MÉTODO PARA ENSANCHAR UN TÚNEL Y DISPOSITIVO PARA LA EJECUCIÓN DEL MÉTODO.

Método para ensanchar un túnel y dispositivo para la ejecución del método La presente invención hace referencia a un método para ensanchar un túnel desde un gálibo antiguo hacia un gálibo nuevo conforme al preámbulo de la reivindicación 1. La presente invención, además, hace referencia a un dispositivo para la ejecución del método conforme al preámbulo de la reivindicación 7. Recientemente, túneles antiguos en particular en forma de túneles ferroviarios construidos ya en siglos anteriores deben ser ensanchados desde un gálibo antiguo hacia un gálibo nuevo, con una sección transversal mayor en relación al gálibo antiguo para satisfacer nuevos requerimientos y nuevas normas. De este modo, por lo general, el túnel a ser ensanchado es cerrado para el tráfico regular durante el tiempo en el cual se realizan los trabajos de ensanchamiento, para poder realizar los trabajos de ensanchamiento lo más rápidamente posible. Sin embargo, esta clase de procedimiento es particularmente desventajosa cuando durante el tiempo en el cual se realizan los trabajos de ensanchamiento no se encuentra disponible ningún paso auxiliar útil del túnel, o sólo un paso auxiliar que implica una gran inversión en cuanto al aspecto temporal. Los ferrocarriles de Europa, hasta el día de hoy, funcionan en gran parte en vías férreas cuyas bases de trazado provienen de la época de la fundación del tránsito férreo en el siglo XIX. Las vías férreas se encuentran tan unidas a la naturaleza y a la estructura urbana que las grandes obras de ingeniería como los puentes y los túneles, en la mayoría de los casos, sólo pueden ser renovados en los trazados existentes. De los 600 túneles que funcionan en la actualidad en la red ferroviaria de la Compañía de trenes alemana (Deutsche Bahn), 380 provienen de la época de la fundación del tránsito férreo. Los túneles ferroviarios son inspeccionados por expertos en túneles a través de peritaciones regulares y, a través de medidas adecuadas, son mantenidos en un estado seguro en relación a su funcionamiento. Los túneles antiguos han sido construidos de acuerdo a las respectivas normas de construcción de la época de los trenes regionales. Dichas normas eran muy diferentes. En la construcción de túneles era válida la premisa de construir el espacio ahuecado sólo tan grande como fuera necesario para posibilitar un funcionamiento seguro en relación a las velocidades que eran reducidas en aquella época. Generalmente, los túneles sólo eran trazados en las regiones donde la geología permitía un mayor período de servicio libre de la montaña. La técnica de construcción de túneles con construcción en madera como principal elemento de seguridad no permitía en gran medida los trazados actuales en la proximidad de la superficie en montañas deterioradas por la intemperie. En la época de la fundación del tránsito férreo no se requería un arco invertido cerrado a causa de la geología en su mayor parte estable y, por tanto, dicho arco no era algo habitual. Datos básicos reunidos, relativos a la sección transversal para túneles de vía doble, indican una distancia de las vías de 3, 5 m y respetar la actual línea límite del así llamado perfil de la Reglamentación sobre construcción y explotación de ferrocarriles (EBO por sus siglas en alemán) para tramos no electrificados, la cual resulta de la dimensión considerablemente uniforme de la sección transversal de los vehículos. Para la seguridad del personal de servicio se proporcionaban nichos en la pared del túnel a diferentes distancias de aproximadamente 25 m. Como resultado de ello se presenta una sección transversal interior del túnel utilizada hasta el momento, la cual por encima de una altura de 2,0 m a 2,2 m, mediante un borde superior del carril, requiere una sección transversal semicircular de aproximadamente 8 m de diámetro. Por debajo de esta línea, la mampostería del túnel se inclina a plomo hacia l aparte inferior, o levemente hacia el interior hasta la base de las paredes laterales del túnel. De esto resultan de 40 a 45 m2 de superficie mediante el borde superior del carril como sección transversal. Las normas de construcción actuales, para construcciones nuevas de hasta una velocidad del recorrido de 230 km/h, exigen una distancia de las vías de 4,0 m y, en el caso de una longitud del túnel de más de 500 m por cada lado del túnel, una vía de evacuación de al menos 1, 2 m de ancho. En los túneles que se encuentran bajo 500 m no se proporcionan estas vías de evacuación. De acuerdo a los requisitos del seguro legal de accidentes deben respetarse áreas de riesgo y espacios de seguridad desde el eje de la vía. El área de riesgo, de acuerdo a la velocidad del recorrido, asciende de 2,0 m a 3, 0 m. Para los tramos habituales en un funcionamiento de vía doble no electrificado con 120 km/h este valor asciende a 2, 3 m. Junto al área de riesgo se encuentra el espacio de seguridad de al menos 0, 5 m, el cual puede ser utilizado por el personal de servicio en casos excepcionales. De ello resulta como requisito una anchura mínima a la altura del borde superior del carril de un espacio de seguridad doble más un área de riesgo doble más la distancia de las vías. Dichas dimensiones son 2 x (2,3 m + 0,5 m) + 4,0 m = 9,6 m. Los túneles existentes hasta el momento fueron reparados y renovados con una inversión relativamente reducida en cuando a la construcción. La disponibilidad de los tramos, en el caso de las reconstrucciones de los túneles, es el 2 ES 2 366 263 T3 parámetro principal, de manera que la realización edilicia es planeada en relación a los intereses funcionales. En la práctica esto significa que para los trabajos de construcción sólo se encuentran disponibles los tiempos de bloqueo naturales en el horario nocturno de aproximadamente las 22 horas hasta las 5 horas. Dicho tiempo se extiende probablemente algunas horas los fines de semana. Sólo en el caso de grandes modificaciones edilicias en un túnel, en casos imprescindibles, se planea un bloqueo más prolongado de los tramos para efectuar medidas de construcción del túnel con intervenciones masivas en la bóveda soporte. La realización alternada de funcionamiento de los ferrocarriles durante el día y construcción del túnel durante la noche conduce a que, al finalizar el trabajo de cada mañana, pueda alcanzarse un estado de funcionamiento seguro a través de medidas técnicas de construcción. Todas las etapas de trabajo deben ser planeadas adicionalmente con un margen de tiempo para que la finalización de cada tiempo de bloqueo pueda ser respetada puntualmente. Un rendimiento efectivo, de este modo, sólo es posible durante un máximo de cinco a seis horas. Esta limitación temporal lleva a que deba trabajarse en secciones pequeñas y, con ello, sólo pueda ser reconstruido el perfil existente a través del socavado de la mampostería y de la aplicación de hormigón inyectado. Un ensanchamiento del perfil en secciones transversales modernas, de esta manera, es prácticamente imposible con un método semejante. El breve tiempo de trabajo diario conduce a costes muy elevados. Estos resultan principalmente de los extensos costes preventivos de los equipos de construcción y de los elevados costes de personal a través de una gran proporción de horas no productivas. Para el funcionamiento de los ferrocarriles de la Compañía de trenes alemana este desarrollo del proyecto significa tiempos de construcción muy prolongados con limitaciones en cuanto al funcionamiento correspondientemente prolongadas a través de las medidas de construcción. Un método semejante se conoce a través de la solicitud JP 2003 064979 A. En este método, para el ensanchamiento de un túnel desde un gálibo antiguo hacia un gálibo nuevo se produce un área del túnel nuevo de forma lateral junto al túnel antiguo. De este modo, para el apoyo de la pared antigua del túnel en su totalidad se construye un revestimiento independiente con capacidad de carga. El área del túnel nuevo, seguidamente, mediante el tendido de una ruta de tráfico temporal, es asegurada con una pared divisoria contra el túnel antiguo a ser ensanchado de forma definitiva. A continuación, separando el revestimiento, el área alrededor del túnel antiguo es ensanchada de forma definitiva para, conjuntamente con el área del túnel nuevo anteriormente producida, formar un gálibo nuevo definitivo. En la solicitud EP 0 334 262 A1, durante la ampliación de un túnel antiguo, una ruta de tráfico temporal es protegida con un cercado desplazable en un área de trabajo. En el área de trabajo es desmontada la antigua pared del túnel y el túnel es ampliado hacia un gálibo nuevo. La solicitud JP 2003 269074 A revela la ampliación de un túnel desde un gálibo antiguo hacia un gálibo nuevo mediante el empleo de un cercado para la protección de las rutas... [Seguir leyendo]

1. Método para ensanchar un túnel (1), en particular un túnel ferroviario que comprende una cantidad de rutas regulares para el tráfico como carriles que, antes del ensanchamiento, ocupan el ancho útil del túnel (1), el ensanchamiento tiene lugar desde un gálibo antiguo (3) hacia un gálibo nuevo (4) con las etapas: - producción de una cantidad de rutas temporales para el tráfico (32), donde la cantidad de las rutas temporales para el tráfico (32) es menor que la cantidad de las rutas regulares para el tráfico, - disposición de un cercado (6) que rodea completamente a la ruta o a cada ruta temporal para el tráfico (32) en un área de trabajo (5), - desmontaje de una pared antigua del túnel (11) y de la geología adyacente (38) en el área del cercado (6) en una sección de desmontaje (13) que comienza en un extremo del túnel y que se extiende en una dirección de avance (2), - terminación del túnel (1) después de la sección de desmontaje (13) con el gálibo nuevo (4), caracterizado porque - la ruta o a cada ruta temporal para el tráfico (32) es realizada en el centro del túnel (1), de manera que a ambos lados de la ruta temporal para el tráfico (32) o de las rutas temporales para el tráfico del lado externo, respectivamente, permanece un área de trabajo (33, 34) y, caracterizado por las siguientes etapas ES 2 366 263 T3 - antes de la etapa de disposición del cercado (6), soporte de la pared antigua del túnel (11) en una sección preliminar (8) que se encuentra situada antes de la sección de desmontaje (13) en la dirección de avance (2), utilizando placas estabilizadoras (10, 37, 38) que pueden ser presionadas contra la pared antigua del túnel (11) y/o a través de hormigón inyectado, y - ejecución de la etapa de soporte de la pared antigua del túnel (11), de la disposición del cercado (6), del desmontaje y de la terminación en la dirección de avance (2), hasta que el túnel (1) es ensanchado en el nuevo gálibo (4). 2. Método conforme a la reivindicación 1, caracterizado porque antes y después del ensanchamiento se encuentran presentes dos rutas regulares para el tráfico, así como una ruta temporal para el tráfico (32) durante el ensanchamiento. 3. Método conforme a la reivindicación 1 ó a la reivindicación 2, caracterizado porque cada ruta regular para el tráfico o la ruta o a cada ruta temporal para el tráfico (32) se encuentran realizadas como carriles. 4. Método conforme a una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la etapa de terminación del túnel (1) comprende la aplicación de hormigón inyectado y/o la instalación de piezas prefabricadas de hormigón armado (27, 28) y/o la colocación de un encofrado para el revestimiento con hormigón in situ. 5. Método conforme a una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque las etapas de la eventual disposición del cercado (6), en caso de que el cercado (6) rodee sólo el área de trabajo (5), relativa al desmontaje y a la terminación del túnel, en la dirección de avance, es ejecutada en la dirección de una única dirección de avance (2). 6. Dispositivo para la ejecución de un método conforme a una de las reivindicaciones 1 a 5 con un cercado (6) que rodea la ruta o a cada ruta temporal para el tráfico (32), con una disposición de desmontaje (14) que se encuentra situada delante de un dirección de avance (2) con una cubierta a modo de escudo (24), donde dicha disposición se encuentra dispuesta en una sección de desmontaje (13) que se encuentra situada en el área de trabajo (5) y se encuentra instalada para el ensanchamiento del túnel (1) partiendo del gálibo antiguo (3), con una disposición de avance (29) para el desplazamiento de la disposición de desmontaje (14) en la dirección de avance (2) y con una unidad de soporte que se encuentra dispuesta en la parte posterior de la cubierta a modo de escudo (24) en la dirección de avance (2), mediante la cual puede ser soportado un gálibo nuevo (4) del túnel (1) ensanchado, caracterizado porque antes de la disposición de desmontaje (14), en la dirección de avance (2), se encuentra, así como se encuentran, una disposición para el posicionamiento del lado frontal de las placas estabilizadoras con una cantidad de placas estabilizadoras (10, 37, 38) del lado frontal que puede ser presionada contra la pared antigua del túnel (11) y/o una unidad para la aplicación de hormigón inyectado. 9 ES 2 366 263 T3 7. Dispositivo conforme a la reivindicación 6, caracterizado porque detrás de la disposición de desmontaje (14), en la dirección de avance (2), se encuentra presente una disposición para el posicionamiento del lado posterior de las placas estabilizadoras, mediante la cual una cantidad de placas estabilizadoras (22, 23) posteriores puede ser presionada contra la pared ensanchada del túnel. 8. Dispositivo conforme a la reivindicación 6 o conforme a la reivindicación 7, caracterizado porque la unidad de soporte presenta una unidad de posicionamiento de entubado, mediante la cual el gálibo nuevo (4) puede ser revestido con anillos para pozo (27, 28) y/o una unidad de aplicación de hormigón inyectado para la aplicación de hormigón inyectado y/o una disposición de encofrado para el revestimiento con hormigón in situ. 9. Dispositivo conforme a una de las reivindicaciones 6 a 8, caracterizado porque a ambos lados del cercado (6) se encuentran presentes unidades de transporte del material de desmontaje (17), mediante las cuales pueden ser transportados escombros (16) desde el área de trabajo (5) en el sentido opuesto a la dirección de avance (2). ES 2 366 263 T3 11 ES 2 366 263 T3 12 ES 2 366 263 T3 13 ES 2 366 263 T3 14 ES 2 366 263 T3 ES 2 366 263 T3 16 ES 2 366 263 T3 17