INTRODUCCIÓN.
El
ser humano desde tiempos inmemoriales ha hecho uso de cuevas, cavernas u oquedades, hayan sido
estas de origen natural, o excavadas a propósito, bien sea para guarecerse de
condiciones climáticas o protegerse de peligros.
Con
el tiempo este conocimiento de hacer cavernas ha ido evolucionando hasta el
grado que en la actualidad la construcción de túneles le ha permitido al ser
humano resolver diferentes necesidades de la sociedad en cuanto a comunicación, conducción de aguas tanto
potables como servidas y/o para generación de energía, sin mayor interferencia,
o impacto sobre el medio ambiente. Esto ha hecho de los túneles una solución
técnica de alta utilización.
En
la construcción de túneles, las tuneladoras tienen cada vez un papel más
protagónico ya que garantizan que los riesgos de ejecución del proyecto sean
reducidos y más manejables por ofrecer seguridad en el avance sin peligro de
derrumbe del frente, techo, o paredes
En
Venezuela se están construyendo túneles mediante tuneladoras desde la
década de los 80, estando en la actualidad en ejecución túneles en CA Metro de
Carcas, CA Metro de los Teques y Ca Metro de Valencia. Siendo el túnel del
Metro de Valencia, con sus 8.44 metros de diámetro interno, el túnel de mayor
diámetro que se está en construyendo en la actualidad en Venezuela.
En
razón de la utilización cada vez mayor de equipos tipo TBM para la construcción
de túneles y aun cuando existen estudios de Seguridad y Salud Laboral para el
sector de la construcción, en la investigación documental efectuada no se han
encontrado referencias sobre estudios especificos para la construcción de
túneles mediante equipos TBM, y menos aún estudios referentes a las condiciones
peligrosas para la salud de los trabajadores en base a la Teoría de Procesos
Peligrosos (Dr. O. Betancourt). Por consiguiente dada esta inexistencia surge
la necesidad de llenar estos espacios.
Por otro lado, este Blog no intenta ser un compendio, o referencia técnica
de la metodología de excavación de túneles mediante equipos TBM, razón por la
cual la información técnica suministrada es escueta y a propósito reducida,
exponiendo solamente aquella que permita que el lector pueda entender la metodología
de análisis, separación de procesos y determinación de tareas necesarias para
efectuar el análisis de Los Procesos peligrosos.
El presente trabajo tiene entonces como objetivo
general evaluar las condiciones de Seguridad y Salud Ocupacional, bajo la
óptica de la teoría de Procesos Peligrosos, en las que se ejecuta la
construcción de túneles mediante equipos TBM/EPB (Tunnel Boring Machine/
Earth Pressure Balance).
En específico, la construcción de los túneles de la Línea
2 del Metro de Valencia, Edo. Carabobo, Venezuela.
Esta evaluación se efectuara mediante un análisis de las
diferentes interacciones entre Trabajador (Sujeto) y Maquina/Materiales
(Objeto, Medios) en base a las cuales se determinaran las diferentes
Condiciones Peligrosas y sus consecuencias, generando como resultado una guía
con recomendaciones de mejora que
conlleven a efectuar las correcciones a que haya lugar para lograr la
aplicación adecuada de las normativas y leyes vigentes en materia de Seguridad
y Salud Laboral logrando la mejora de los puestos de trabajo y/o corrección de actividades
no adecuadas. Guía que al mismo tiempo puede ser utilizada como referencia para
otros proyectos a ejecutarse, o en ejecución mediante esta tecnología.
DESCRIPCIÓN DE LINEA 2 DEL METRO DE VALENCIA (antes Segunda Etapa de la Línea 1).
La línea 2 del Metro de Valencia (Estado Carabobo, Venezuela) es un proyecto, en construcción, de medio masivo de transporte subterráneo constituido por seis estaciones (Cedeño, Rectorado, Los Sauces, El Viñedo, Majay y Guaparo), el cual tiene una longitud aproximada de 4,30 kilómetros, siendo la estación Cámara de Comercio la estación inicial y la Estación Guaparo la estación final de esta Línea 2, y por lo tanto estación de “espera” para inicio de actividades de la Línea 3 (antes Tercera Etapa de la Línea 1) en caso de no decidir la CA. Metro de Valencia la construcción de un Foso para la Operación / mantenimiento de la TBM.
También es parte de esta Línea 2, una sección del túnel, ya construido
entre las estaciones Cedeño y Cámara de Comercio, de 363.50 m. de largo al cual aún le faltan concluir
tanto el relleno, como la losa de Vía Férrea.
TRAMOS DE TÚNEL.
- Tramo Túnel anterior a Cámara de Comercio, largo 363.50 m.
- Tramo Túnel entre Estación Cámara de Comercio y Estación Rectorado, largo 631.26 m.
- Tramo Túnel entre Estación Rectorado y Estación Los Sauces, largo 590.32 m.
- Tramo Túnel entre Estación Los Sauces y Estación El Viñedo, largo 524.31 m
- Tramo de Túnel entre Estación El Viñedo y Estación Majay, largo 530.36 m.
- Tramo de Túnel entre Estación Majay y Estación Guaparo, largo 607,78 m.
CARACTERÍSTICAS BÁSICAS
DEL TÚNEL Y DE LA TECNOLOGÍA EPBS
El túnel, con un diámetro
interno de 8.44 m., está siendo construido mediante el uso de una maquina tuneladora,
o TBM fabricada en Canadá por la empresa LOVAT.
Este equipo permite la posibilidad de equilibrar, durante el trabajo de excavación del túnel, tanto la presión de empuje del suelo, como del agua freática en el frente de excavación mediante la inyección de líquidos de estabilización en el modo EPB (Earth Presure Balance).
El túnel recién perforado
es recubierto internamente por una estructura (anillo) de concreto prefabricado
de metro y medio de largo (1.50 m.). El proceso de excavación y recubrimiento se
hace en dos fases. Es decir se procede a la excavación “avance” de 1,50m.
seguidamente se procede con la colocación del anillo, repitiéndose esta
secuencia.
REVESTIMIENTO
ESTRUCTURAL DEL TUNEL
El revestimiento interno del túnel está formado por anillos, o estructuras de concreto reforzado prefabricadas de metro y medio de largo (1.50 m.).
Cada anillo está
conformado por un total de siete (7) Segmentos, o Dovelas (6 Segmentos más una
clave), los que se unen entre sí para formar un anillo de 1.50 m. de largo,
8.44 m. de diámetro interno y 9.24 m. de diámetro externo.
DESCRIPCIÓN DEL PROCESO
PRODUCTIVO.
Estos son:
1. Manejo de Dovelas.
a. Transporte de Dovelas.
b.
Montaje / Colocación de Dovelas, o ensamblaje del anillo
2. Proceso de Avance de Excavación, o manejo de material de excavación.
3. Operación de la TBM.
4. Procesos Auxiliares
1. Manejo de Dovelas.
a. Trasporte de Segmentos (Dovelas)
·
En el Patio de Almacenamiento se cargan las gandolas
(Camión Tractor con remolque plataforma) con los siete Segmentos (Dovelas) de
un Anillo, se aseguran los elementos y se trasladan hasta lugar de almacenamiento
en Obra.
·
En Obra se descarga la gandola mediante montacargas,
depositando los Segmentos (Dovelas) en orden y lugar predefinido.
·
Desde el acopio en Obra se desplazan las Dovelas
hasta posicionarlas para toma por grúa de celosía.
·
Se enganchan las Dovelas en tres grupos (dos, dos y
dos más clave) con cinchas (bandas de lona) y se bajan hasta posicionarlas en
las plataformas del tren.
·
Entra el primer Tren hasta la TBM, transportando las Dovelas que conforman un
anillo.
·
El tren se desplaza con las Dovelas hasta zona de grúa auxiliar, o Polipasto
(interna a TBM), donde las Dovelas son giradas y elevadas en “Mesa porta Dovelas”
liberando el tren.
b. Proceso
de Montaje/Colocación de las Dovelas.
· Se le atornilla en el inserto, previamente dejado en
la Dovela durante su fabricación, el muñón de manipulación
·
Se enganchan las dovelas, una por vez, a herramienta
de enganche (útil de izamiento del Polipasto), trasladando la Dovela hasta mesa
de aplicación del Brazo Erector.
·
Se engancha el Brazo Erector al muñón y se fija.
·
El Brazo Erector coloca la Dovela en la posición de
diseño
·
Se sujeta la Dovela con el Brazo Erector y los gatos de empuje y se le colocan
los pernos, dándole a estos el torque requerido con una llave de impacto pre-graduada.
·
Se retira el muñón de la Dovela recién colocada, previa liberación de la misma del Brazo Erector .
·
Se repite este procedimiento para cada una de las
seis (6) dovelas y para la Clave, hasta completar el anillo.
·
Una vez completado el anillo, se procede a inyectar,
según presión de proyecto, con mortero de relleno el espacio anular entre cara
externa del anillo y cara expuesta del suelo.
2. Proceso de Avance/Excavación,
· Se ejecuta la primera fase de la excavación y carga de los tres vagones/volqueta del tren.
· Una vez liberado de las Dovelas, se terminan de cargar los tres volquetas del tren
· Sale el Tren con material de excavación (tierra y EPB) hasta el foso de extracción.
· Entra al área de la TBM, el segundo tren con cuatro vagones/volquetas y se posiciona para ser cargado con material de excavación
· En el Foso de Extracción, se engancha el balancín de la grúa puente a una de las volquetas y se iza hasta sacarla al exterior.
· Se eleva y voltea la Volqueta mediante un mecanismo integrado a la grúa puente, descargando el material de excavación en el lugar predeterminado.
· Se repiten los pasos anteriores hasta descargar las volquetas que traslade el tren (3 el primer tren y 4 el segundo)
3. Operación de la TBM.
4. Procesos Auxiliares (Trabajos de mantenimiento)
·
Cambio de dientes y/o rodelas en Cabeza de Corte.
·
Reparación/Sustitución de Motores Eléctrico de la
TBM.
·
Reparación/Sustitución de bombas y/o motores
Hidráulicos de la TBM.
·
Intervención Tableros principales en Alta Tensión en
acometida y en TBM.
·
Intervención en Tableros Secundarios en Media y Baja
Tensión en TBM.
·
Colocación de mangas (ductos de aire) en Túnel.
·
Reparación/Intervención en unidad refrigeradora.
·
Reparación/Intervención en Ventiladores de inyección
de aire al túnel.
·
Calibración/Reparación de sensores de gases.
·
Operación de Planta de Mortero de Inyección.
·
Reparación de Planta de Mortero de Inyección.
·
Instalación/Sustitución de tuberías auxiliares desde
superficie y/o Nivel Anden hasta TBM.
·
Montaje de
pasarelas y anclajes para tubería auxiliar.
.
