Cómo encontrar el diseño de fijación óptimo para cumplir con todos los requisitos del proyecto de túnel

La resistencia y la estabilidad del túnel son esenciales. Considerado desde las primeras etapas de planificación, su importancia se extiende a lo largo del proyecto. Una parte del proyecto que a menudo se pasa por alto y que puede tener un impacto en la resistencia final y la estabilidad es el sistema de revestimiento. De hecho, los componentes de fijación de segmentos y anillos de alta calidad pueden reducir el tiempo de construcción al tiempo que mejoran la flexibilidad, durabilidad, seguridad y rentabilidad.
Christophe Delus, director de la división de túneles de Optimas Solutions, analiza los principales desafíos y los aspectos a considerar al elegir los sistemas de ensamblaje para proyectos de túneles.

Los túneles se construyen utilizando anillos y segmentos separados que luego se conectan entre sí. Durante la instalación de estas piezas, es importante sellar el túnel de la entrada de agua y evitar que los anillos se abran u ovalicen, lo que da como resultado la deformación del túnel y socava la resistencia fundamental de toda la construcción. Para evitar estos problemas, se utilizan soluciones de fijación -o conectores-. Para proporcionar un rendimiento óptimo, estos conectores deben resistir tensiones específicas del proyecto, por ejemplo, resistencia al corte o resistencia a la tracción.

Más precisamente, la elección de los sistemas de conexión y alineación de túneles está influenciada por varios factores, los principales son las características de ubicación y las condiciones del suelo, las prácticas comunes locales, los requisitos de seguridad y el presupuesto del proyecto. La solución óptima debe cumplir con todos estos criterios específicos del proyecto, proporcionando una solución segura y duradera, que se adapte a las condiciones del sitio y cuya instalación sea rentable y en tiempo.

Ubicación, ubicación, ubicación

Cada túnel está construido para superar un obstáculo específico, por lo tanto, las condiciones locales juegan un papel importante en el diseño y la selección de componentes adecuados. Una comprensión clara de los desafíos y problemas presentados por la ubicación es esencial para encontrar una solución segura, duradera, rentable y efectiva en tiempo.

Por ejemplo, uno de los principales desafíos que Optimas Sofrasar tuvo que abordar durante la construcción del Proyecto del Metro Central de la Agencia de Transporte Municipal de San Francisco (SFMTA), Estados Unidos, fue el peligro sísmico. Para gestionar este riesgo, era necesario que el revestimiento fuera fuerte y flexible, para deformarse sin romperse. Por lo tanto, se probó y estudió un sistema de espigas de productos Sofrasar para proporcionar capacidades de alta resistencia y distorsión.

Otro sitio, la extensión I del metro Westside de Los Ángeles, EE. UU., Se caracterizó por la presencia de gas metano asociado con el sulfuro de hidrógeno corrosivo. Se experimentó una situación similar al desarrollar el proyecto de Estrategia de Implementación de Residuos Internos de Doha (IDRIS) en Qatar. En ambos casos, los revestimientos interiores de polietileno de alta densidad (HDPE) se fundieron para proporcionar protección contra la corrosión. La solución también demostró acelerar las actividades de construcción.

En esta ocasión, el entorno local no fue el único factor que determinó cuál es la mejor solución de fijación: también era necesario considerar la accesibilidad a ciertos materiales. De hecho, las soluciones adhesivas se planificaron inicialmente. Sin embargo, pronto se hizo evidente lo difícil que sería enviar o suministrar un epóxico adecuado al sitio. En este caso, Optimas reaccionó rápidamente y sustituyó las barras guía pegadas desarrollando nuevas barras guía con clip. La alternativa proporcionó beneficios adicionales, incluyendo una mejor adherencia y durabilidad, así como menos riesgos asociados con el pegamento.

Finalmente, a veces el diseño de reparación y revestimiento puede ayudar a resolver otros problemas ambientales, como evitar la cría de mosquitos en las aberturas de segmentos. Los productos Optimas Sofrasar brindaron tal protección en los túneles de Singapur, gracias al uso de varillas de guía con clip y soportes de enchufe separables.

Los componentes duraderos de alta calidad son económicos a largo plazo

De los ejemplos anteriores se hace evidente la importancia de elegir especialistas en instalación de túneles que tengan un conocimiento profundo de los requisitos del proyecto y puedan mejorar el equipo existente o desarrollar nuevos conectores para proporcionar un sistema de enlace óptimo.

Para hacer eso, los especialistas en accesorios deben comunicarse regularmente con contratistas, diseñadores, proveedores de moldes y juntas y operadores de máquinas perforadoras de túneles (TBM). Esta sólida relación permite a los especialistas en adaptación comprender mejor el proyecto y su sitio, así como adaptarse y responder rápidamente a los nuevos desafíos y proporcionar un servicio de alta calidad.

Los servicios de alta calidad no necesariamente se traducen en altos costos. Si bien los túneles se encuentran entre los proyectos de construcción más caros, los costos de los sistemas de ensamblaje a menudo son marginales, en algunos casos contribuyen a menos del 1 por ciento de los gastos totales. Por lo tanto, optar por accesorios de anillo y segmento más caros y de alta calidad no tiene mucho efecto en el presupuesto inicial del proyecto, pero puede proporcionar una solución segura, duradera y fácil de ensamblar.

Si los componentes se pueden instalar rápidamente o su suministro es efectivo en el tiempo, como en el caso de Doha IDRIS, las operaciones en el sitio son mínimas y rápidas, ahorrando tiempo y dinero. De hecho, un componente innovador de alta calidad que sea adecuado para su propósito no siempre es la opción más costosa. Ese es el caso del zócalo divisible tipo ZU, desarrollado en Optimas para evitar la entrada de polvo o agua durante la fundición o el almacenamiento. El dispositivo, más barato que un equivalente de acero, ahorra aproximadamente 50% en tapones de rosca y reduce la lista general de materiales (BoM) para los fabricantes de túneles.

Además, los conectores de alta calidad también pueden reducir los costos de mantenimiento. Si bien en algunos casos solo pueden ser necesarios durante la etapa de construcción, se les puede exigir que permanezcan permanentemente en la estructura del túnel, por ejemplo, en túneles de transporte de agua o estructuras en áreas sísmicas. En estas situaciones, los conectores deben ser tan duraderos como toda la estructura del túnel, es decir, una vida útil de 120 años. Cualquier falla inesperada o reemplazo temprano puede aumentar los costos totales del túnel y representar un peligro para los trabajadores y usuarios.

Seguridad primero

Una falla en los accesorios del túnel puede resultar en costos de reemplazo de más de $ 2 millones y poner en riesgo la integridad estructural del túnel. Por lo tanto, encontrar componentes que cumplan con los estándares de alta calidad es clave. Si bien aún pueden faltar pautas de calidad claras que ofrezcan un estándar de la industria para tales productos, los especialistas en componentes de fijación deben probar que sus productos brinden la resistencia mecánica y el rendimiento necesarios. Esto se logra mediante la realización de pruebas de protocolo específicas, ya sea internamente o por terceros. Además, no todos los estándares de calidad son iguales; y los fabricantes de componentes de alta calidad deben adherirse a los más estrictos.

Optimas lleva mucho tiempo probando todos los productos Sofrasar. Por ejemplo, la prueba de durabilidad de parte se realiza en cada uno de los sistemas. Además, Optimas se compromete a desarrollar pautas estándar de calidad para la fijación de componentes. De esta manera, ofrecemos soluciones duraderas, flexibles y seguras para cualquier construcción de túneles.

Arreglando para el éxito

Si desea un proyecto de túnel exitoso, no subestime la importancia del sistema de enlace. Al elegir especialistas en componentes de fijación altamente calificados, puede asegurar un suministro de las piezas de alta calidad más adecuadas que coincidan con los requisitos específicos del proyecto, en términos de condiciones de ubicación, diseño general del túnel y métodos de suministro adecuados. Al comprender lo que se necesita, los especialistas pueden reconocer cuándo las soluciones de conexión estándar no se ajustan a los requisitos del proyecto y actuar en consecuencia: modificando componentes preexistentes o diseñando y fabricando nuevos.

Con más de 20 años de experiencia en la industria de túneles, las competencias de los expertos en túneles de Optimas nos permiten comprender las necesidades específicas del proyecto para cualquier solución de túnel. Además de proporcionar los componentes estándar de alta calidad más adecuados, también podemos optimizar el rendimiento de los productos existentes o proporcionar soluciones a medida gracias a nuestras instalaciones internas de fabricación y pruebas de calidad.