Hundimientos y Macizos de Protección

Imaginemos la explotación de una capa horizontal de carbón, en la que se ha utilizado el método por hundimiento. Si el esponjamiento de estos materiales desprendidos del techo es de 1.4, el hueco que se produce será igual al dejado por la explotación dividido por ese coeficiente. Siguiendo esta regla, el volumen total de desprendimientos es la suma de una progresión geométrica decreciente e ilimitada. El conjunto de estos desprendimientos forma una forma irregular aproximada a la de una pirámide de la cual conocemos la base y el volumen y podemos calcular la altura H. Si las labores subterráneas se encuentran a una profundidad inferior a H, el hundimiento en la superficie será brusco, y si se encuentra a profundidad superior, el hundimiento se manifestará de forma artesiana.

El hundimiento, una vez aflorado en la superficie, gana profundidad y extensión hasta que se reestablece el equilibrio. Esta fase es larga y provoca depresiones en el terreno que afectan a los edificios y desecan los campos. Las mediciones que hay que tomar las fija el responsable de la topografía, debiendo definir el límite de la zona afectada por la explotación, delimitar los macizos de protección de fincas urbanas y rústicas, y algunas labores mineras como los pozos verticales. Para efectuar este trabajo se puede utilizar una tabla en la que el único argumento sea la inclinación de la capa, que es la que nos da el valor de los ángulos límite del terreno afectado.

Nuevo Método Austriaco (NMA): Ideas Fundamentales

Las ideas fundamentales del Nuevo Método Austriaco (NMA) son:

1. Obligar al terreno a colaborar en su propia estabilidad, reduciendo al máximo la pérdida de sus características.
2. Permitir una cierta deformación controlada, para disminuir las necesidades de sostenimiento.
3. En terrenos de fuertes convergencias, la puesta en obra del sostenimiento ha de ir orientada a un aumento de la rigidez.
4. En túneles urbanos, donde no se tolera la convergencia del terreno, la tecnología NMA sigue siendo aplicable, pero siempre buscando la máxima rigidez en el menor tiempo posible.
5. Tiene la ventaja de adaptarse fácilmente a condiciones de suelo cambiantes, permitiendo variar el sostenimiento (siempre que el terreno lo permita).

Tuneladoras y Otros Métodos de Excavación

Una tuneladora es una máquina que realiza la excavación a plena sección mediante la acción directa y continuada de herramientas de corte.

Máquinas Topo (TBM – Tunnel Boring Machine)

Las Máquinas Topo (TBM) se utilizan para excavaciones en roca de dureza baja, media o alta. Excavan el frente de la sección mediante la acción combinada de rotación y empuje continuados. El dispositivo de empuje acciona contra el frente y reacciona contra unos codales extensibles o grippers. Los útiles de corte van montados en la cabeza que gira y empuja contra la roca y que desmenuza el material en fragmentos. Se fabrican topos con diámetros que van desde 2.5 hasta 12 metros. Pueden llevar bulonadoras que trabajan según avanza o mecanismos para colocar cerchas metálicas. También se puede preparar el revestimiento con dovelas prefabricadas de hormigón armado. El rendimiento suele ser de 1.5 a 2.5 km/mes. Inconvenientes: falta de flexibilidad debido a la longitud (300m), limitación de radios de curva (menores de 100m).

Escudos

Los escudos se utilizan para la excavación en roca de tipo blando o muy blando. Es una estructura rígida y resistente que proporciona un área estable y segura en la zona de trabajo. Al trabajar en terrenos inestables, el sostenimiento se va colocando en el propio frente y suelen ser dovelas prefabricadas de hormigón armado. Los escudos consiguen el empuje longitudinal mediante reacciones contra el último anillo del revestimiento. Cada gato hidráulico puede funcionar independientemente o en grupo, lo que permite hacer correcciones a la alineación de avance si es necesario. Los escombros son arrastrados por una cinta transportadora a la parte trasera del escudo y se suelen retirar en un tren de vagones sobre carriles.

Rozadoras

Una rozadora es una máquina provista de un brazo articulado en cuyo extremo va montado un cabezal rotativo que dispone de herramientas de corte llamadas picas. Estas producen la disgregación de la roca mediante acción directa rotativa. Existen dos sistemas de corte: ataque frontal (ripping) y ataque lateral (milling). El desarrollo de estas máquinas proviene de la minería. Disponen de distintos sistemas de recogida de escombros que los traslada a la parte trasera de la máquina para ser cargados y extraídos al exterior. Ventajas: gran movilidad, permiten el paso inmediato a otros sistemas y se adaptan fácilmente a cualquier tipo de sostenimiento.

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