Manual de equipos de desescombro de túneles
Autor: López Jimeno,Carlos
- Páginas: 460
- Tamaño: 17x24
- Edición: 1ª
- Idioma: español
- Año: 2013
- 46,80 Euros
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En la construcción de tuneles,de cavernas,de pozos y otra serie de obras subterraneas, se generan grandes cantidades de escombros,suelos y rocas fragmentadas que requieren su extraccion al exterior y su vertido en depositos diseñados para garantizar su estabilidad a largo plazo y su integracion en el medio,salvo que exista una demanda de dichos materiales en las cercanias y se contemple la reutilizacion de los mismos
En la antiguedad en las primeras excavaciones efectuadas por el hombre,el desescombro se realizaba de manera manual. Posteriormente, en las obras de mayores dimensiones se introdujo la fuerza animal,para seguidamente llegar una mecanizacion de dichas operaciones mediente la introduccion de la maquina de vapor,los equipos neumaticos,los de accionamiento diesel y finalmente los electricos.
En general,las operaciones de carga y transporte ocupan aproximadamente la cuarta parte del tiempo del ciclo de avance,razon por la cual es muy importante optimizar los rendimientos de desescombro.
La reciente ejecucion de tunels de gran longitud ente 10 y 50 km,hace que las operaciones de desescombro tengan una mayor importancia dentro de lo que es en si la propia tecnica constructiva.
Esto significa que la evacuacion del escombro generado por la tecnica de excavacion debe realizarse a un ritmo acompasado con el avance pues de lo contrario puede llegar a constituir un factor limitante.No hay que olvidar,ademas que algunos de los equipos de arranque lo son simultaneamente de carga.
Por otro lado debido a las grandes distancias de transporte el impacto economico en el conjunto de las obras han pasado a tener cada vez mas
importancia,lo que aconseja en algunos proyectos a contemplar no solo la extraccion vertical de pozos situados estrategicamente a lo largo del trazado de los tuneles,razon esta por la que se hace una mencion especial a estas tecnicas en un capitulo aparte
En los capitulos que comprende este manual se aborda la descripcion de los principales equipos de carga y de transporte tanto ciclicos como continuos,sus componentes basicos,su caracteristas basicas y la forma de trabajo de los rendimientos y costes horarios de funcionamiento para terminar la obra con la descripcion de los equipos empleados en el desescombro de las obras verticales subterraneas como son los pozos que cada dia estan mas presentes en los grandes proyectos de tuneles
Este texto constituye para los profesionales de la ingenieria de tuneles un medio de puesta al dia,pues se ha pretendio hacer una revision y descripcion exhaustiva de toda la maquinaria existente y para los alumnos que inician sus primeros pasos en este apasionante campo de la ingenieria.
Indice
Introduccion
- Desescombro en el metodo clasico de perforacion y voladura
- Desescombro en los metodos de excavacion con tuneladoras
- Factores que influyen en la seleccion de equipos de desescombro
Seccion de los tuneles
Otros factores condicionantes
- Vertido en escombreras y reciclado de esteriles procedentes de la excavacion de tuneles
- Estimacion de redimientos y costes
Introduccion
Analisis del trabajo a realizar
Componentes de tiempo del ciclo de trabajo
Factores de eficiencia y organizacion
Factores de esponjamiento y densidades
Compactacion
Capacidad nominal del equipo
Potencias y fuerzas motrices de los equipos moviles
Elementos que proporcionan potencia
Factores limitadores del rendimiento
Resistencia a la rodadura
Resistencia a la pendiente
Peso
Traccion
Altitud
Curvas caracteristicas
Factores de velocidad
Producciones horarias de los equipos de carga
Capacidad de los cazos y factores de llenado
Tiempos de ciclo y factores de correccion
Producciones horarias de los volquetes
Tiempos fijos de carga,maniobras y descarga y esperas
Tiempos variables
Equilibrio entre el tamaño de los volquetes y los equipos de carga
Dimensionamiento de la flota de volquetes
Calculos de los costes horarios
Introduccion
Costes de propiedad
Amortizacion
Terminos utilizados en la amortizacion de los equipos
Metodos de amortizacion
Vidas utiles de los equipos y valores residuales
Cargas indirectas
Coste horario de operacion
Coste de combustible y energia
Coste de lubricantes,grasas y filtros
Coste de elementos de desgaste
Costes de neumaticos o tren de rodaje
Costes de reparaciones
Costes del operador
Coste total de operacion
Modelo tecnico de palas LHD
Modelo economico de costes de capital y de operacion
Produccion de las palas LHD
Tiempo de ciclo de trabajo
Estimacion del tiempo de desescombro y distancia
Abacos de calculo de rendimiento de carga y transporte
Ejemplo de rendimientos y costes de flotas de equipos de carga y
transporte en el desescombro de tuneles
Volumen a desescombrar
Tiempo fijo de ciclo
Rendimientos de los equipos de carga
Ejemplo 1
Ejemplo 2
Equipos de carga
Introduccion
Cargadoras de volteo posterior
Produccion teorica
Produccion real
Produccion maxima
Produccion bruta
Palas conway
Cargadora de brazos recolectores
Retroexcavadoras con descarga central
Excavadoras hidraulicas
Bastidor
Motores
Transmision
Bombas hidraulica
Tren de rodaje
Cabina
Pluma o brazo
Cuchara y otros implementos de trabajo
Fuerzas actuantes durantes del trabajo de las excavadores
Palas cargadoras sobre neumaticos y sobre orugas
Bastidor
Motor
Transmision
Sistemas hidraulicos
Equipo de trabajo
Cazo
Cabina
Neumaticos y tren de orugas
Fuerzas actuantes durante el procedimiento de carga
Practica operativa
Consideraciones en la seleccion
Palas de orugas de descarga lateral
Equipos de transporte
Introduccion
Camiones y volquetes
Bastidor
Motor
Transmision
Tren de rodaje
Caja
Cabina
Volquetes de bajo perfil
Practica operativa
Volquetes especiales
Camiones basculantes
Vehiculos lanzadera
Cintas transportadoras
Bastidores
Cabezas motrices
Dispositivosde tensado
Bandas
Dimensionamiento de las cintas transportadoras
Tablas de capacidad de cintas
Angulos de carga
Tamaño maximo del bloque
Angulos de artesa
Velocidad de las cintas
Angulos de inclinacion
Calculo de la potencia de accionamiento
Cintas transportadoras no convencionales
Practica operativa
Aplicaciones
Transportadores blindados
Trituradoras moviles en el avance de tuneles
Machacadoras horizontales sobre panzer
Tuneles para la autopista de Engelberg
Tuneles para el ferrocarril de Lötschberg Norte
Tuneles de San Gotardo,Tramo 252 DE Amsteg
Tuneles de San Gotardo,Tramo 360 de Sedrun
Machacadoras de rodillos de dimensionamiento
Transporte sobre via
Introduccion
Breve reseña historica del transporte sobre via
Dinamica del tren
Resistencia al avance
Resistencia a la rodadura
Resistencia debidas al rozamiento de la cajas de grasa
Resistencia del aire
Accion del viento lateral
Resistencia locales
Resistencia por accion de la pendiente
Resistencia de la curva
Resistencias de aceleracion o de inercia
Resistencias globales al movimiento
Datos practicos para la formulacion de trenes utilizados
en mineria y tuneles
Esfuerzos de traccion y frenado
Esfuerzo de traccion
Esfuerzo de frenado
Distancia de frenado
Fenomeno de adherencia
Correspondencia de la adherencia en la traccion y en el
frenado
Material rodante
Locomotoras de bateria
Locomotoras Trolley
Locomotoras Diesel
Tandem
Vagones
Sistemas de descarga de vagones
Vagones mineros especiales
Vagones tuneleros
Parametros principales para la eleccion de las locomotoras
Especificaciones basicas
Sistemas de frenado
Frenado directo
Frenado indirecto
Via
Carriles
Esfuerzos sobre las vias
Tipos de carriles
Uniones entre carriles
Eclisas
Fijaciones
Traviesas
Material de las traviesas
Apoyo de via
Aparatos de via
Nuevos desarrollos en locomotoras
Tren sobre neumaticos
Ejemplos de calculo
Ejemplo 1
Ejemplo 2
Ejemplo 3
Ejemplo 4
Ejemplo 5
Ejemplo 6
Transporte hidraulico por tuberia
Tipos de excavaciones con bombeo de escombros
Excavacion con hidroescudos
Equipos para microtunelacion
Excavacion de pozos
Excavacion con rozadoras
Caracteristicas de los solidos a transportar
Hidraulica de los lodos
Equipos de bombeo
Bombas
Tuberias
Equipos auxiliares
Practica operativa
Caso practico
Equipos para el desecombro vertical
Introduccion
Profundizacion de pozos verticales
Metodo de excavacion con perforacion y voladura
Metodo de excavacion mecanica
Desescombro en el ensanchamiento mecanico de pozos
Profundizacion de pozos inclinados
Evacuacion de escombros a traves de pozos verticales profundos
Castillete,torre de extraccion o excavacion subterranea
Elementos de transporte: jaula o skip
Sistema de guinaje
Señalizacion
Un caso practico. Tunel de San Gotardo
Evacuacion de escombros a traves de pozos verticales poco
profundos
Introduccion
Profundizacion de pozos verticales
Metodos de excavacion con perforacion y voladura
Metodo de excavacion mecanica
Desescombro en el ensanchamiento mecanico de pozos
Profundizacion de pozos inclinados
Evacuacion de escombros a traves de pozos verticales profundos
Castillete,torre de extraccion o excavacion subterranea
Elementos de transporte:jaula o skip
Sistema de guionaje
Maquinas de extraccion
Cables de extraccion
Embarques
Señalizacion
Un caso practico. Tunel de San Gotardo
Evacuacion de escombros a traves de pozos verticales poco profundos
