ES2930167T3 - Dispositivo para ensanchar un túnel - Google Patents
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Abstract
Un dispositivo para ensanchar un túnel comprende una estructura de soporte (9) diseñada como un arco que se puede insertar en el túnel y en el exterior del cual se fijan unidades con las que se puede retirar y transportar el material del arco del túnel. Este cimbra (9) forma un espacio interior que queda libre para el tráfico. En la estructura soporte arqueada (9) se introduce un dispositivo de protección (4) que está formado por un arco adicional (5) y con el que se separa el espacio interior (7) que queda libre para el tránsito de la estructura soporte (9) . Con esta configuración, el tráfico que pasa por el túnel está protegido de manera óptima durante el proceso de construcción. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Dispositivo para ensanchar un túnel
La presente invención se refiere a un dispositivo para ensanchar un túnel, que comprende una estructura de soporte diseñada en forma de bóveda que se puede introducir en el túnel y en cuyo lado exterior están instalados unos equipos con los que se puede retirar el material de la bóveda del túnel, cuya estructura de soporte forma un espacio interior abierto al tráfico y en el que se introduce en la estructura de soporte (9) diseñada en forma de bóveda un dispositivo de protección (4), que está formado por una bóveda adicional (5) y con el que se separa el espacio interior (7) abierto al tráfico de la estructura de soporte (9).
Las vías de tráfico, en las que se transportan mercancías y personas, a menudo ya no pueden satisfacer los requerimientos, en particular como consecuencia de un gran aumento en el volumen de tráfico. Por lo tanto, las vías de tráfico deben rehabilitarse para mejorar su capacidad. En particular, los túneles más antiguos no pueden satisfacer los mayores requerimientos debido al mayor volumen de tráfico, por lo que la única medida de rehabilitación que queda disponible es a menudo un ensanchamiento de la sección transversal del túnel.
Durante los trabajos de rehabilitación del túnel, a menudo es imprescindible que el tráfico pueda guiarse a través del túnel por lo menos de una forma restringida. En el caso de los túneles ferroviarios, por ejemplo, la doble vía se puede reducir a una sola vía, pudiéndose crear mediante este trazado de vía única el espacio necesario para que se puedan llevar a cabo los trabajos de reforma, mientras el tráfico, no obstante, puede mantenerse en una sola vía. Para ensanchar la sección transversal del túnel se han desarrollado unos dispositivos que consisten en una estructura de soporte que está diseñada en forma de bóveda. En el lado exterior de esta estructura de soporte están instalados distintos equipos con los que se puede retirar el material de la bóveda del túnel; además se pueden disponer otros dispositivos, mediante los cuales se puede transportar al exterior el material retirado y con los que se pueden llevar a cabo completamente la totalidad de la ampliación del túnel. No obstante, esta estructura de soporte también forma un espacio interior remanente a través del cual se puede enrutar el tráfico de trenes. Un dispositivo de este tipo se muestra, por ejemplo, en la publicación de patente europea EP 2066870 B1. En este dispositivo, la estructura de soporte está provista completamente de un cerramiento de protección, lo que se traduce en que los trenes en circulación están en gran medida protegidos contra la caída de rocas, y también es posible evitar que los trenes colisionen, por ejemplo, con herramientas de construcción o personas que han accedido a la zona de las vías.
Esta configuración del dispositivo permite que un tren en circulación esté bien protegido dentro de la estructura de soporte, que está diseñada en forma de bóveda, en particular contra la caída de rocas y contra colisiones con las herramientas de trabajo. En la zona del extremo anterior de la estructura de soporte, que es la zona en la que se realizan los trabajos de excavación en la bóveda de túnel, lo que también se puede realizar, por ejemplo, mediante voladuras de la zona de la bóveda correspondiente, y también en el exterior de la estructura de soporte, al pasar los trenes estos no están protegidos de forma óptima.
Las publicaciones DE 689 12 167 T2 y DE 10 2007 014 104 A1 muestran dispositivos en los que se disponen envolturas de protección, en particular en la zona de los trabajos de ensanchamiento.
Por lo tanto, el objeto de la presente invención es diseñar un dispositivo para ensanchar un túnel de tal manera que un tren que circula por el túnel esté óptimamente protegido contra la caída de rocas y colisiones con herramientas de trabajo, personas o similares y que el dispositivo sea muy fácil de fabricar.
Según la invención, este objeto se logra mediante una bóveda adicional (5) constituida por arcos de soporte (15) de madera, que están dispuestos de forma espaciada entre sí y están conectados entre sí por medio de tablones (16) de madera.
Mediante esta bóveda adicional se forma un túnel de protección adicional, con el que el espacio interior, a través del cual se enrutan los trenes durante la fase de reforma, se separa de forma adicional completamente de la estructura de soporte.
Debido a que la bóveda adicional está fabricada de madera, la fabricación de esta bóveda adicional puede realizarse de forma económica y sencilla.
Ventajosamente, la bóveda adicional está formada por elementos de bóveda, y los elementos de bóveda están constituidos por arcos de soporte y tablones, formando los elementos de bóveda alineados en fila la bóveda adicional y, por lo tanto, creando el túnel de protección. La disposición de estos elementos de bóveda en una fila puede posibilitar que estos se manejen de una forma sencilla para la construcción de este túnel de protección, y además el uso de elementos de bóveda individuales también posibilita un alto nivel de flexibilidad en la forma en que se puede construir el túnel de protección, particularmente con respecto a su longitud.
Ventajosamente, los elementos de bóveda están diseñados de forma que puedan desplazarse, pudiendo estos
elementos de bóveda, por lo tanto, desplazarse fácilmente con respecto a la estructura de soporte, de tal manera que el túnel de protección formado por estos elementos de bóveda siempre puede ubicarse de forma óptima con respecto al sitio de construcción.
Ventajosamente, los elementos de bóveda individuales se pueden anclar en la superficie del suelo del túnel, con lo que se logra una estabilidad para estos elementos de bóveda. Así puede evitarse que estos elementos de bóveda se muevan, por ejemplo, como resultado del viento producido por el paso de un tren.
Ventajosamente, dentro de la bóveda adicional se puede disponer un carril conductor, que sirve como línea de contacto para los trenes que circulan por el túnel. Además de la sencilla colocación de este carril conductor en las bóvedas adicionales correspondientes se logra que este carril conductor también esté completamente separado de la estructura de soporte diseñada en forma de bóveda, y como consecuencia también están protegidas las personas.
Otra configuración ventajosa de la invención es que la bóveda adicional presenta una longitud mayor que la longitud de la estructura de soporte, de modo que la bóveda adicional sobresalga del lado frontal de la estructura de soporte y se adentra en el túnel que hay que ensanchar. Esto protege en particular la zona del extremo de la estructura de soporte, en la que se realizan los trabajos de excavación en la bóveda del túnel, ya sea mediante equipos de demolición o mediante voladuras.
Ventajosamente, la bóveda adicional sobresale también del lado posterior de la estructura de soporte y se adentra en el túnel ensanchado, separando así también de forma óptima la zona del extremo posterior de la estructura de soporte de la vía de tráfico, por lo que también esta queda óptimamente protegida.
Otra configuración ventajosa de la invención es que la estructura de soporte es desplazable y puede seguir, en cada caso, el progreso de la construcción en el túnel.
Ventajosamente, los equipos instalados en la estructura de soporte están dispuestos de forma que puedan desplazarse y reemplazarse, lo que posibilita una gran flexibilidad; en la estructura de soporte pueden instalarse aquellos equipos que sean más adecuados para el uso respectivo en el interior del túnel.
Una forma de realización de la invención se explica con más detalle a continuación a modo de ejemplo con referencia a las figuras adjuntas.
Estas muestran:
Figura 1: una vista del túnel con la sección transversal original, que debe ensancharse para proporcionar un túnel con una sección transversal adicional;
Figura 2: una vista del túnel con la sección transversal original, en el que se ha colocado el dispositivo de protección y se ha introducido la estructura de soporte con la zona del extremo anterior;
Figura 3: una vista del túnel con la sección transversal ampliada, en el que se ha colocado el dispositivo de protección y se ha introducido la estructura de soporte;
Figura 4: una vista lateral de un elemento de bóveda con el que se monta el túnel de protección que forma el dispositivo de protección; y
Figura 5: una representación tridimensional de la estructura de soporte con la que se puede ensanchar una sección transversal del túnel, con el dispositivo de protección colocado.
En la figura 1 se puede observar el túnel 1 con la sección transversal original, túnel 1 que debe rehabilitarse y ampliarse para producir un túnel ensanchado 2 también representado. Para la rehabilitación del túnel original 1, se desmontan las dos vías férreas existentes y se sustituyen por una única vía férrea 3. A continuación, en el túnel original 1 se coloca el dispositivo de protección 4, que está formado por una bóveda adicional 5 y está constituido por unos elementos de bóveda 6, tal como se describirá más adelante en detalle. Este dispositivo de protección 4 forma un espacio interior 7 dentro del túnel original 1, que está completamente cerrado lateralmente con respecto al túnel original, por lo que los trenes que pasan por el túnel están totalmente protegidos contra cualquier desprendimiento de rocas que pueda ocurrir o colisiones con herramientas de construcción.
En el espacio 8 remanente entre el túnel original 1 y el dispositivo de protección 4 puede introducirse la estructura de soporte 9, en cuyo lado exterior se instalan distintos equipos y dispositivos necesarios para ensanchar el túnel original 1 para producir el túnel ensanchado 2, tal como se describirá más adelante.
La figura 2 muestra el túnel 1 que hay que reformar con la sección transversal original, en el que se coloca el dispositivo de protección 4. En el interior de este dispositivo de protección 4 se dispone un carril conductor 10 que
sirve de línea de contacto para los trenes 11 que circulan por el túnel. El carril conductor 10 dispuesto en el interior del dispositivo de protección 4 queda así completamente separado de la zona de trabajo para el ensanchamiento del túnel 1.
La parte delantera de la estructura de soporte 9 puede introducirse en este túnel 1 con la sección transversal original, moviéndose está estructura de soporte 9 en el espacio intermedio 8 que se forma entre el túnel 1 y el dispositivo de protección 4. La parte delantera de esta estructura de soporte 9 consiste en particular en una cubierta protectora 12 que cubre la zona en la que se excavará la bóveda del túnel, tal como se describirá más adelante.
En la figura 3 se puede observar el túnel ensanchado 2, en el que se encuentra la zona principal de la estructura de soporte 9, en cuyo lado exterior se instalan unos equipos 13 y otros dispositivos 14 que son necesarios y que se utilizan para la excavación y la ampliación de la bóveda del túnel. Durante los trabajos de ensanchamiento y de rehabilitación, los trenes 11 pueden circular con seguridad a través del túnel sin obstáculos y protegidos por el dispositivo de protección 4.
En la figura 4 se puede observar la estructura de la bóveda adicional 5 que forma el dispositivo de protección 4. Este dispositivo de protección 4 está constituido por arcos de soporte 15, que están dispuestos de forma espaciada entre sí y están conectados entre sí por medio de tablones 16, formándose de esta manera la bóveda adicional 5. Esta bóveda adicional 5 puede montarse mediante unos elementos de bóveda 6, pudiendo observarse un elemento de bóveda 6 en la figura 4. Estos elementos de bóveda 6 individuales están fabricados preferentemente de madera, pudiendo estar formados los arcos de soporte 15 por elementos de madera; los tablones 16 también están fabricados de madera, siendo posible la elaboración y el ensamblaje de estos elementos individuales de forma sencilla. Por supuesto, la bóveda adicional también se puede construir de otro material adecuado. Estos elementos de bóveda 6 se colocan sobre un zócalo 17, que está conectado al suelo del túnel. Sobre este zócalo 17 se pueden fijar estos elementos de bóveda 6 de forma que puedan desmontarse, pero estos elementos de bóveda 6 también se pueden colocar sobre el zócalo 17 de forma desplazable de una manera conocida no representada. Este zócalo 17 también sirve como base para la estructura de soporte 9 y la vía férrea 3, la estructura de soporte 9 se puede desplazar de manera conocida, tampoco mostrada, a lo largo de los rieles montados sobre el zócalo 17. El zócalo 17 se puede anclar mediante unos elementos de anclaje 18 al suelo del túnel.
La figura 5 muestra la estructura de soporte 9, en cuyo lado exterior se instalan distintos equipos 13 y otros dispositivos 14 que se utilizan de forma conocida para el ensanchamiento del túnel. De forma conocida, los equipos 13 son giratorios, pivotantes, plegables, ajustables en altura y desplazables a lo largo de los rieles 19; las herramientas para el procesamiento de la bóveda del túnel se pueden disponer en brazos telescópicos, por lo que se puede alcanzar cada punto de la bóveda del túnel que hay que ensanchar. Estos equipos 13 y los otros dispositivos 14 pueden diseñarse de cualquier manera y de forma intercambiable, de modo que el dispositivo para ensanchar un túnel pueda adaptarse de manera óptima a las circunstancias existentes.
La cubierta protectora 12 está dispuesta en el lado frontal 20 de la estructura de soporte 9. Como ya se ha descrito anteriormente, esta cubierta protectora 12 se introduce en la bóveda del túnel original; la bóveda del túnel, que se encuentra por encima o en el exterior de esta cubierta protectora 12, se puede excavar, por ejemplo, también mediante voladura.
El dispositivo de protección 4, que está formado por unos elementos de bóveda 6, se coloca en el interior de la estructura de soporte con forma de bóveda 9. Este dispositivo de protección 4 presenta una longitud superior a la longitud de la estructura de soporte, de manera que el dispositivo de protección 4 sobresale del lado frontal 20 de la estructura de soporte 9 y se adentra en el túnel que hay que ensanchar. Ventajosamente, el dispositivo de protección también puede sobresalir del lado posterior 21 de la estructura de soporte 9 y adentrarse en el túnel ensanchado. Con este dispositivo para ensanchar un túnel, se pueden realizar todos los trabajos que se deben llevar a cabo en el túnel hasta que la bóveda del túnel se haya ampliado por completo, quedando así completamente protegido el espacio interior 7 dentro del dispositivo de protección 4.
En el caso de túneles más cortos que haya que ensanchar, por ejemplo, el dispositivo de protección 4 se puede montar en toda la longitud del túnel antes de comenzar el trabajo de ampliación en el túnel. Los elementos de bóveda 6 entonces no deben desplazarse durante el progreso de la construcción. En el caso de túneles más largos, la zona del túnel que se procesará en breve y que se creó en último lugar, puede cubrirse con el dispositivo de protección. Dependiendo del progreso de la construcción, los elementos de bóveda 6, correspondientemente, pueden llevarse más adelante dentro del túnel.
Con este dispositivo según la invención para ensanchar un túnel, se pueden realizar de manera óptima los trabajos de ensanchamiento y ampliación dentro del túnel, pudiendo circular los trenes por el espacio interior, que queda totalmente protegido por el dispositivo de protección 4, sin riesgo de caída de rocas y sin riesgo de colisiones con maquinaria de construcción, por ejemplo.
En la presente explicación de la invención, el dispositivo para ensanchar un túnel se ha descrito en particular para túneles ferroviarios, pero, por supuesto, dicho dispositivo también puede usarse para túneles a través de los cuales
se enrutan otros medios de transporte.
Claims (9)
1. Dispositivo para ensanchar un túnel, que comprende una estructura de soporte (9) que se puede introducir en el túnel y está diseñada en forma de bóveda, en cuyo lado exterior están instalados unos equipos (13) con los que puede retirarse el material de la bóveda del túnel, cuya estructura de soporte (9) forma un espacio interior abierto al tráfico, introduciéndose en la estructura de soporte (9) diseñada en forma de bóveda un dispositivo de protección (4), que está formado por una bóveda adicional (5) y con el que se separa el espacio interior (7) abierto al tráfico de la estructura de soporte (9), caracterizado por que la bóveda adicional (5) está constituida por unos arcos de soporte (15) de madera, que están dispuestos de forma espaciada entre sí y están conectados entre sí por unos tablones (16) de madera.
2. Dispositivo para ensanchar un túnel según la reivindicación 1, caracterizado por que la bóveda adicional (5) está formada por unos elementos de bóveda (6), por que los elementos de bóveda (6) están construidos con los arcos de soporte (15) y los tablones (16), por que los elementos de bóveda (6) alineados en fila forman la bóveda adicional (5) y de esta manera se crea un túnel de protección.
3. Dispositivo para ensanchar un túnel según la reivindicación 2, caracterizado por que los elementos de bóveda (6) están diseñados de forma que puedan desplazarse.
4. Dispositivo para ensanchar un túnel según la reivindicación 2 o 3, caracterizado por que los elementos de bóveda (6) individuales se pueden anclar en la superficie del suelo del túnel.
5. Dispositivo para ensanchar un túnel según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que se dispone un carril conductor (10) dentro de la bóveda adicional (5), el cual sirve como línea de contacto para los trenes (11) que pasan por el túnel.
6. Dispositivo para ensanchar un túnel según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que la bóveda adicional (5) presenta una longitud superior a la longitud de la estructura de soporte (9), de modo que la bóveda adicional (5) sobresalga de un lado frontal (20) de la estructura de soporte (9) y se adentre en el túnel que hay que ensanchar.
7. Dispositivo para ensanchar un túnel según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que la bóveda adicional (5) sobresale de un lado posterior (21) de la estructura de soporte (9) y se adentra en el túnel ensanchado.
8. Dispositivo para ensanchar un túnel según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por que la estructura de soporte (9) es desplazable.
9. Dispositivo para ensanchar un túnel según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por que los equipos (13) dispuestos en la estructura de soporte (9) están dispuestos de forma que puedan desplazarse y reemplazarse.
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