Entre los diferentes condicionantes se pueden encontrar los geológicos, constructivos, aerodinámicos y funcionales, entre otros. Los primeros los impone el terreno y en función de la calidad de éste se pueden utilizar diferentes secciones tipo teóricas: en materiales de buenas características geotécnicas se puede adoptar la forma de arco de medio punto con hastiales rectos; y en materiales de tipo medio se considera más conveniente las secciones en forma de herradura y los terrenos que tengan malas calidades geotécnicas se debe disponer de secciones cerradas, con contrabóveda, adaptando la forma más circular posible.

Los condicionantes constructivos pueden influir en la forma y tamaño de la sección del túnel. Así, cuando se realiza la excavación con tuneladora obliga a una sección circular. Sin embargo, cuando excavamos con métodos convencionales tenemos mayor variedad de secciones tipo. Por otra parte los condicionantes aerodinámicos determinan el tamaño de la sección.

Las funcionalidades finales también influirán en la sección final –y por tanto en la elección del sistema constructivo– teniendo en cuenta que del túnel tiene que permitir el tránsito de vehículos. La dimensión vertical está condicionada por la altura libre y por el tipo de plataforma y la dimensión horizontal debe albergar la circulación de los vehículos, además de dar cabida a las vías auxiliares que permitan la evacuación rápida de los viajeros en caso de accidente o emergencia.

Además de estos, existen otros condicionantes que también pueden limitar el diseño del túnel (económicos, de seguridad…).

Teniendo en cuenta estos factores que se han visto, se elegirá el método constructivo más conveniente para nuestra obra. Estos sistemas se recogen en 3 grandes grupos: Falso túnel, Cut and cover y excavación subterránea.

Falso túnel

El método constructivo del falso túnel requiere de una gran cantidad de terreno en superficie, por eso es aplicado en ciertas zonas interurbanas. En este método se pueden distinguir las siguientes fases:

• Excavación de la trinchera hasta la cota de contrabóveda
• Ejecución de contrabóveda
• Ejecución de muros laterales
• Ejecución de bóveda con carro encofrador
• Impermeabilización, relleno lateral, relleno sobre clave hasta restitución de uso preexistente.

Este método constructivo presenta diferentes ventajas como reducir la dependencia de la mano de obra especializada, posibilidad de realizar varios frente al mismo tiempo y la independencia del terreno atravesado eliminándose los tratamientos en el terreno. Además las incertidumbres respecto a la seguridad, plazo y coste disminuyen.

Entre sus desventajas están la elevada ocupación de superficie y el posible impacto histórico y cultural que pueda ocasionar.

Cut and cover

La ejecución a cielo abierto requiere que se pueda ocupar temporalmente la superficie bajo la cual discurre el túnel.

La técnica de cut and cover se ejecuta fundamentalmente en zonas urbanas con trazado superficial y cuando no existen edificaciones próximas, y en zonas interurbanas cuando existe la posibilidad de realizar una trinchera.

Éste es un método utilizado por ejemplo en la ejecución de estaciones de metro.

Excavación subterránea (en mina)

Dentro de este tipo existen diferentes sistemas de ejecución:

• Excavación manual por fases (para túneles y cavernas): para abrir pequeños o grandes frentes.
• Excavación con explosivos
• Excavación mecánica por medios convencionales: como son los casos de trabajo con excavadoras o martillos hidráulicos, entibadora de lanzas o el precorte mecánico.
• Excavación mecánica con máquinas integrales: existiendo las tuneladoras de frente abierto, de sujeción mecánica en el frente, de aire comprimido en el frente, de hidroescudos y tuneladoras de presión de tierras (EPB).

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