TUNNEL LINERTUNNEL LINER
TUNNEL LINER
VENTAJAS DE UN METODO NO DESTRUCTIVO
TL CIRCULAR
FORMAS GEOMETRICAS
TL460
DIMENSIONAMIENTO ESTRUCTURAL
DIMENSIONAMIENTO HIDRAULICO
DURABILIDAD
METODOLOGIA DE INSTALACION
NORMAS TECNICAS
3
4
5
5
5
6
6
7
9
10
TUNNEL LINER CONSTRUYA PASAJES A TRAVES DEL METODO NO DESTRUCTIVO
Muchas veces, realizar una instalacin pidiendo disculpas por el trastorno no es suficiente para minimizar el perjuicio social y econmico causado por una obra que desva el trnsito, cierra calles y produce congestin de trnsito.
Pensando en esto Armco Staco ha desarrollado a travs de tecnologa exclusiva, el mtodo no destructivo de los conductos Tunnel Liner, ampliamente utilizado en miles de obras en Brasil y el exterior. Es la solucin ms simple, verstil, econmica y segura para la construccin de tneles, sin interferir con la superficie ni con el trfico.
Tunnel Liner es la solucin ideal para la ejecucin de tneles de dimetros pequeos y medianos (1,20m a 5,00m) con forma circular, y tneles con variada geometra en forma de elipse, bveda cao, bveda y pasos vehiculares/peatonales, pudiendo ser instalados en distintos tipos de suelo. El Tunnel Liner se fabrica con una modulacin de 460mm, lo que permite um avance seguro del frente de trabajo.
PRINCIPALES APLICACIONES
A lo largo de varias dcadas de uso del Tunnel Liner en obras subterrneas en Brasil y en otras regiones del mundo, fueron desarrolladas diversas tcnicas para su instalacin en diferentes tipos de suelo, con diferentes usos:
Conductos para para desages pluviales y cloacales;
Pasajes vehiculares y peatonales;
Aplicaciones en obras ferroviarias;
Aplicaciones en obras de minera;
Recuperacin de conductos obstruidos o deteriorados;
Encamisados para proteccin mecnica de entubamientos de agua, cloacas, combustibles y dems instalaciones;
Canalizado de cursos de agua;
Refuerzo estructural de tneles.
TL CIRCULAR
Area (m)
MnimaVial Ferroviaria
Espesor (mm)
Mxima
Espesor (mm)
ALTURA DE TAPADA (m)
12.90
11.00
9.60
8.00
6.90
VENTAJAS DEL METODO NO DESTRUCTIVO (MND) TUNNEL LINER
En la tcnica de ejecucin de instalacin del Tunnel Liner se emplean chapas de acero corrugado de fcil manipuleo, que permite excavaciones con un avance modular de 46cm. Con un rea reducida de suelo expuesto, este sistema ofrece un espacio seguro a los trabajadores en el frente de excavacin. Se emplean anclajes metlicos para garantizar la forma geomtrica durante el montaje, que funcionan como escudos frontales para apoyo y pueden ser fijadas en las bridas de las chapas de revestimiento para reducir riesgos de deformaciones y desmoronamiento.
Justamente por ser un sistema de montaje simple, en el cual la unin de las chapas de acero corrugado se realiza por medio de bulones, el aumento de productividad en la obra es significativo. Al final de una nueva virola de tnel instalada es posible la inmediata excavacin para el anillo siguiente sin tener necesidad de interrumpir o paralizar los servicios.
El Tunnel Liner es un sistema de revestimiento con chapas de acero abulonadas. Por ese motivo permite realizar aperturas y adaptaciones dentro del tnel para sortear o eliminar interferencias no relevadas que puedan surgir durante la ejecucin. Todo lo expuesto hace del Tunnel Liner Armco Staco un producto nico, cuyo mtodo no destructivo (MND) es el ms econmico, seguro y verstil del mercado.
Vial
Ferroviaria 2.7
15.50
13.40
11.60
10.30
9.00
7.90
7.00
6.40
5.50
4.70
4.00
3.4
22.10
18.90
16.60
14.70
13.20
12.00
11.00
10.20
9.20
8.30
7.80
7.00
6.60
6.20
5.10
4.80
4.20
4.00
3.9
26.50
22.70
19.90
17.70
15.90
14.50
13.20
12.20
11.30
10.60
9.90
9.10
8.30
7.80
7.20
6.80
6.40
6.10
5.10
4.80
4.7
41.00
35.40
30.00
27.50
24.80
22.50
20.60
19.00
17.70
16.50
15.40
14.60
13.70
13.00
12.40
11.80
11.20
10.70
10.30
9.90
6.5
35.40
30.00
27.50
24.80
22.50
20.60
19.00
17.70
16.50
15.40
14.60
13.70
13.00
12.40
11.80
11.20
10.70
10.30
9.90
41.3026.50
22.70
19.90
17.70
15.90
14.50
13.20
12.20
11.30
10.60
9.90
9.30
8.80
8.30
7.90
7.50
7.20
6.90
6.60
6.30
4.7
22.10
18.90
16.60
14.70
13.20
12.00
11.00
10.20
9.40
8.80
8.30
7.80
7.30
6.90
6.60
6.30
6.00
5.70
5.50
5.30
3.9
15.50
11.60
10.30
9.30
8.40
7.70
7.10
6.60
6.20
5.80
5.40
5.10
4.90
4.60
4.40
4.20
4.00
3.4
12.90
11.00
9.60
8.60
7.70
7.00
6.40
5.90
5.50
5.10
4.80
4.50
4.30
4.00
3.10
2.7
9.00
7.70
6.70
6.00
5.40
4.90
4.50
4.10
3.80
3.60
2.2
1.20
1.20
1.20
1.50
1.50
1.80
1.90
2.10
2.20
2.30
2.40
2.50
2.60
2.70
2.80
2.90
3.00
3.10
3.20
3.30
3.77
4.40
5.03
5.65
6.28
6.91
7.54
8.17
8.80
9.42
10.05
10.68
11.31
11.94
12.57
13.19
13.82
14.45
15.08
15.71
1.13
1.54
2.01
2.54
3.14
3.80
4.52
5.31
6.16
7.07
8.04
9.08
10.18
11.34
13.85
15.21
16.62
18.10
19.63
12.57
13.40
6.5
Espesor (m)
1.20
1.40
1.60
1.80
2.00
2.20
2.40
2.60
2.80
3.00
3.20
3.40
3.60
3.80
4.20
4.40
4.60
4.80
5.00
4.00
Permetro (m)
El producto es fabricado en mdulos mltiples de 46cm, incluyendo 2 bulones, tuercas y arandelas necesarios para el montaje. Las alturas mximas de recubrimiento para uso vial, ferroviario, tren H20 y tren E80 respectivamente. Todas las dimensiones estn sujetas a tolerancia de fabricacin Otras dimensiones y formas no circulares pueden ser diseadas previa consulta
Espesor Nominal en negro
[mm]
Area [cm2]
Momento de inercia
[cm4]
Mdulo resistente
[cm3]
Raio de giro[cm]
2.20 [2.00]
2.70 [2.50]
3.40 [3.20]
11.74
14.69
18.78
28.29
35.74
45.32
10.50
13.15
16.47
1.55
1.56
1.55
3.90 [3.75]
4.70 [4.50]
6.50 [6.35]
22.01
26.39
36.90
53.29
64.08
90.63
19.16
22.74
31.30
1.56
1.56
1.57
Tabla de propiedades fsicas de las chapas del Tunnel Liner para secciones de 46cm
4.45
cmC
hapa
ent
era
/ 2 /
3 / m
edia
6 ag
ujer
os /
4 ag
ujer
os /
3 ag
ujer
os
Agujero longitudina
Agujero de circunferencia
Eje neutro
Cha
pa e
nter
a / 2
/ 3
/ med
ia
6 ag
ujer
os /
4 ag
ujer
os /
3 ag
ujer
os
Agujero longitudina
Agujero de circunferencia
Eje neutro
FORMAS GEOMETRICAS
TL BOVEDA TL BOVEDA CAO TL ELIPSE VERTICAL
TL 460
46.0cm
Eje neutro
La capacidad de soporte de las estructuras flexibles de acero corrugado, como en el caso del Tunnel Liner, estn en funcin de la resistencia de su seccin y de la compactacin del suelo adyacente, lo que impide la deformacin de la estructura. Dada esta situacin los esfuerzos de compresin apenas actan sobre las chapas del Tunnel Liner, cuyo dimensionamiento est basado en la teora de anillo de compresin.
La carga actuante en el Tunner Liner depende del tipo de suelo. En suelos granulados, con baja cohesin, las cargas, el ngulo de friccin interno del suelo y el dimetro del tnel. En suelos cohesivos, arcillos o limo-arcillosos, la carga debe considerar tambin los esfuerzos sobre el corte de suelo o techo del tnel.
La frmula general para el clculo de los esfuerzos actuantes definida por AASTHO, divide las solicitaciones entre carga viva y carga muerta. La carga viva es en funcin del tipo y profundidad del tnel; la carga muerta es en funcin del peso especfico del suelo, la altura de recubrimiento y del coeficiente de reduccin de la Frmula de Marston, que se obtiene del siguiente grfico.
A falta de informacin adecuada, deber ser adoptada la peor hiptesis para el coeficiente Cd, tomando un valor igual a H/D. De esta forma la carga muerta actuante en el tnel ser igual al peso de la columna de suelo sobre el mismo.
Con esta consideracin (0=0) de peor hiptesis del suelo, fueron calculadas las tablas de alturas mximas constantes de este catlogo. Con un conocimiento previo del suelo, por medio de informes de sondeo, consulte a Armco Staco para la utilizacin de espesores diferentes de los establecidos en las tablas, o para empleo en condiciones superiores a los lmites presentados
Donde: CM Carga muerta CV Carga viva Peso especfico del suelo D Dimetro de la estructura Cd Coeficiente de reduccin de Marston Pp Presin del Proyecto C Compresin anular H Altura de recubrimiento
Las estructuras de acero corrugado Tunnel Liner, empleadas para drenaje, son usualmente dimensionadas como canales, utilizando la ecuacin de Manning.
El coeficiente de rugosidad est dado en funcin de la corrugacin. Los valores medios recomendados son los descritos en la siguiente tabla:
Donde: Q Caudal (m/s) A rea Mojada (m) P Permetro Mojado (m) I Pendiente (m/m) N Coeficiente de Rugosidad
Corrugacin n
Tunnel LinerRevestida en
hormign
0,024
0,015
DIMENSIONAMIENTO ESTRUCTURAL
DIMENSIONAMIENTO HIDRAULICO
Suel
o gr
anul
ar
Arcil
la s
atur
ada
Lim
o o
arci
lla s
atur
ada
Usar cuand
o los datos
sean insufi
cientes
VALORES DEL COEFICIENTE
La durabilidad de las estructuras metlicas corrugadas empleadas en obras hidrulicas o pasajes inferiores est relacionada con las caractersticas del proyecto y las condiciones del lugar donde son instaladas.
Las condiciones de caudal, propiedades fsicas y qumicas del suelo y agua, tales como pH, resistividad, abrasin, erosin , pendiente, velocidad etc., deben ser consideradas para escoger el revestimiento y el espesor apropiados para el acero estructural.
La tabla siguiente presenta una clasificacin simple y prctica para identificar el nivel de agresividad del ambiente para aplicaciones hidrulicas
DURABILIDAD
NIVEL DE CORROSION
A
B
C
D
1
2
3
4
Bajo
Moderado
Elevado
Muy elevado
No abrasivo
Bajo
Moderado
Elevado
pH = 5.8 a 8.0
pH = 5.0 a 5.8
pH = 5.0 a 4.0
pH 4.0
R 2000 ohm-cm
R = 1500/2000 ohm-cm
R 1500 ohm-cm
R 1500 ohm-cm
NIVEL DE ABRASION
Para drenaje pluvial y canalizacin de arroyos no contaminados (Niveles A, 1 y2) recomendamos el revestimiento galvanizado, conforme norma AASTM A153, tambin conocido como galvanizado por inmersin en caliente, con un recubrimiento medio de 128 (2 caras). En este caso el cinc se sacrifica a lo largo del tiempo para proteger el metal base (acero) y asegurar por dcadas la vida til de las estructuras.
Para ambientes ms agresivos , en particular en cuanto a la composicin del suelo y agua (Niveles B,C 1y2) Armco ha desarrollado en los aos 80 el revestimiento Epoxy-Bonded, que consiste en la aplicacin por deposicin electroesttica sobre chapas pre-fosfatizadas, de una pelcula gruesa de resina epoxdica con 180 de recubrimiento medio para la cara interna y 140 para la cara externa. Esta pelcula asla el acero estructural del medio agresivo protegiendo contra los agentes corrosivos.
La proteccin galvnica del cinc y la barrera aislante del Epoxy-Bonded han demostrado su eficiencia para garantizar la durabilidad de las estructuras de acero corrugado en obras de canalizacin, drenaje y pasajes inferiores en todo el mundo.
Existen, no obstante, situaciones especiales en un proyecto en los que la estructura metlica es sometida a esfuerzos de impacto constante debido a la velocidad y a la presencia de partculas slidas en lo flujo (Niveles 3 y 4).
En estos casos, para prevenir el desgaste precoz y extender la vida til de las estructuras corrugadas Armco Staco recomienda la aplicacin de un pavimento sobre parte del permetro mojado.
Este pavimento preventivo puede ser de asfalto o hormign, no estructural, aplicado en la obra despus del montaje y compactado de la estructura metlica. En la prctica, el pavimento de hormign es ms simple de aplicar y ofrece una proteccin extra de forma econmica, preservando todas las ventajas de utilizacin de los tubos de acero corrugado.
Sin sedimentacin en cualquier velocidad
Baja sedimentacin de arena y grava V 1.5 m/s
Sedimentos de arena y pequeas piedras V = 1.5 a 4.5 m/s
Sedimentacin fuerte de grava y piedras V 4.5 m/s
RECOMENDACIONES BASICAS PARA LA APLICACION DEL PAVIMENTO
Utilizar cemento portland CP II E, excepto en casos de ambiente excepcionalmente corrosivo o abrasivo para los cuales debe realizarse un relevamiento especfico.
Resistencia caracterstica del concreto: fck 21 Mpa(C20)
Dimetro mximo de agregado Brita 1 (19mm)
Relacin agua-cemento mxima 0.50 l/kg para tubos destinados a aguas pluviales e 0.451 l/kg para medios agresivos.
Recubrimiento interno de las armaduras mnimo 3cm
Dimensin mxima de agregado limitada a menor valor entre 1/3 del espesor del concreto y la cobertura mnima de malla. Espesor del concreto comprendido entre 5 y 7,5cm
Armadura: utilizar malla para auxiliar de fijacin del concreto a las chapas, pudiendo ser utilizadas una armadura mnima. La malla debe ser fijada a la cabeza de los bulones de la estructura corrugada con alambre recocido, empalmando 35 cm. No hay necesidad de malla estructural.
El revestimiento de hormign podr cubrir 90 a 180 de la parte inferior segn la ilustracin.
Notas:
Estas instrucciones prcticas no remplazan la aprobacin del proyectista de obra, quien deber determinar el adecuado de espesor, forma de proyeccin etc.
Existen situaciones hidrulicas en las cuales la presencia de pavimento aumenta la capacidad de caudal siendo que reduce el coeficiente de rugosidad.
Para situaciones extremas de corrosin (Nivel D), los procedimientos especiales pueden ser estudiados caso a caso.
SECCION TRANSVERSAL
CORTE AA
SOLAPE DE MALLA
Borde de la chapa corrugada
Malla de acero anclada en los bulones de la estructura
Borde de la chapa Corrugada Fijar malla en los bulones
Malla de acero
hormign
SOLAPE
Homign proyectado En el campo despus Del montaje y compactacin
Fijar malla con alambre recocido en los bulones
Los procedimientos bsicos en la ejecucin del Tunnel Liner son:
a) Una excavacin de suelo por medio de equipamiento mecnico automatizado o simples equipamientos manuales. b) Remocin del material excavado c) Montaje de las chapas de revestimiento abulonadas d) Rellenado de eventuales vacos
METODOLOGIA DE INSTALACION
ESTE METODO NO INTERFIERE EN LA SUPERFICIE NI EN EL TRAFICO
METODO NO DESTRUCTIVO
Algunas tcnicas especficas pueden ser necesarias en caso de presencia de agua en el nivel de excavacin, poco recubrimiento sobre la generatriz superior del tnel o material excavado constitudo por suelo disuelto. Destacamos como ejemplo: rebajar el nivel fretico o uso de escudos frontales para proteccin del frente de excavacin, un rebajado de suelo adyacente al tnel o el uso de tablestacas metlicas.
En funcin a la dimensin de la obra- rea de excavacin y longitud del tnel y tambin de la complejidad, el instalador del tnel deber proyectar y prever las medidas a ser adoptadas para garantizar la seguridad y rapidez de la ejecucin. Como en cualquier obra subterrnea, el inicio de la ejecucin de un tnel mediante el proceso Tunnel Liner debe tener en consideracin los datos del sondeo y relevamientos del terreno, previendo con la necesaria antelacin eventuales interferencias a lo largo de la excavacin y principalmente el tipo de suelo a excavar.
Los eventuales vacos entre la superficie externa de las chapas del revestimiento del Tunnel Liner y el suelo excavado deber ser rellenada para evitar asentamientos y acomodamientos no deseados. Este rellenado deber realizarse con inyecciones de mezcla fluida de suelo-cemento en los agujeros apropiados en las chapas del Tunnel Liner.
La simplicidad de ejecucin y la garanta de instalacin en los ms variados tipos de suelo, hacen del Tunnel Liner Armco Staco un proceso confiable, verstil, econmico y de los ms competitivos en su rango de dimetros.
NORMAS TECNICAS
Las tablas que figuran en este catlogo fueron elaboradas considerando las formas, los estndares y los materiales utilizados por Armco Staco en la fabricacin de sus productos, de acuerdo con las normas:
AASHTO American Association of State Highway and Transportation Officials
AISI American Iron and Steel Institute
ABNT Associao Brasileira de Normas Tcnicas
La experiencia de Armco Staco en el desarrollo de soluciones para infraestructura vial a lo largo de un siglo de historia, permiti a la empresa desempear un papel destacado en la concepcin de proyectos a medida. Los buenos resultados y el contacto permanente con el cliente brindan a Armco Staco liderazgo en el mercado de los diferentes segmentos en los que acta, siendo que su foco es ofrecer productos confiables con plazos de entrega y precios suficientemente atractivos.
Brasil
Argentina
Chile
Rio de Janeiro
Estrada Joo Paulo, 740 - Honrio GurgelCep: 21512-000 - Rio de Janeiro, RJ - Brasil Tel.: (21) 2472-9110 - Fax: (21) 2471-6260E-mail: [email protected] - Tel.: +55 (21) 2472-9120E-mail: [email protected]
So PauloRua Coelho Lisboa, 442 - Conj. 132 - TatuapCep: 03323-040 - So Paulo, SP - Brasil Tel.: (11) 2941-9862 - Fax: (11) 2091-3671E-mail: [email protected]
Av. Apoquindo, 5555 - Oficina 902 - ComunaLas Condes - Santiago - ChileTel.: +56 (2) 2229- 1976 - Fax: +56 (2) 2220-8280E-mail: [email protected]
Ro Del Rey, s/n (entre las calles Ro Pinto y Ro Potrero)Cina Cina - (1748) General RodriguezProvncia de Buenos Aires - ArgentinaCdigo Postal: B1748Tel.: +54 (11) 4632-6746 / +54 (11) 4632-8734E-mail: [email protected]
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