Cejas en anillos de dovelas.

Muchas veces existe en los túneles, el miedo al fallo estructural por el hecho de la presencia de cejas en las dovelas. Es cierto que estéticamente es un defecto del acabado del túnel muy llamativo, pero es el tipo de detalles en los que suele entrar la gente no experimentada en esto de la ciencia tunelera, por ello es de vital importancia tener claros los conceptos de cuando este defecto meramente estético empieza a tener consecuencias estructurales.

La resistencia estructural del anillo en las zonas de cejas sólo puede verse afectada por las cejas entre dovelas de un mismo anillo, ya que las más comunes hipótesis de cálculo de las dovelas del túnel se fundamentan en el tratamiento de cada uno de los anillos como elemento independiente. Por este motivo, las cejas entre anillos contiguos no tienen importancia estructural alguna, ya que a través de ellas no se transmite ningún esfuerzo.

Las cejas existentes entre dovelas de un mismo anillo hacen que la superficie de contacto entre dovelas se vea reducida por lo que el axil puede originar una tensión que sobrepase la admisible en las zonas de contacto.

EL valor reductor de la resistencia en la junta que se toma para el cálculo del axil máximo que resiste el anillo es el que determina el artículo 60.2 de la EHE que para el caso de las dovelas es, , siendo Ac1 la superficie de contacto y Ac la total.

Así, por otra parte, al haberse realizado el armado en la hipótesis de compresión, la armadura en cada cara es igual al 0,05 Nd.

Una vez comprobado este condicionante, la ceja máxima de salto e se calculará teniendo en cuenta que la superficie de contacto es ahora (“espesor de la dovela”-e) donde “e” es la ceja máxima.

En el caso en que la ceja supere este valor y el axil aplicado a la dovela en la zona de la junta sea el máximo de cálculo, comenzaría la plastificación de la zona de contacto en la fibra más alejada de la neutra. Eso no significa que el anillo colapse sino que, a partir de este momento, se redistribuirían los esfuerzos en la sección, de tal modo que la ceja podría ser, incluso, mayor con el cálculo de la sección en plastificación, como permite realizar, por ejemplo la Norma Belga.
En lo referente al fuego con las cejas son los dos siguientes efectos sobre el anillo:

Supongamos las dovelas contiguas A y B con la máxima ceja de 7,5 cm. La temperatura que actúa sobre el intradós de la cara de A provocará un “spalling” que, según la figura de presiones tangenciales del Informe viene a equivaler al valor de la ceja. En el intradós de la dovela B el “spalling” elimina unos 8 cm de espesor si bien, muchos de ellos corresponden al rebaje y sólo el resto se sustraería del área de contacto que sería ahora de “espesor de contacto”– “ceja máxima” – i.

Por ello, excepto casos excepcionales, el efecto de las cejas entre dovelas es despreciable en un túnel, dejando de lado el resto de los coeficientes de seguridad tomados en el resto de los cálculos del túnel.

Una de inicio a los túneles. (Método Madrid)

Ando bastante liado laboralmente últimamente y aunque deseo fervientemente escribir algo sobre los incesantes vertidos en las costas, o sobre Navarra, os ofrezco una de iniciación a los túneles, es un poco corta-pega de un documento mío que acabo de terminar, espero que os guste.

La ejecución de túneles y galerías mediante métodos convencionales, puede realizarse mediante el método tradicional de Madrid o método belga, que ha demostrado a lo largo de los años que es el muy adecuado para terrenos arcilloso-arenosos, como es el de Madrid y sus alrededores, de ahí su nombre. Este método consiste en la excavación y entibación por fases del terreno, de forma que el volumen de excavación en cada fase es mínimo. Esto lo convierte en un proceso bastante seguro y en el que la subsidencia en superficie se reduce al máximo. Las fases de ejecución son las siguientes:

Excavación de una galería de avance en clave. Esta galería se entibará con tablas de madera en los hastiales y perfiles metálicos o “longarinas” en el techo. Si en algunos tramos esto no fuese posible por las condiciones del terreno, se reducirán las dimensiones de esta galería, recurriendo para ello a puntales enanos.

Ensanche lateral de la galería de avance hasta completar la sección de avance por fases sucesivas. El ensanche lateral se realiza de forma idéntica a la descrita para el avance de la fase anterior. Al igual que aquella, si las características del terreno no permitiesen la ejecución de la excavación a sección completa, se recurriría a reducir la sección utilizándose puntales enanos. La excavación del avance y de los ensanches laterales se realizarán por pases de 2,50 m. de longitud máxima, disminuyéndose si las condiciones del terreno así lo solicita.

Con un desfase respecto al frente de excavación no superior a los 5 metros, se procederá al cimbrado y hormigonado de la bóveda, en tramos de 2,5 m, correspondientes a los pases de excavación.

Excavación del zanjón central de la destroza.

Excavación de los hastiales por tramos alternados y contrapeados con los del hastial contrario. El ancho de cada batache será de unos 2,50 m. Al excavar el batache se abrirá también la parte correspondiente al apoyo del hastial y arranque de contrabóveda.

Encofrado y hormigonado del hastial y arranque de contrabóveda.

Misma operación en el hastial contrario.

La ejecución de la galería se iniciará, normalmente, desde emboquilles situados a ambos extremos del túnel, si bien cabe la posibilidad de ejecutar los túneles desde pozos intermedios,, lo que permite el ahorro de plazo de la obra. Para evitar la posible inestabilidad que puede formarse en el plano de discontinuidad entre la pantalla y el terreno se ha previsto utilizar paraguas de protección. El paraguas de protección está formado por micropilotes perforados desde el fondo de los pozos, cuyas dimensiones están definidas en los planos. El objetivo fundamental es evitar la posible inestabilidad que podría formarse en el plano de discontinuidad entre la pantalla y el terreno.