituminoso de aplicacin en frio, compuesto por una emulsin bituminosa con fibras y ridos.6. Finalmente se procede a la imprimacin y extendido de aglomerado asfaltico.

PROBLEMATICAS DE LOS TUNELES Y SOLUCIONES.En el siguiente texto se pretende anunciar algunas de las problemticas que suelen enfrentar los ingenieros en el momento de construir un tnel.En primer lugar cabe afirmar que las investigaciones geolgicas de los tneles son, en general, ms costosas que en otras obras de ingeniera civil, sin embargo, el no dedicar suficientes medios a estos estudios puede conducir a situaciones imprevistas: Cuando el terreno no se investiga, el terreno es un riesgo.

-Al perforar un tnel se puede encontrar tres tipos de condiciones naturales que dan lugar a la prdida de resistencia del macizo y, por tanto, a problemas de estabilidad:

1. Orientacin desfavorable de discontinuidades

2. Orientacin desfavorable de las tensiones con respecto al eje del tnel3. Flujo de agua hacia el interior de la excavacin a favor de fracturas, acuferos o rocas.

-Por otra parte, la influencia de las condiciones geolgicas de inestabilidad en excavaciones de tneles de roca significan:1. Orientacin desfavorable de tensiones

2. Filtraciones hacia el interior de la excavacin

Estas condiciones estn directamente relacionadas con los siguientes factores geolgicos: estructura, discontinuidades, resistencia de la roca matriz, condiciones hidrogeolgicas y estado tensional.

-Por otro lado, la excavacin del tnel tambin genera una serie de acciones inducidas que se suman a las citadas condiciones naturales, como son:1. Perdida de resistencia del macizo que rodea a la excavacin como consecuencia de la descompresin creada: apertura de discontinuidades, fisura por voladuras o alteraciones, flujos de agua hacia el interior del tnel, etc.2. Reorientacin de los campos tensionales, dando lugar a cambios de tensiones3. Otros efectos como subsidencias en superficie, movimientos de ladera, cambio en los acuferos, etc.4. La respuesta del macizo rocoso antes las acciones naturales e inducidas determina las condiciones de estabilidad del tnel y, como consecuencia, las medidas de sostenimiento a aplicar.5. Se presenta tambin en el proceso constructivo depende la forma de excavacin de las rocas, que asimismo es funcin de la resistencia, dureza y abrasividad, entre otros factores.-La estructura geolgica es uno de los factores que ms influye en la estabilidad de una excavacin, subterrnea. En rocas plegadas y estratificadas la orientacin de los estratos condiciona diferentes modos de comportamiento frente a la estabilidad en un tnel, influyendo los siguientes factores:1. Buzamiento de la estructura con respecto a la seccin del tnel.2. Direccin de la estratificacin con respecto al eje del tnel3. Tipo de pliegues.

-La mayora de los problemas de estabilidad se deben a la interseccin de la seccin del tnel con planos de discontinuidad. Se distinguen las siguientes discontinuidades:1. Discontinuidades de tipo sistemtico (estn presente en casi todas las rocas)a) Diaclasasb) planos de estratificacinc) Esquistosidad2. Discontinuidades de tipo singular:a) Fallas-El estudio de las fallas y dems discontinuidades singulares es uno de los aspectos geolgicos ms importantes en un tnel. Para dicho estudio se requiere.Conocer la estructura tectnica regional y local.. Cartografa geolgica y anlisis estructural. Identificacin de fallas y su clasificacin en funcin del origen, edad, tipo y geometra..Identificacin de rellenos de falla, su resistencia y expansividad..Conocer la transmisibilidad hidrulica..Estudios sobre las implicaciones tensionales y sobre sismicidad-La incidencia de las fallas en la estabilidad de una zona de excavacin depende de las caractersticas de las mismas; de forma simplificada, stas pueden ser: 1. Fallas caracterizas por una o varias superficies de discontinuidad, planos de despegue o contactos mecnicos entre distintos materiales2. Fallas caracterizadas por una zona de espesor variable y de baja resistencia formada por materiales blandos, inestables, plsticos o expansivos.3. Fallas caracterizadas por una zona de alta transmisibidad hidrulica. En general y con palabras simples, los principales problemas que puede tener el proceso de construccin de un tnel.

CONCLUSIONES.

A travs este trabajo fue posible conocer las diferentes implicaciones que tiene el desarrollo de una estructura ingenieril , tanto a nivel general como en el caso especfico del puente Oresund , y es posible concluir que tras muchos aos el hombre comprendi que la forma de proceder al desarrollo de una construccin deber ser cuidadosa , una obra se define como exitosa por la cautela que se tiene en su proceso , y el resultado final es simplemente el recordatorio de los retos enfrentados para su construccin.Del trabajo anterior es posible tambin entresacar las siguientes conclusiones especficas: -A partir de la necesidad de comunicacin, el hombre ha desarrollado varios tipos, materiales y mtodos de construccin, de tneles y puentes que permiten al hombre postmoderno superar muchos obstculos.-En cuanto a las consecuencias sociales, las polticas y estrategia de integracin para habitantes de la regin del puente de Oresund ha sido exitosa, llevando as un trabajo por una mejor calidad de vida abarcando casi todos los mbitos: Universidades, frums logsticos, empresariales, etc.Gracias a estos esfuerzos la constitucin de una regin urbana binacional va por buen camino. El desempleo en la regin se ha reducido en un 6.4% es decir, es un proyecto que va en pro de un mejor para ambos pases.-La construccin de cualquier tipo de estructura implica grandes retos para la ingeniera, y es a partir de estos que el hombre encuentra la necesidad de innovar para desarrollar la forma de superar las dificultades y suplir las necesidad de todo ser humano.

BIBLIOGRAFIA

S, Merritt, FrederickGuia del ingeniero civilSeccin 4. Ingeniera de puentes Sarria molina, AlbertoIntroduccin a la ingenieraCapitulo 5, pag 154: construccin

WEBGRAFIA

http://www.xatakaciencia.com/otros/el-puente-de-oresund-una-maravilla-de-la-ingenieria http://www.diariodelviajero.com/europa/el-puente-tunel-de-oresund http://es.wikipedia.org/wiki/Puente_de_Oresund http://es.wikipedia.org/wiki/Puente_colgante http://thales.cica.es/rd/Recursos/rd99/ed99-0053-02/contenido/9_clasificacion_puentes.htm