top of page

MÉTODOS DE CONSTRUCCIÓN 

ENTRE PANTALLAS

El método de construcción entre pantallas consiste en utilizar materiales de excavación para crear un agujero rectangular en el suelo que será posteriormente protegido por una cubierta de concreto. A diferencia de la construcción de un edificio, este método cumple la función inversa en el proceso de construcción. Es decir que la construcción de toda estación va desde arriba hacia abajo, permitiendo que la actividad que se lleva a cabo en la superficie reinicie con rapidez. Igualmente una de las razones por la que se escoge este método de construcción en vez de otros, es debido a su mínimo impacto ambiental e impacto urbano.El método de construcción entre pantallas consiste en utilizar materiales de excavación para crear un agujero rectangular en el suelo que será posteriormente protegido por una cubierta de concreto. A diferencia de la construcción de un edificio, este método cumple la función inversa en el proceso de construcción. Es decir que la construcción de toda estación va desde arriba hacia abajo, permitiendo que la actividad que se lleva a cabo en la superficie reinicie con rapidez. Igualmente una de las razones por la que se escoge este método de construcción en vez de otros, es debido a su mínimo impacto ambiental e impacto urbano.

Fuente: “Metro de Quito. “Metro De Quito Inicia.” METRO DE QUITO, EPM, 2013, www.metrodequito.gob.ec/noticia.php?c=1648.

Fuente: Noticias Quito, director. METRO DE QUITO FASE 1: ESTACIÓN LA MAGDALENA. Metro De Quito, Youtube.com, 1 Apr. 2013, METRO DE QUITO FASE 1: ESTACIÓN LA MAGDALENA.

Fuente: Rosas, Juan Jose. “Un Visión Pragmática y Personal De La Geotecnia Aplicada.” BlogSpot, BlogSpot, 2015, geojuanjo.blogspot.com/2012/04/las-hidrofresas-enanas-no-existen-pero.html.

Las maquinarias y elementos utilizados para esta construcción varían dependiendo de las condiciones de construcción con las que se pueden enfrentar. Las pantallas son el primer elemento utilizado durante el proceso de construcción y tienen como ventaja la adaptación a cualquier tipo y profundidad de estación. Estas están hechas de las varillas más gruesas en el mercado (8 pulgadas) y tienen una longitud de 28 o 32 m. A su vez estas representan un apoyo para las construcciones subterráneas buscando el mejor método de construcción y seguridad para los trabajadores que estarán ahí regularmente. Los pilotes son similares a las pantallas, solamente que estos tienen una forma cilíndrica y son los que más carga deben resistir. Son un armazón que sirven de sostén temporal para una pared, techo, arco y otra parte de una edificación. Es por esto que al terminar todo el proceso de construcción estos son retirados y la estructura depende completamente de las lozas de base o de techo.

Una de las maquinas más requeridas para este método es la hidrofresa. Esta utiliza la técnica de mejora de suelos que se emplea para generar pantallas impermeabilizantes verticales que consisten en excavar el terreno en paneles verticales mediante una cabeza cortada que esta suspendida de un brazo grúa articulado. Esta cabeza presenta dos elementos cortantes giratorios provistos de corte que giran en direcciones opuestas de forma que expulsan la materia excavada.

PROCEDIMIENTO

1. Instalación de muros de contención

Los muros de contención que son utilizados son usualmente paneles de concreto. Estos son instalados antes de que a excavación subterránea comience.

3. Instalación de la cubierta y la loza del techo

La loza del techo es construida y la cubierta es instalada al nivel del suelo. La loza del techo no solo proporciona un soporte masivo para toda la excavación pero también sirve como una barrera contra el ruido.

5. Instalación de paredes laterales y lozas de base

Las paredes laterales son construidas hacia arriba, removiendo a su vez los puntuales intermedios. Finalmente las aperturas de acceso en la loza del techo son sellados.

TUNELADORA

2. Excavación e instalación del estribo de acero

El suelo es excavado hasta el limite con la loza del techo de la estructura subterránea a través de la rampa de vaciamiento. Varios puntuales son instalados como soporte de los muros de contención, lo que a su vez soporta el suelo a los lados.

4. Construcción de la caja de construcción

El siguiente nivel de loza es construido y la construcción continua hacia abajo hasta que la loza de base es completada.

6. Relleno  y reinstalación

Finalmente se rellena el espacio entre el nivel del suelo y el puntal superior. Se rellena la parte superior de la estructura subterránea y la reinstalación del área de superficie.

Fuente serie de fotos: Melbourne Metro Rail Authority. “Cut and Cover.” Metro Tunnel, Melbourne Metro Rail Authority, 20 July 2017, metrotunnel.vic.gov.au/construction/building-the-tunnels-and-stations/cut-and-cover.

¿QUÉ ES?

Una tuneladora T.B.M., o minador a sección completa coloca la entibación para la sustentación del túnel, y excava este mismo de la tierra. Una entibación es un tipo de estructura de contención provisional, empleada en las construcciones. Se crea mediante tablas de madera, o placas metálicas para impedir que el túnel de desmorone. A veces pueden tensarse mediante husillos, que son unos mecanismos que permiten el tensado de las barras mediante la aplicación de un giro a un elemento con rosca. La tuneladora proviene de España, en este momento hay 3 en operación, y se rompió el récord mundial ya que se avanzó 1136 metros en 30 días. Las tuneladoras vienen desarmadas, y se colocan a la entrada del túnel prevista, y se demoran entre 30 a 60 días en construir. Las varillas que soportan la estructura son las mejores varillas antisísmicas del mercado, y ayudan al proceso de la tuneladora. En el anillo se encuentran siete partes que, en la cámara de amasado, a través de una cinta transportadora se llega a una parte llamada tolva, que ayuda a identificar el material que se extrae. Las tuneladoras consisten de una cabina de monitoreo interna, donde acopla a 30 personas que se encargan de sus funciones.

Fuente: Villalba, Leo. “Especialistas En Tuneladoras Desde 1995.” Leovil, Leovil, www.leovil.es/rafael-correa.html.

¿CÓMO FUNCIONA?

La excavación se realiza con la cabeza giratoria, que está equipada con elementos de corte y accionada por motores hidráulicos, que están alimentados con energía eléctrica. El empuje es necesario para adelantar. Es un proceso de balance de presión de tierras. Se procede con una contra presión donde se absorben los materiales que ingresan a la cámara de amasado, donde el proceso dependerá de la plasticidad del material. El procedimiento proporcional a cómo avanza el frente de excavación. Se utilizan espumas que se llaman B componente, totalmente biodegradables, que lubrican y mejoran condiciones de trabajo para la excavación, provee de una barrera impermeable para la entrada de agua. El volumen de inyección es controlado en base al avance del escudo. Para dicho avance se utilizan 26 gatos hidráulicos que trabajando en parejas generan un empuje de 10 mil toneladas que involucra una diferencia de presión. El frente de excavación es articulado lo que permite ejecutar curvas de mayor a 250 metros.

Fuente: Quito, Metro de. “Metro De Quito (@MetrodeQuito).” Twitter, Twitter, 8 Nov. 2017, twitter.com/MetrodeQuito.

Este frente de excavación tiene una ventosa, que a través del aire comprimido extrae el material. A medida que avanza la tuneladora, se realiza una inyección de presión para el balance de tierra que ayuda en contra de los desniveles y los desfases de tierra en los alrededores para crear el anillo del túnel. De igual manera, los anillos también son prefabricados, son de hormigón y se colocan a medida que la excavadora avanza. Cada pieza tiene un espesor de 32 centímetros, y su construcción permite que el anillo sea universal, es decir que se pueda mover alrededor de 32 grados para cualquier sentido. La resistencia que soporta un metro cuadrado del área de un anillo de hormigón en la tuneladora es de 400 kilogramos por centímetro cuadrado, y esto equivale a 133 conteiner vacíos, en un metro cuadrado. El material de excavado se incorpora en una especie de volqueta que se encarga de extraer toda la tierra que es extraída. Después este material es distribuido para el relleno de quebradas, el departamento de bomberos para compartir incendios, o para el mantenimiento de parques como el Metropolitano, o la Carolina

MÉTODO TRADICIONAL

Fuente: “Metro Madrid Entregará Estudios De La Primera Fase Del Metro De Quito.” El Comercio, El Comercio, 5 May 2005, www.elcomercio.com/actualidad/quito/metro-madrid-entregara-estudios-de.html.

El método de construcción de túneles tradicional, o también denominado método belga, es un proceso que consiste en la excavación continua de elementos que componen el terreno del túnel. De esta manera, se retiran los materiales más sólidos del mismo, con el fin de evitar derrumbamientos o hundimientos en la parte frontera de la construcción. El método se aplica a “túneles con un ancho máximo de unos 8 m libres más 3 m de ambos hastiales, es decir, de un máximo de 11 m.” El proceso empieza por la excavación mediante la realización de una apertura de acuerdo a las propiedades del túnel, para así ir ampliándola de forma moderada y que pueda ser posible hormigonar la bóveda. La bóveda es el elemento primario del túnel que se excava; ésta se sujeta sobre el terreno por un entablado gradual de madera y es asegurada con un encofrado. A continuación, se excavan las zonas inferiores y a medida que este proceso continúa, se profundiza la apertura inicial y evita la falta de persistencia de la construcción, y a su vez, no pone en riesgo la vida de los trabajadores. “Al abrir pequeñas secciones es posible solucionar cualquier problema que pudiera surgir de inestabilidad, puesto que la seguridad del método se basa en que se trabaja con un frente muy pequeño, normalmente inferior a 3 m2. Este método tiene la ventaja de estar muy comprobado en la práctica de la ingeniería civil, aunque su rendimiento es pequeño.”(Piqueras)

MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN Y SUS REQUISITOS

Para llevar a cabo esta obra se debe contar con mano de obra calificada, así como también personal idóneo que optimice el uso de materiales y el proceso de construcción. Los materiales suministrados deben cumplir con los parámetros y requisitos establecidos por los planos y las bases de contrato con el Municipio. Es de suma importancia la seguridad del personal y de las estructuras que están debajo de las vías. Todos lo planificado debe ser primero aprobado por el municipio de Quito.

Fuente: “Metro de Quito. “Metro De Quito Inicia.” METRO DE QUITO, EPM, 2013, www.metrodequito.gob.ec/noticia.php?c=1648.

REQUISITOS DEL ALMACENIMIENTO DE MATERIALES 

REQUISITOS DE LA MAQUINARIA

  1. Se deben almacenar los mismos de tal forma que no se de ningún tipo de deterioro y estos se conserven en excelente calidad. Además los lugares de almacenamiento contarán con facilidades de inspección y control. El municipio podrá, en cualquier momento, realizar una inspección de los materiales antes de su utilización.

  2. Los materiales solo podrán ser almacenados y utilizados después de que se les haya realizados análisis y estudios a cada uno de ellos.

  1. Todo equipo y maquinaria que sea utilizada en la construcción del metro deberán llevar las advertencias y dispositivos de seguridad dadas por los fabricantes.

  2. Todo equipo y maquinaria pasará por un control de desempeño por lo menos 6 meses antes de su uso en la construcción

  3. Se dará mantenimiento a los equipos cada cierto plazo de tiempo

USO DEL ENCROFADO 

Resumidamente, el diseño del encofrado debe de hacerse de tal forma que garantice eventualmente el vaciado y colocado del hormigón. Se deben construir con las dimensiones, ubicación y niveles requeridos por la obra. A su vez teniendo en cuenta todas las precauciones para garantizar estabilidad de la obra.

USO DEL HORMIGON 

Se realiza la fabricación del hormigón a base de cemento portland, marca seleccionada y calificada. Se mezclara con agua libre de impurezas uniformemente. Los distintos tipos de hormigón usados en toda la obra están especificados en los volúmenes de la misma.

Toda mezcla de hormigón deberá ser expuesta a pruebas y cumplir con los requisitos de resistencia tras 28 días.

Entre las pruebas de calidad del hormigón se considerarán pruebas de asentamiento, consistencia, trabajabilidad, factor de compactación y resistencia a la compresión

PRUEBA DE CALIDAD DEL MATERIAL

Fuente: “Metro Madrid Entregará Estudios De La Primera Fase Del Metro De Quito.” El Comercio, El Comercio, 5 May 2005, www.elcomercio.com/actualidad/quito/metro-madrid-entregara-estudios-de.html.

Para comprobar la calidad de los materiales y el correcto uso que se empleó de los mismos se realizan varias pruebas, entre ellas lo que se conoce como campaña sísmica. Esto consiste en realizar pequeños sondeos a lo largo de toda la obra, para darnos una idea de que puede suceder en caso de un sismo. Específicamente en el metro de Quito realizó un sondeo cada 300 metros a lo largo de toda la línea del recorrido.

BIBLIOGRAFÍA

  • MARTÍ, J.V.; YEPES, V.; GONZÁLEZ, F.; ALCALÁ, J. (2012). Técnicas de voladuras y excavación en túneles. Apuntes de la Universitat Politècnica de València. Ref. 530, 165 pp.

  • MELIS, M.J.; TRABADA, J.M. (2000). Construcción en 39 meses de 8 km de túnel por el Método Clásico de Madrid. Revista de Obras Públicas, 3405:25-40.

  • Piqueras, Víctor Yepes. “Método Belga De Construcción De Túneles.” » Método Belga De Construcción De Túneles De Víctor Yepes, 21 Dec. 2013, www.upv.es/#.

  • Victor Yepez. “Técnicas De Voladuras y Excavación En Túneles.” » Construcción De Falso Túnel Entre Pantallas El Blog De Víctor Yepes, Universitat Politècnica De València, 4 July 2012, victoryepes.blogs.upv.es/2013/07/04/construccion-de-falso-tunel-entre-pantallas/.

  •  V Yepez. “Resultados De La Búsqueda By Etiquetas: Hidrofresa.” » Hidrofresa Procedimientos De #Construcción, Editorial De La Universidad Politécnica De Valencia, 2004, procedimientosconstruccion.blogs.upv.es/tag/hidrofresa/.

  • Consejeria de Transporte. “Excavacion Entre Pantallas .” Emprendelo, 2015, www.emprendelo.org/cs/BlobServer?blobkey=id&blobwhere=1352810872240&blobheader=application%2Fpdf&blobheadername1=Content-Disposition&blobheadervalue1=filename%3DentrePantallas.pdf&blobcol=urldata&blobtable=MungoBlobs.

  • Quito Alcaldia . EL Metro. 2013. documento. 19 de Octubre de 2017.

  • Tunelando - Metro de Quito. Int. Leo Villalba Garces. 2011. YouTube. <https://www.youtube.com/watch?v=USCG1LkUNhM>.

  • Vasquez, Gloria. El Metro David Yaranga y Carlos Xavier. 19 de Octubre de 2017. documento.

bottom of page