En este trabajo se estudia la interacción entre el revestimiento primario y el secundario de un anillo de túnel dovelado, con el objetivo de evaluar la transmisión de carga de uno al otro, así como de los posibles deslizamientos o las separaciones entre ellos. Los resultados obtenidos muestran que la condición crítica en la interfaz entre revestimientos es su separación y no el posible deslizamiento que se pudiera presentar.
INTRODUCCIÓN
Uno de los métodos más
usados en años recientes en la construcción de túneles es el del escudo o
máquina tuneladora. Dicha técnica permite excavar el túnel mientras se coloca
un revestimiento primario formado por dovelas prefabricadas, el cual sirve
principalmente como ademe temporal o definitivo de la excavación. Los túneles
construidos en el suelo blando de la Ciudad de México mediante esta técnica se
complementan generalmente con un revestimiento adicional de concreto colado in
situ, con cimbra telescópica y de espesor igual o un poco mayor que el
primario.
Por otro lado, y como
ya se señaló, debido al proceso constructivo, el revestimiento secundario se
coloca meses después de haberse colocado el primario, de dovelas
prefabricadas. Esto conlleva a la incertidumbre de saber si el colado del
revestimiento secundario permite tener una estructura monolítica entre ambos
revestimientos. De este modo, el presente estudio tiene como objetivo principal
determinar si ambos revestimientos trabajan en conjunto como una sola sección o
si existe la posibilidad de un deslizamiento o separación entre ellos. La
interacción entre éstos se estudiará mediante modelos numéricos de elemento
finito no lineal.
DESCRIPCIÓN GENERAL DE UN TÚNEL DOVELADO
TÍPICO
En este trabajo se
tomará como caso de estudio un túnel dovelado típico de drenaje construido en
la Ciudad de México. Estos túneles cuentan con dos tipos de recubrimiento: el
primario, de dovelas prefabricadas de concreto, y el secundario, de concreto
colado in situ. La geometría del túnel es prefijada por el diámetro interior
propuesto por el diseño hidráulico. Para el ejemplo utilizado en este trabajo,
se considera que el revestimiento primario consta de seis dovelas más la dovela
llave, cuyas dimensiones son: 840 cm de diámetro exterior, 770 cm de diámetro
interior, 35 cm del espesor de la dovela y 150 cm del ancho del anillo. La
geometría del revestimiento secundario es: 700 cm de diámetro interior, 770 cm
de diámetro exterior, 35 cm de espesor. Tanto las dovelas prefabricadas de
concreto armado como el revestimiento secundario emplean concreto clase 1, de
acuerdo con las Normas Técnicas Complementarias del Reglamento de
Construcciones del Distrito Federal (NTC-C, 2004) con una resistencia a
compresión f’c de 350 kg/cm2. El módulo de elasticidad Ec se obtiene de la
resistencia a la compresión de acuerdo con las normas citadas.
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