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El Proyecto Nuevo Nivel Mina, es uno de los cuatro proyectos estructurales más grandes que la empresa Codelco viene realizando para aumentar su producción de cobre en los siguientes años. Este gran proyecto está conformado por varios proyectos independientes que al final se unirán y darán vida al Nuevo Nivel de la mina El Teniente. Uno de estos proyectos consiste en la construcción de diversos túneles, dentro de los cuales se encuentran el Túnel Correa 2 y el Túnel Correa 3. Se realizó un estudio sobre la construcción de estos túneles tomando como muestra uno de ellos, para analizar el proceso operativo del ciclo de minado dado por la empresa colaboradora y evitar mayores problemas en el futuro. Se comparó el proceso de construcción actual con la ofertada para determinar si se cumplían los rendimientos y plazos propuestos por la contratista y de no ser así determinar los problemas principales y sugerir mejoras. Se realizó levantamiento de la información, registrando las actividades que contenían los procesos operativos principales de la construcción de los túneles. Esta información fue obtenida con colaboración de los jefes de turno de la empresa colaboradora tomando tiempos, analizando los motivos de las demoras, calculando la cantidad de insumos que se estaban utilizando, etc. Con esta información se calculó los rendimientos reales para compararlos con los teóricos. Analizando los resultados obtenidos se determinó que los rendimientos propuestos no se cumplieron por diferentes motivos; por lo que basándonos en la información obtenida, se analizaron los principales problemas operativos y realizaron mejoras que aumentaron el rendimiento diario, entre las mejoras propuestas se encuentra el desarrollo de un óptimo diagrama de disparo basado en la teoría de Holmberg. Finalmente se determinó que a pesar de haber disminuido notablemente el atraso que se generó por las diversas pérdidas operativas, el proyecto no terminaría de ser construido para la fecha ofertada debido a diversos factores y eficiencias muy altas que se tomaron al hallar los rendimientos teóricos y por estar basados en construcciones de túneles similares pero sin pendiente. / Tesis

Descripción de túneles, sus técnicas de excavación con ayuda de explosivos y los principales equipos utilizados.

Descripción de túneles, sus técnicas de excavación con ayuda de explosivos y los principales equipos utilizados.

Descripción de túneles, sus técnicas de excavación con ayuda de explosivos y los principales equipos utilizados.

Ingeniero Civil / La instrumentación y el monitoreo son aspectos claves para la seguridad y el control de grandes obras subterráneas, en particular si se trata de túneles urbanos de poca profundidad, ya que estos pueden afectar a los entornos en la superficie. Actualmente se están construyendo nuevas del Metro de Santiago, proyecto que involucra la excavación de 37 km de túneles y 28 estaciones. En estos proyectos se realizan grandes excavaciones, algunas en zonas densamente pobladas. Durante la construcción de éstas obras subterráneas, se implementó un plan de monitoreo geotécnico y estructural basado en mediciones geodésicas, cuyo objetivo fue controlar los movimientos de las obras en ejecución, verificar hipótesis de diseño y proveer seguridad. El presente documento tiene por objeto estudiar y analizar en detalle los resultados obtenidos por el monitoreo geodésico de desplazamientos, tanto a nivel de superficie como en profundidad, para así evaluar el comportamiento del terreno frente a este tipo de excavaciones y el desempeño de los métodos de medición empleados. Los datos medidos provienen de dos túneles estación y del túnel interestación entre ambos, todos construidos en suelos granulares gruesos y emplazados bajo la Avenida Carlos Valdovinos, en la comuna de Pedro Aguirre Cerda. De este trabajo se obtienen lecciones respecto al diseño, implementación y ejecución de un proyecto de instrumentación y monitoreo. Finalmente, se realizan recomendaciones y se proponen metodologías complementarias, con el fin de introducir mejoras en proyectos futuros.

Geólogo / La gran expansión económica, el fuerte crecimiento industrial en el ámbito minero y energético que ha tenido Chile en el último tiempo junto con su accidentada orografía, ha generado la necesidad de incrementar las construcciones subterráneas. En este sentido, son cada vez más las inversiones que se realizan en ellas para mejorar tanto la eficiencia de la producción como la seguridad del personal. En el presente trabajo de título se evalúa una nueva herramienta para mejorar el rendimiento y seguridad en la excavación de túneles, denominado sistema Measurement While Drilling (MWD). El estudio contempla el análisis de dos proyectos, los túneles Strindheim y Loren (Noruega), construidos bajo la metodología del MWD y el Túnel de Desvío Río Blanco construido en Chile bajo la metodología tradicional. En los tres casos se utilizó el método de excavacción Perforación y Tronadura. El sistema MWD es un método que recoge de manera automática parámetros de perforación para una inmediata interpretación de la dureza y homogeneidad de la roca por delante de la frente del túnel. Los dos parámetros fundamentales son la tasa de penetración y la presión de torque, cuyas mediciones son normalizadas para remover las influencias externas en su comportamiento y asegurar que sus variaciones sean representativas a los cambios en las condiciones del macizo rocoso. Los resultados obtenidos muestran que el monitoreo durante la perforación presenta buena capacidad de prever las condiciones de la roca por delante de la frente, ya que los mapas generados por el sistema MWD exhiben resultados correlacionables con la geología encontrada durante la excavación. Se expone también la habilidad que tiene el método en ajustarse a cualquier tipo de terreno debido a su previa calibración de acuerdo al tipo de roca que se espera encontrar, además de los escasos recursos y los bajos costos que se requieren para su ejecucución, siendo la adquisición de la máquina perforadora (Jumbo) el costo más elevado para su implementación. Finalmente, se concluye que el sistema MWD es una herramienta complementaria que entrega al geólogo información relevante para mejorar la toma de decisiones y reducir las incertidumbres sobre las condiciones de la roca debido a que presenta una buena capacidad de predecir las propiedades de ésta. Esto, en combinación con la rápida y fácil evaluación junto con los bajos costos operacionales proporciona una herramienta útil y de gran potencial para las excavaciones subterráneas.

Ingeniero Civil / El crecimiento de la ciudad de Santiago hace necesario un aumento importante en la capacidad de un sistema integrado de transporte público, este hecho promueve una expansión del Metro de Santiago, que ya se ha iniciado con la actual construcción de las Líneas 3 y 6. En este contexto, resulta de interés el estudio de nuevas tecnologías para la construcción las líneas de Metro, como el método de excavación de túneles mediante el uso de máquinas tuneladoras (TBM). Este trabajo estudia la posibilidad de realizar la construcción de los túneles de Metro mediante el uso de máquinas tuneladoras, con el objetivo de establecer una referencia para la aplicación de este método constructivo bajo las condiciones típicas del Metro de Santiago, En primer lugar se han estudiado los distintos tipos de tuneladoras existentes para establecer los criterios de selección de la máquina más adecuada para la excavación de los túneles en los suelos de Santiago. La geología reinante define la tipología de la máquina, mientras que las características propias del proyecto establecen sus especificaciones particulares, como el tamaño y la maquinaria auxiliar. Para este caso se ha determinado que la máquina tuneladora con mayores ventajas para el tipo de suelo santiaguino es el Escudo de Balance de Presión de Tierras (EPB). Como consecuencia de lo anterior, se han estudiado las características principales de los escudos EPB, con el fin de comprender su funcionamiento, los principios de su diseño y las partes que lo componen, continuando con la estimación de un rendimiento promedio de avance que se aproxima a los 18 m/día, en comparación al rendimiento de avance de un frente en NATM que alcanza un promedio estimado en 2 m/día. En segundo lugar, se ha desarrollado una descripción de la secuencia constructiva que requiere una línea típica del Metro de Santiago, estableciendo las diferencias entre el actual método NATM y el posible uso de una tuneladora. Diferencias que radican principalmente en la posibilidad de trabajar en múltiples frentes con avances pequeños del método NATM versus el rápido avance de la tuneladora desde un único frente. Finalmente, se ha realizado un análisis comparativo de ambos métodos constructivos, concluyendo que bajo las condiciones típicas de suelos y formas del Metro de Santiago existen tramos pequeños para los cuales el uso de una tuneladora reduce los plazos de ejecución, pero a un mayor costo que el método NATM, mientras que para tramos largos de aproximadamente 12 km, el costo del uso de tuneladora es menor, pero con un aumento considerable en plazo.

No autorizado por el autor para ser publicada a texto completo / El objetivo del presente trabajo de título es estudiar la aplicabilidad de una metodología reconocida en el mundo para la elección de tuneladoras en Chile. Esto con el propósito de resolver el problema de la elección de la máquina tuneladora para cualquier proyecto de túnel en roca que se desarrolle en el futuro próximo en nuestro país. Con una mayor facilidad en la selección de las tuneladoras, se busca promover su uso en Chile. De hecho, la ingeniería chilena ha observado durante los últimos 30 años como se han realizado innumerables proyectos de túneles con tuneladoras en el mundo, sin embargo, actualmente en nuestro país no son más de dos los proyectos que están trabajando con esta tecnología. En este trabajo se ha efectuado una recopilación bibliográfica de diversos temas relacionados con la construcción de túneles con tuneladoras. Lo primero que hubo que estudiar fueron los parámetros que definen la factibilidad de ocupar una tuneladora. Luego, se estudiaron los parámetros que inciden en el rendimiento de una tuneladora. Al estudiar estos parámetros, se logró determinar todos los ensayos de laboratorio que se deben hacer para realizar un proyecto con máquinas tuneladoras. A continuación se estudiaron todos los tipos de tuneladoras aplicables para excavar en roca y sus características. Posteriormente se definió la metodología para realizar la elección de la tuneladora. Luego, se estudiaron los parámetros que se deben ingresar en la metodología y los respectivos criterios de elección de tuneladoras que ésta posee. Finalmente se aplicó esta metodología para seleccionar una tuneladora para un caso ficticio. El resultado final fue una guía donde se indica el procedimiento a seguir para una selección adecuada de una tuneladora en roca.

Ingeniera Civil / Desde el comienzo de la construcción de túneles urbanos en Santiago, en particular, desde el inicio de la ejecución de los del Metro de Santiago a partir de los años 90, la gestión del riesgo de personas, equipos y estructuras circundantes ha sido un factor de gran relevancia para todos los actores (Mandantes, Consultores, Inspecciones Técnicas de Obra, Contratistas y Subcontratistas). En la actualidad, se cuenta con un vasto aprendizaje en términos de estándares de seguridad en la construcción de túneles urbanos, logrado a lo largo de todos estos años de experiencia, sin embargo, dicho aprendizaje aún no se encuentra enteramente organizado y catalogado dentro de un concepto integral. Por lo anterior, este trabajo se propone documentar aprendizajes relevantes de los distintos actores involucrados en dichas obras respecto de los riesgos, con el objetivo de desarrollar un Plan de Manejo de Riesgo en la construcción de túneles urbanos (RMP: Risk Management Plan) donde se jerarquicen los principales factores de riesgo y que sirva de guía para futuros proyectos, recogiendo además los conceptos más importantes de las estrategias internacionales de mitigación de riesgos. Lo primero es tener claridad en las etapas de proyectos de túneles que son principalmente: planificación, exploración geotécnica, diseño y construcción, durante las cuales se deben distinguir y describir las variables que afectan al proyecto. Finalmente se plantea una propuesta de Plan de Manejo de Riesgo para la construcción de túneles urbanos.