Desde la antigüedad, el hombre ha cavado la tierra para buscar refugio, almacenar sus cosechas, transportar agua o por muchas otras razones.
Las ciencias de la tierra exigen un gran acervo de conocimientos y una batería de técnicas que, reunidos, permiten predecir de manera general la naturaleza y la calidad de la tierra. El uso inteligente de la geotecnia puede revelar las características del terreno para planificar bien un proyecto y su forma de ejecución. Para los proyectos más complejos o inaccesibles, habrá fases intermedias que ofrecerán una oportunidad para explorar y observar un poco más.
Extracto de "Tunnelling Technologies for the 3rd Millennium", Prólogo de Sir Alan Muir Wood, presidente de la ITA-AITES de 1974 a 1977
Diseño
El diseño de túneles va más allá de determinar la idoneidad estructural de las partes que lo componen. También tienen que cumplirse unos requisitos prácticos de construcción para garantizar la viabilidad economía y la seguridad en terrenos con condiciones muy dispares.
Para ello, el diseño de un túnel o de instalaciones subterráneas recurre a múltiples disciplinas: geología, geotecnia, ciencias ambientales, mecánica de suelos y rocas, cálculos estructurales, ingeniería eléctrica, eólica o hidráulica.
Otra peculiaridad de las instalaciones subterráneas es que, a pesar de que se pueden encontrar relaciones entre ellas, no se pueden clasificar en prototipos o series. La construcción de cada nueva instalación es toda una aventura, porque tiene que realizarse en un lugar concreto con una masa de roca que no tiene nada que ver con la anterior.
Geologia
En las construcciones subterráneas, la geología está presente en todas las decisiones importantes. Toda infraestructura subterránea necesitará una excavación y el posterior sostenimiento para soportar el peso del suelo y del macizo de roca donde se va a construir dicha infraestructura.
Más informaciónSite investigation
Las condiciones geológicas e hidrogeológicas son factores determinantes para las estructuras subterráneas, puesto que influyen mucho en la planificación y en el presupuesto necesario para llevar a cabo el proyecto.
Más informaciónGeotechnics
Las investigaciones y estudios geotécnicos son un complemento de la geología y de la hidrogeología. Su objetivo es conocer las características básicas del suelo, lo cual influirá en el comportamiento mecánico de la roca y de la tierra, el estado inicial de equilibrio de las tensiones naturales.
Más informaciónDesign Methods
Cuando se construye una estructura subterránea, se produce una redistribución de las tensiones naturales iniciales. Como consecuencia de esta redistribución, la estructura subterránea se verá sometida a cierto nivel de tensiones y, por lo tanto, de cargas.
Más informaciónGround treatment
Cuando se va a construir una estructura subterránea y las condiciones del suelo distan mucho de ser ideales, se puede abordar el problema desde diversas perspectivas: diseñar un revestimiento más resistente para compensar las malas características del terreno.
Más informaciónSupport Systems
En las zonas montañosas o accidentadas, los túneles mejoran o hacen viables diferentes opciones de transporte, como las carreteras, el ferrocarril, los canales, etc.
Más informaciónEnvironment
Tienen que estudiarse todos los aspectos medioambientales para saber el impacto ambiental que producirá el túnel durante su vida.
Más informaciónMonitoring
Al diseñar estructuras subterráneas, existe un elevado grado de incertidumbre debido al enorme número de factores que intervienen.
Más informaciónMétodos de construcción
Construcción convencional de túneles
La excavación convencional se puede definir como la construcción de cavidades subterráneas con cualquier forma utilizando un proceso cíclico.
Más informaciónConstrucción mecanizada
La excavación mecanizada (por contraposición a las técnicas convencionales) engloba todas las técnicas de construcción de túneles en que la excavación se realiza mecánicamente mediante dientes, picas o discos.
Obviamente, estas técnicas de construcción llevan asociado un amplio abanico de máquinas diferentes.
Construcción de túneles superficiales
La excavación superficial engloba todos los métodos de construcción de estructuras subterráneas realizadas por medio de una abertura temporal o permanente en la superficie.
Más informaciónConstrucción de túneles subacuáticos
Los túneles sumergidos han proliferado mucho en los últimos 100 años. En todo el mundo se han construido más de 150, 100 de ellos para redes de carreteras o de ferrocarril.
Más informaciónCombinación de métodos
Un ejemplo típico de estructura subterránea en la que se emplea una combinación de métodos es un túnel de base transalpino profundo, como los de San Gotardo o Lötschberg en Suiza.
Más informaciónOperación
Equipos
Las instalaciones y los equipos son una parte importante de las estructuras subterráneas. Son complejos y, por lo común, ocupan una parte considerable de la planificación y del presupuesto general de toda la estructura.
Más informaciónAuscultación
Hay diversos factores que influyen en la evolución de las instalaciones subterráneas a medida que envejecen. A grandes rasgos, son los siguientes: la antigüedad, la calidad de los materiales, el método constructivo y el entorno, y las características del tráfico que soportan o los fluidos que transportan.
Más informaciónMantenimiento
Debido al inmenso valor de los túneles, hay que contar con un buen plan de mantenimiento de todas las estructuras subterráneas durante toda su vida útil.
Más informaciónRehabilitación
La rehabilitación de una estructura subterránea se podría definir como la restauración de su estado, funcionamiento o capacidad.
Más informaciónMejoras
En algunos casos, el objetivo de las obras de rehabilitación es aumentar la funcionalidad o la capacidad de la estructura subterránea.
Más informaciónSeguridad
Seguridad durante la fase de diseño
Antes de poder comenzar el diseño y la planificación, debe decidirse la estrategia de seguridad e higiene del proyecto y plasmarse en el plan correspondiente.
Más informaciónSeguridad durante la construcción
Formación, equipos, señalización de seguridad, extinción de incendios, calidad del aire, iluminación.
Más informaciónSeguridad en caso de incendio
Después de varios accidentes lamentables en túneles de carretera, entre 1999 y 2001, la seguridad en este tipo de instalaciones se convirtió en una gran preocupación que provocó una fuerte demanda de mejoras por parte de usuarios y políticos.
Más información