COLECTOR DE AGUAS LLUVIAS LOCALIDAD DE FONTIBON BOGOTA D.C.
Ubicado en la localidad de Fontibón en Bogotá DC y denominado COLECTOR DE AGUAS LLUVIAS realizado por la firma constructora MICROTUNEL S.A. en la cual ha participado enormemente el Ing. Diego Heredia, aportando sus conocimientos y su basta experiencia.
Estos alumnos son:
JOHN MURILLO DAZA johnmurillo.daza@gmail.com
ORLANDO TERREROS orlandoteca@hotmail.com
DIEGO HEREDIA diegoingcivil@hotmail.com
FABIAN ANDRES SANCHEZ LUCAS letheus8@yahoo.es
PROFESOR:
Ing. NESTOR ANIBAL ESPINOSA
BREVE DESCRPCION MAQUINARIA UTILIZADA
Escudo rotatorio Akkerman WME720B articulado y de maniobrabilidad hidráulica de 183 cm. de 0, equipado con cabezal de corte con placas para tierra (arcilla, arena, limosa, etc) y placas de carburo para roca suave o medio dura, repisas de arena, el cabezal de corte y las repisas de arena se pueden intercambiar, incluysive subterráneamente.
Escudo tipo excavador Akkerman TBM-BS960B de 244 cm, de 0, el cual está compuesto por una excavadora tipo retroexcavadora, de coraza maniobrable, la coraza se puede usar con o sin repisas de arena, con compuertas con capacidad de cierre ayudando a evitar la entrada de tierra en estado de fluencia, el brazo de la excavadora se puede extender para excavar mucho más allá del frente de la coraza.
Escudo tipo excavador Akkerman TBM-BS840B de 213 cm de 0, el cual está compuesto por una excavadora tipo retroexcavadora, de coraza maniobrable, la coraza se puede usar con o sin repisas de arena, el brazo de la excavadora gira permitiéndole excavar horizontalmente entre las repizas, asi mismo el brazo se puede extender para excavar mucho más alla del frente de la coraza.
PROCESO DE COLOCACION E HINCADO DE ATAGUIAS METALlCAS
Como parte de la construcción e hincado de la tubería del colector de 2.44, 2.13 Y 1.83 m de diámetro será necesario realizar la colocación de un sistema de ademe temporal que permita realizar los trabajos de excavación, evitando filtraciones de agua al interior de la excavación durante el proceso de construcción.
Para tal fin, se ha propuesto la utilización de un sistema de ademe constituido por una ataguía metálica, por un conjunto de viguetas metálicas que se localizarán en el resto de las paredes laterales de la excavación.
La presente especificación proporciona los lineamientos generales y recomendaciones necesarias que deberán seguirse para el hincado y colocación de la ataguía metálica exclusivamente.
El hincado de las ataguías se efectuará con equipo mecánico, provisto de una fuerza o energía suficiente que hinque el extremo superior de las ataguías.
A continuación se presentan las etapas en que se dividirá el procedimiento constructivo, el cual es aplicable para la construcción de la lumbrera, atendiendo a las restricciones que se marcarán más adelante.
ETAPA 1.- RETIRO DE INSTALACIONES Y ESTRUCTURAS EXISTENTES
ETAPA 11.- INSTALACION DE GUíA
ETAPA 111- HINCADO DE ATAGUíAS
ETAPA IV.- RETIRO DE ATAGUIAS
2.- PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO
A continuación se detalla el procedimiento a seguir para realizar las actividades de hincado, colocación y retiro de ataguías.
ETAPA 1.- RETIRO DE ESTRUCTURAS E INSTALACIONES EXISTENTES
Antes de iniciar cualquier trabajo referente a la colocación e hincado de las ataguías metálicas, se deberá retirar todo tipo de estructuras e instalaciones, así como raíces o tocones de arboles que pudieran existir en la zona donde serán hincadas.
Una vez concluidos los trabajos preliminares referentes al trazo y nivelación se procederá a localizar en campo en forma precisa, la posición donde se hincarán las ataguías.
ETAPA II.-INSTALACION DE GUlA
Una vez concluida la etapa anterior, se procederá a colocar una guía apoyada sobre una superficie desplantada a 2.50 m del terreno natural que servirá para mantener fijo el pie de las ataguías metálicas durante los trabajos de hincado, así como para prevenir desviaciones laterales en cada una de las ataguías por hincar. La posición y ubicación que se le dará a la guía deberá ubicarse perfectamente en el sitio.
Una vez ubicada la posición de las ataguías en el sitio, se procederá a excavar una zanja, con una retroexcavadora Cat 235, hasta una profundidad aproximada de 2.50 m
A continuación se deberá colocar dentro de esa excavación un marco a base de viguetas madrinas y troqueles con perfiles IPR de 12" x 8", previamente soldado con soldadura E-7018 de 1/8", dicho marco es nivelado de acuerdo a bancos de nivel de proyecto.
La soldadura empleada solo requerirá prueba visual a criterio del Ing. Residente de obra por ser trabajo provisional de pailería.
Posteriormente se rellenara parcialmente la zanja, con el material producto de excavación, para que el marco guía quede en una posición fija y se proceda a hincar la tablestaca de acero, en pares de 1.26 m de ancho y de 12.2 m de longitud, debidamente niveladas y plomeadas.
ETAPA 111.- HINCADO DE ATAGUIAS
Las ataguías estarán formadas por perfiles estructurales del tipo AZ13, en pares de 1.26 m de ancho y de 12.2 m de longitud.
El proceso de hincado de las ataguías se ha dividido en dos fases las cuales se realizarán en forma simultanea con las restricciones marcadas mas adelante. Las fases son las siguientes:
FASE 1.- ENFILADO DE PANELES
Sobre la superficie del terreno natural se formarán los paneles "paneles de hincado", que consistirán en el conjunto de cuatro ataguías metálicas como máximo, las cuales deberán ser numeradas y que se acoplarán entre sí, engrasando a la vez cada una de sus juntas al ser embonadas; y mediante el uso de una grúa de brazo suficientemente largo se procederá a su izaje y colocación dentro de la guía previamente instalada.
FASE 11.- HINCADO DE PANELES
Una vez realizado lo anterior se procederá al hincado de las ataguías metálicas utilizando para ello equipo mecánico, el cual podrá ser un equipo mecánico que cuente con la fuerza suficiente para su hincado. Una vez colocado el panel de hincado dentro de la guía, con el extremo inferior de las ataguías dentro del espacio que define la guía, se procederá al hincado de las mismas atendiendo a los siguientes lineamientos:
-La colocación del primer panel se deberá efectuar en uno de los extremos del tablestacado metálico por colocar.
-Para la colocación (enfilado) de un segundo panel, el inmediato anterior deberá haber sido hincado hasta el nivel de desplante.
-Cada ataguía deberá ser embonada o acoplada correctamente con la anterior, con excepción de las esquinas de la lumbrera.
Una vez hincada cada una de las ataguias se obtendrá el nivel de la cabeza, verificando nuevamente este al final del hincado de todas, debiendo corresponder al indicado en el proyecto.
Las ataguías se empotrarán 0.5 veces la profundidad por debajo del nivel máximo de excavación La longitud total de las mismas será de 12.2 m
El hincado de las ataguías deberá ejecutarse de tal forma que se garantice la correcta colocación de la ataguía, de tal modo que cumpla con el objetivo planteado en el proyecto. Adicionalmente el proceso de hincado no deberá ocasionar daños a las estructuras e instalaciones vecinas.
ETAPA V.- EXTRACCION DE ATAGUIAS
La extracción de la ataguía deberá realizarse una vez que haya concluidos el hincado de la tubería en su totalidad
La extracción de las ataguias dependerá de un buen hincado. Una pared bien hincada será más fácil de extraer que otra cuyos elementos estén torcidos, desviados y desajustados.
3.- NOTAS IMPORTANTES
1.- Deberá utilizarse un producto engrasante en las juntas de unión entre ataguías con la finalidad de reducir la fricción.
2.- Deberá cuidarse y verificarse en todo momento la verticalidad de las ataguías durante el hincado, cualquier tendencia de desviación deberá ser corregida inmediatamente.
3.-Para obtener una buena alineación y control de la verticalidad de las ataguías durante su colocación, se recomienda el uso de una guía con la finalidad de minimizar el riesgo de dificultades de hincado y problemas de desviación.
4.- Durante el proceso de izaje e hincado de las ataguías se deberá verificar constantemente mediante el uso de plomadas artesanas, la alineación y verticalidad de la pared de las mismas.
PROCESO CONSTRUCTIVO DE LA INSTALACION
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| Trazo y Ubicación de lumbrera. Se ubica la localización de lumbrera topográficamente y se traza en el piso mediante calado. |
Lumbrera para hincado. Se construye utilizando tablestaca con perfil AZ machiembrada, troquelando mediante vigueta y en el fondo se construye una losa de concreto de 20cm. de espesor
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Vista del interior del túnel hacia la lumbrera de hincado. Del lado izquierdo la línea de inyección de bentonita, en la parte superior la inyección de aire así como el alumbrado del túnel. |
Vista del interior del túnel. Se observa el rayo láser lanzado desde la lumbrera de hincado para control de línea y pendiente. |
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Rompimiento de lumbrera de salida. |
Trabajo terminado. debido a los requerimientos de nuestro sistema de hincado. |
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Equipo de trabajo. (Rompimiento en lumbrera de salida) |
Personal técnico en campo. |
EXCAVACION E HINCADO DE TUBERIA
A.- DIMENSION DE LA EXCAVACION.
La excavación deberá de ser de la dimensión suficiente que permita el eficiente desplazamiento de las operaciones de hincado a fin de que permita dar el espacio suficiente para el acomodo de la tubería en todo su perímetro exterior como aquí lo indica. La determinación adecuada del diámetro de la excavación será bajo la responsabilidad del contratista.
B.- HINCADO DE LA TUBERIA.
-Los gatos hidráulicos que se utilicen deberán de ser de la capacidad suficiente para el empuje de la tubería y el escudo a través del suelo. La operación de dichos pistones deberán de tener el acomodamiento apropiado a fin de que cada uno de ellos reciba una presión uniforme.
.La tubería a hincar deberá de ser soportada en una estructura-guia, a fin de poder soportar y guiar la tubería de acuerdo al alineamiento vertical y horizontal del proyecto.
-La tubería durante la ejecución de la obra deberá de hincarse del extremo aguas abajo preferentemente.
-El espacio comprendido entre la pared exterior de la tubería y el suelo, deberá de mantenerse ocupado de Iodo de bentonita u otro tipo de lubricante durante las operaciones de la excavación e hincado de la tubería, a fin de reducir la fricción y la posibilidad del estancamiento del hincado; así como evitar que la tubería se someta a una carga excesiva de empuje y pueda ser dañada.
-En caso de que durante las operaciones de hincado, una sección de tubo sea dañada, el contratista procederá a reparar dicho daño como se indica a continuación:
(a) Los daños menores deberán de repararse en sitio.
(b) La tubería que sea dañada severamente, deberá de ser demolida en secciones anulares de 50 cm de longitud, subsecuentemente del hincado correspondiente; teniendo el cuidado necesario a fin de no alterar el suelo, pavimentos en la superficie o estructuras adyacentes.
-El desplazamiento de la excavación mediante el escudo deberá ser de manera simultanea al empuje de la tubería en todo momento, por ningún motivo se deberá de excavar previamente a la aplicación de la fuerza de hincado.
-Las juntas de unión de la tubería deberán de ser selladas herméticamente, mediante el uso de empaque de hule.
-Las juntas de unión de la tubería, deberán de acojinarse mediante un anillo de madera que tenga la capacidad de transmitir la carga de hincado de una manera uniforme, a fin de evitar que se dañe la tubería o las juntas de unión de la misma.
-A fin de asegurar la terminación del hincado de la tubería entre lumbrera y lumbrera, se instalará el numero estaciones intermedias de hincado necesarias bajo la determinación del contratista y bajo la estricta responsabilidad del mismo.
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CONTROL DEL ALINEAMIENTO VERTICAL Y HORIZONTAL
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A.- CONTROL DE LA EJECUCION.
-La dependencia deberá de indicar físicamente la ubicación de las referencias del trazo y de
los bancos de nivel. El contratista deberá de verificar estas referencias y bancos de nivel previamente al inicio de la obra, y en caso de encontrar algún error o discrepancia, este deberá de reportárselo a la dependencia, a fin de aclararlo.
-El contratista deberá de ejecutar la obra de acuerdo a las referencias y bancos de nivel establecidos por la dependencia
-El contratista será totalmente responsable de la precisión de la ejecución de la obra, incluyendo la ubicación de las estructuras, excavaciones, alineamiento vertical y horizontal de la tubería.
-.El contratista deberá de ubicar los aparatos de control para la guía del túnel de tal manera que estos no sean afectados por algún movimiento del suelo o por las vibraciones que genere el equipo.
B.-ASENTAMIENTO DEL SUELO.
-El contratista deberá prever de acuerdo al proyecto la proximidad de la ubicación de estructuras, pavimentos y servicios existentes. Deberá de tener las precauciones necesarias a fin de evitar sean dañados u ocurra un asentamiento en ellos.
-.En el evento en que se detecte algún hundimiento, la dependencia podrá ordenar la suspención temporal de la obra. Antes de proceder a continuar la obra el contratista deberá de corregir las causas en el método o en el equipo que hayan ocasionado dichos asentam ientos.
C.-LINEA PENDIENTE
-La excavación y el hincado tienen una tolerancia permisible de 10 mm. en la pendiente y de 30 mm por cada 30 mts.
-Cuando la excavación se exceda de estas tolerancias, el contratista deberá de realizar las correcciones necesarias para reubicarse dentro del proyecto.
VENTAJAS DEL SISTEMA DE TUNELEO A BASE DE HINCADO HIDROMECANICO DE TUBERIA
Se reduce considerablemente el tiempo de ejecución, comparando este sistema con el procedimiento convencional de excavación a cielo abierto, obteniendo una mayor producción.
Este proceso constructivo se realiza a cabo en un espacio pequeño, eliminando así la afectación al tráfico y vías de comunicación como ferrocarriles, avenidas, autopistas, pistas en aeropuertos, canales de navegación etc. Además mantiene sin afectación la infraestructura de servicios.
Se obtiene una instalación de mayor precisión en alineamiento vertical y horizontal ya que es guiado mediante rayo láser, que por ende se refleja es una obra de conducción de una alta eficiencia.
Se elimina el riesgo de hundimientos y desplazamientos diferenciales del suelo a causa de la obra, ya que unicamente se afectará subterráneamente el área de la cavidad que será ocupada por la estructura del conducto; y la cohesión del suelo entre la parte superior de la estructura y la superficie de rodamiento se conserva intacta.
Se reduce considerablemente el volumen del manejo de los materiales, producto de excavación ya que unicamente se considera el material producto de la excavación del túnel asi como de las lumbreras, evitando el retiro y suministro de los materiales de acostillado que por el método tradicional fuera necesario.
En lo político el cumplimiento oportuno de los compromisos establecidos
En lo social, mínima afectación a las construcciones existentes y a las actividades cotidianas de los habitantes, a causa de las obras.
En lo ecológico, mínimo impacto de alteración a las características actuales del suelo y del entorno.
En lo económico, se puede garantizar un costo fijo e invariable de contratación, eliminando conceptos de trabajos extraordinarios, simplificación administrativa en la supervisión, seguimiento y control de obra.
Capacidad de poder trabajar durante el periodo de lluvias sin interrumpir el proceso de construcción
Se incrementa la seguridad de la comunidad asi como del personal que labora en la obra, ya que no será necesario exponerlo al riesgo de la excavación a cielo abierto.
