Boletín

AmitosAsociación Mexicana de Ingeniería de Túneles y Obras Subterráneas, A. C.

www.amitos.orgEdición Enero-Marzo 2011Número 81

Contenido 1 Mensaje del Director Ejecutivo 2 Semblanza curricular Ing. Raúl Borja Navarrete. Socio fundador de AMITOS 4 Actividades del Consejo Directivo 6 Informe General y Financiero 12 Simposio: Las Obras subterráneas de la Línea 12 del Metro del Distrito Federal 14 XXIV Congreso Mundial de Carreteras 18 Reflexiones desde el subterráneo 22 Estado del arte en el Diseño de Voladuras en Túnel 30 Agenda 32 Enseñando a pensar

Asamblea General Ordinaria 2011

BolEtíN AMitos

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mensaje del Director Ejecutivo

CoNsEJo DE DiRECtoREs

DiRECtoR EJECutivo

Ing. Mario Olguín Azpeitia

DiRECtoR sECREtARio

Ing. Roberto Malvido Arriaga

DiRECtoR tEsoRERo

Ing. Carlos Enrique Ortega Mora

DiRECtoR DE CoMités téCNiCos

Ing. Jorge Armando Rábago Martín

DiRECtoR DE CuRsos y CoNgREsos

Ing. José Ma. Fimbres Castillo

DiRECtoR DE CoNfERENCiAs yPuBliCACioNEs

Ing. José Francisco Suárez Fino

DiRECtoR DE BANCo DE DAtos,BiBliotECA y BolEtíN

Ing. Roberto González Izquierdo

Asociación Mexicana de ingeniería de túneles y obras subterráneas, A. C.

Camino a Santa Teresa 187,Col. Parques del Pedregal,14010 México, D. F.Tel./Fax (55) 5528-3611

amitos@amitos.orgamitos@prodigy.net.mxwww.amitos.org

Boletín Amitos. Diseño y formación DG Socorro García. Impresión: Editores Buena Onda, S.A. de C.V. Suiza #14, Col. Portales Oriente

Trabajo en equipo

En la actualidad prácticamente ninguna acción del hombre puede concebirse si no se traba-ja en equipo; en nuestro entorno esto es cada vez más palpable y no entender ni llevar a la práctica esta forma de trabajo, conduce a resultados diferentes a los buscados: retrasos en los programas de obra, desviaciones en la utilidad esperada, conflictos con los clientes y otras consecuencias igualmente indeseables; en ocasiones, pérdidas económicas que desequilibran las finanzas de una empresa. Además de otras variables que inciden en el resultado final, una importantísima es la falta de trabajo en equipo.

La conciencia de la importancia del trabajo en equipo debe adquirirse desde nuestras prime-ras etapas de formación y en todos los ámbitos: en casa, la escuela, el trabajo, en el círculo de amigos, en el deporte, en la política, etc.; para lograr lo anterior es indispensable que los líderes de grupo actúen de manera acertada, en ellos recae la gran responsabilidad de hacer del traba-jo en equipo un buen hábito.

En la industria de la construcción no todos los actores (cliente, proyectista, constructor, su-pervisor) se comportan como integrantes de un equipo; vaya, hasta se dan casos en que, unos a otros, se ven como rivales y actúan solo en función de sus intereses dejando de lado el objetivo común. Cuando se trabaja en equipo cada integrante debe realizar lo que le corresponde y asumir sus responsabilidades. La pedagoga Ma. Isabel Gutiérrez Niebla afirma que, trabajar en equipo: “Implica aceptar que otros piensen diferente a mí, alcanzar una negociación, esperar mi turno, aceptar que estoy compartiendo el mismo objetivo y debemos sumar fuerzas”.

En cualquier proyecto, si, además de que el cliente licita cuando cuenta con el proyecto eje-cutivo completo, tiene liberado el derecho de vía, ha gestionado el cambio de uso de suelo; el contratista y el supervisor cuentan con los recursos y experiencia requeridos, en fin, si todos cumplen con sus obligaciones y poseen los atributos para el desempeño de sus diferentes roles y saben trabajar en equipo, el resultado será una obra exitosa con mínimas desviaciones. La situación que se plantea corresponde a un escenario ideal en el cual pareciera que es suficiente con trabajar en equipo para alcanzar las metas planeadas, pero sabemos que no es así pues siempre intervienen factores exógenos —locales, regionales o internacionales— cuya presen-cia afecta nuestro entorno, tal es el caso de devaluaciones, desastres naturales, decisiones po-líticas, situaciones de orden social y cultural, etc. Es entonces cuando, además de estimular el ingenio para enfrentar estos imponderables, crece la importancia de saber trabajar en equipo.

Debemos apreciar las bondades del trabajo en equipo; para los integrantes: definición de res-ponsabilidades, ambiente de armonía y cordialidad, se fomenta la integración, cohesión y sen-tido de pertenencia al grupo, compartir incentivos económicos y reconocimiento profesional; para la empresa: mayor calidad en el trabajo y compromiso con el grupo, mayor conocimiento e información, otra óptica para resolver los problemas, mayor aceptación de las decisiones, etc.

Claro, debemos tratar de evitar caer en situaciones que puedan afectar al trabajo en equipo: objetivos poco claros, imprecisión en las responsabilidades, juntas largas e improductivas, au-toritarismo, indiferencia, protagonismo, etc.

En AMITOS, el trabajo en equipo es fundamental, nuestras actividades han cristalizado gra-cias a la participación de entidades de gobierno, empresas, socios, alumnos y académicos. Trabajar en equipo es inherente al quehacer de la Asociación, el primero de los objetivos de nuestros estatutos reza: “agrupar a los ingenieros mexicanos y residentes en México que estén involucrados en la planeación, la asesoría, el proyecto, la construcción y la supervisión de tú-neles y obras subterráneas, o que tengan interés de participar en la Asociación, para promover, tanto el avance técnico de estas especialidades, como la formación de nuevos ingenieros”.

Demos vuelta a la página y aprendamos a trabajar en equipo, fomentemos esta actitud en nuestros hijos, con nuestros compañeros en todos los ámbitos de nuestra vida diaria; aprenda-mos a ser líderes, se requieren, en las empresas, en las obras, en la sociedad entera, los exige nuestro país.

Mario olguín AzpeitiaDirector Ejecutivo del XIII

Consejo de Directores

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semblanza Ing. Raúl Borja NavarreteSocio fundador de AMITOS

Nací en la ciudad de México el 9 de septiembre de 1934, soy Ingeniero Civil egresado de la Facultad de Ingeniería de la UNAM (generación 1953) y miembro fundador de AMITOS.

Al inicio de mi desarrollo estudiantil, entre 1955 y 1958, participé como Topógrafo y dibujante en las siguientes obras urbanas de ICA: urbanización de las Unidades Modelo, Viaducto Piedad, Tlalnepan-tla, Santa Fe para el IMSS y de Ciudad Satélite.

De 1959 a 1960 como pasante en las obras: Cons-trucción del Colector Iztapalapa; edificios de la Superintendencia y Oficina Administrativa y de Personal, en la Refinería Madero, Tamaulipas; construcción de 2 puen-tes de Concreto presforzado y Revestimiento de los Portales, de los Túneles del Ferrocarril Chihuahua – Pacífico.

Ya como ingeniero titulado, de 1964 a 1970: revestimiento del Verte-dor de demasías y revestimiento del Túnel No. 1; diques, montaje y ensamble de la 4ª. Unidad Generatriz en la Presa Adolfo Ruiz Cortines, en Mazatepec, Puebla, reconstrucción de la Carretera Federal México – Veracruz, tramo Zacatepec – Puebla – Veracruz, Excavación y Reves-timiento de 4 lumbreras de acceso al Emisor Central en el Estado de México y Jefe de Superintendentes en las obras para Pemex en Sala-manca, Guanajuato, La Venta Tabasco y Cd. Madero Tamaulipas.

1971 – 1975: Gerente de Construcción en la excavación y revestimien-to de 16 km de Túnel desde la Lumbrera 14 al portal de salida y obras auxiliares.

1975 – 1977: Director Administrativo de las Empresas de Construcción Pesada del Grupo ICA y Director de Maquinaría y Suministros del Grupo.

1978 – 1982: Director General de Túnel S. A. de C. V. en la excavación y revestimiento de varios Interceptores Profundos y de los Túneles de las Líneas 3 y 7 del Metro en la ciudad de México.

1982 – 1987: Empresa propia dedicada a la Reparación de Equipo de Construcción Pesada; Rigidización Estructural de Edificios dañados por el Sismo de 1985, Edificio Sede del Departamento del Distrito Federal, Costado Oriente; Hospital 20 de Noviembre del ISSSTE; Edifi-cios del Multifamiliar Miguel Alemán de la Ciudad de México.

1987 – 1997: Vicepresidente y Director General del Club de Futbol Pumas Universidad Nacional, A. C. Este tema merece comentarios es-peciales: al principio quedé un poco dubitativo sobre cómo debía tra-bajar en algo nuevo y muy distinto a lo que realicé durante 27 años en el Grupo ICA y 5 como Ingeniero Civil y en mi propia empresa. Conocía el futbol, los equipos que existían, a los jugadores estelares, algunos

entrenadores y no me interesaba mayormente cómo funcionaba este deporte ni como se con-juntaba en equipo. Pensaba que esto sería de lo más elemental y me quedaría demasiado tiempo para continuar trabajando como Ingeniero Civil. Conocía muy bien la historia antigua de los Pumas ya que algunos jugadores de la Segunda División estudiaron conmigo y otros eran conocidos de otras escuelas y Facultades y pensaba que me po-drían ayudar y orientar. Pero cuando tuve al frente todo ese enjambre de jugadores, entrenadores, periodistas, comentaristas, etc. pensé que esto sí que era problemático, tenía una nueva y distinta responsabilidad.

Años atrás, el equipo propiedad de la UNAM había sido entregado en comodato a un grupo de Ingenieros y profesionales Universitarios de la UNAM para que se hicieran responsables de la administración económica y deportiva del Equipo así, la UNAM quedaría únicamente como propietario facilitando las canchas deportivas y el Estadio Uni-versitario para realizar los juegos oficiales del Campeonato de la Pri-mera División Profesional. Afortunadamente en lo deportivo se había sembrado años atrás una excelente simiente al contratar al Sr. Renato Cessarini, quien implantó el entrenamiento diario y reorganizando las fuerzas básicas de manera diferente a como lo hacían otros equipos, ubicando por años de edad a los jugadores, todos tenían que tener excelente calificación y a los 18 años, se integrarían al primer equipo profesional o, en caso contrario, a ser transferidos a otros equipos.

En el aspecto Administrativo, ya el Grupo de la Asociación Civil había cambiado el Sistema por alguno similar al que se utiliza en la cons-trucción, es decir, manejar esto como una empresa. El único patrimo-nio que tenía esta Asociación era el valor de las cartas de los jugadores, algunos muebles y enseres muy viejos y la utilería deportiva, pues las canchas y el estadio son propiedad de la UNAM, estableciéndose en una vieja casona alquilada de la Avenida Revolución, en la colonia Guadalupe Inn.

Los ingresos, que comprendían la parte más importante del Club, se obtenían de la venta de cartas de jugadores, de la taquilla de los jue-gos, el pago por parte de los patrocinadores de radio y televisión así como de la venta de líquidos y golosinas en el estadio y, eventualmen-te, de los pagos por juegos de exhibición dentro y fuera del país. Como egresos se tenían el sueldo y premios a los jugadores profesionales, sueldo de entrenadores, del personal médico, del costo de los juegos que como visitante realiza el equipo (transporte – alimentos – hoteles) y antiguamente el costo de la utilería ya que, desde 1984, existía un patrocinador de la ropa deportiva para entrenamiento y balones para el mismo fin. La indumentaria del juego oficial y el calzado los pro-porcionaba el Club a los jugadores. Con esto ya se podría integrar un

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Estado de Pérdidas y Ganancias que, desde la creación de la Asocia-ción, ha tenido números positivos.

En el aspecto deportivo los logros se hicieron sentir desde el primer año cuando se obtuvo el Campeonato de Copa México y, hasta la fe-cha, se han logrado otros 6 de Campeonato Oficial de la Primera Di-visión, un sin número de torneos de la CONCACAF y uno de la Copa Interamericana.

No podía pasar desapercibido el hecho de que, a pesar de ser este el equipo de la UNAM, no tenía residencia en la Ciudad Universitaria y en el año 1995, el grupo por mi dirigido, se dio a la tarea de buscar un sitio en donde se pudiera edificar la sede del Club de Futbol Universi-dad Nacional A. C. El lugar elegido fue una zona al sureste de Ciudad Universitaria que el Departamento del Distrito Federal utilizó para la obtención de agregados pétreos para la producción del concreto as-fáltico. Al lugar le han llamado “La Cantera” porque ahí se obtuvo la piedra para el concreto asfáltico y, actualmente, porque en este lugar se prepara a los futuros futbolistas de la UNAM; a la fecha, el sitio con-serva este nombre. Por la generosidad de muchos profesionales de la UNAM y de algunos ex jugadores, ahora empresarios, se edificó la sede de los Pumas que quedó terminada y cedida a la UNAM el 29 de

octubre de 1997 a la cual se puso el nombre de quien entregó su vida al futbol, el Ing. Guillermo Aguilar Álvarez Masarraza (QEPD).

En cuanto al renglón Directivo en la Federación Mexicana de Futbol, fui Vicepresidente de la Primera División de la Federación Mexicana de Futbol Profesional en 1993 así como Vicepresidente del Consejo Na-cional de esta Federación.

En 1994 fungí como Presidente de la Primera División y seguía como Vicepresidente del Consejo Nacional. En 1998 como Presidente Interi-no de la Federación Mexicana de Futbol, encabezando a la Selección Mexicana que participó en el Campeonato Mundial de Francia 98.

1999 – 2000: Al término de mis actividades relacionadas con el futbol volví a desempeñar mi profesión de Ingeniero Civil en las empresas Consultec S. C. e Inspectec, A. C.

2000- 2011: Director Adjunto de la Empresa Electromecánica Pro-tmex, S. A. de C. V., dedicada a la construcción de obras e instalaciones electromecánicas en general. Administrador Único de la empresa Ma-quinaría Pesada y Servicios Especializados, S. A. de C. V., dedicada a la supervisión de Obra Civil y Electromecánica.

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Actividades Actividades del Consejo Directivo

A invitación de la Facultad de Ingeniería de la UNAM, los lunes 10, 17 y 24 de enero el Ing. José Armando Rába-go Martín, Director de Comités Técnicos del actual Consejo Directivo, impartió tres video conferencias sobre el tema “Caracterización de Macizos Rocosos para Diseño de Túneles” en las oficinas de la CFE. LO anterior se llevó a cabo dentro del marco del programa de “Cursos en Obra” implementado por las autoridades de la Facultad y con la colaboración de la CFE; las videoconferencias estuvieron dirigidas a alumnos que se encuentran en la obra de los túneles del Grijalva; en la última conferencia realizada el lunes 24 de enero, el Ing. Mario Olguín Azpeitia, Director Ejecutivo de AMITOS dirigió un mensaje a los alumnos y agradeció a la escuela y a la CFE la oportunidad otorgada a AMITOS para seguir colaborando en la difusión de los conocimientos sobre diseño y construcción de túneles en el ámbito académico.

10, 17 y 24

enero

18enero

Los ingenieros Carlos Ortega, Roberto González y Mario Olguín visitaron al Ing. Antonio Gómez García, Director General de Carso Infraestructura y Construcción, con objeto de exponerle los planes de AMITOS e invitarle a que Carso participe en nuestros eventos, en el boletín y en la edición del libro sobre la Historia de los Túneles; el ingeniero Gómez escuchó con atención nuestros comentarios y ofreció la participación de Carso.

En una amigable y amena reunión con el Ing. Luis Zárate Rocha, Vicepresidente Ejecutivo de Grupo ICA, inte-grantes del Consejo de Directores (Carlos Ortega, Roberto González y Mario Olguín) explicaron al Ing. Zárate, viejo amigo de AMITOS, los programas de trabajo de nuestra Asociación y le invitamos a que, por la reconocida trayectoria de la empresa en la construcción de la infraestructura de nuestro país y en especial en el campo de los túneles y las obras subterráneas, Grupo ICA participe de manera más activa en las actividades de AMITOS.

El Ing. Zárate aceptó gustoso la invitación de AMITOS y de inmediato dio indicaciones para promover una es-trecha colaboración de la empresa en las actividades académicas y de difusión programadas por AMITOS.

24enero

A invitación de la Sociedad Mexicana de Ingeniería Geotécnica, nuestro Director Ejecutivo asistió el 28 de enero al acto de cambio de Mesa Directiva de dicha Asociación en donde el M. I. Walter Paniagua Zavala rindió su informe de actividades y se tomó protesta a la nueva directiva encabezada por el Ing. Juan de Dios Alemán.

AMITOS felicita al M. I. Walter Paniagua Zavala por su exitosa gestión al frente de tan importante Sociedad y hace votos para que la nueva directiva alcance los importantes objetivos planteados en su programa de trabajo.

28enero

El Ing. Clemente Poon Hung, miembro de AMITOS, tomó posesión como nuevo Presidente de la Asociación Mexicana de Ingeniería de Vías Terrestres, acto en el que el Director de AMITOS participó como invitado de Honor.

16febrero

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Invitamos a todos nuestros agremiados y amigos que pasen a visitar la nueva página electrónica de nuestra Asociación Mexicana de Ingeniería de Túneles y Obras Subterráneas, A.C. , así como de tomar nota de la nueva dirección y también de su nuevo correo electrónicos:

amitos@amitos.org • amitos@prodigy.net.mx • www.amitos.org

Reunión del Director Ejecutivo con los directivos de la FIIDEM (Alianza para la Formación e Investigación en In-fraestructura para el Desarrollo de México, A. C.), organismo que agrupa a instituciones de educación superior, empresas del sector privado de la industria de la construcción, asociaciones profesionales y entidades del sec-tor público, relacionados todos con el sector de la infraestructura. Esta entidad la encabeza el rector de la UNAM y su objetivo principal es propiciar la articulación y vinculación de Gobierno-Empresas-Instituciones de Educa-ción Superior-Asociaciones Profesionales, para innovar y fortalecer las capacidades del sector infraestructura..

Actualmente la Alianza-FIIDEM agrupa a 66 socios distribuidos en entidades de gobierno (BANOBRAS, CFE, CNA, CONACYT, GDF, IMP, IMPI, PEMEX, SCT, SENER), instituciones de educación superior (IPN, UAEM, UNAM, UAM, etc.), Asociaciones técnicas (SMIE, SMIG, SMIS, AMIVTAC), sector académico y empresas del sector privado (CEMEX, CARSO, CIMESA, COCONAL, CONIISA, Club de Industriales, Grupo ICA, Grupo México, Grupo TRADECO, Grupo Riobóo IDEURBAN, IDINSA, Academia de Ingeniería, CMIC, CNEC, CICM, Colegio de Arquitectos de la Ciu-dad de México, IMCYC, etc.). El objeto de esta reunión fue invitar a que AMITOS se incorpore al FIIDEM.

18febrero

24febrero

En las instalaciones del Colegio de Ingenieros Civiles de México realizamos la Asamblea Anual donde rendimos a nuestros socios un informe sobre las actividades del Consejo realizadas durante el primer año de gestión. En un apartado de este Boletín se reproduce el informe de labores y el correspondiente a la Tesorería.

Desayuno con la alianza FIIDEM para preparar el Coloquio Internacional: Innovación y el Estado del Arte en Obras de Infraestructura que se realizará en esta ciudad los días 26 y 27 de mayo próximos en el Club Asturiano de Polanco.

Desayuno con la SMIG para iniciar los preparativos del Segundo Simposio Internacional sobre Túneles y Lum-breras programado para febrero de 2012-

El Director Ejecutivo asistió a la toma protesta de la directiva de la CMIC en la explanada a Francisco I. Madero en la residencia oficial de Los Pinos.

A invitación del Dr. Felipe Arreguín Cortés, Subdirector Técnico de la Comisión Nacional del Agua, presencia en el evento “Acuerdo por el Agua 2030”, acto presidido por el Presidente de la República y que tuvo lugar en el “Cárcamo de Dolores” (Explanada de la Fuente de Tláloc), ubicado en la Segunda Sección del Bosque de Cha-pultepec.

Reunión con los ingenieros Gonzalo Guerrero Zepeda, Director de la Facultad de Ingeniería de la UNAM y con Rodolfo Solís Ubaldo, Jefe de la División de Ingeniería Civil y Geomática, con objeto de plantear la elaboración de un Convenio de colaboración académica entre dicha escuela y AMITOS. .

1° marzo

11marzo

17 marzo

23marzo

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ActividadesAMitos

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Honorable Asamblea:

Con base en los artículos Vigésimo, Vigésimo Primero y Vigésimo Segundo de los estatutos que rigen a nuestra Asociación, me presento ante ustedes para informarles sobre las ac-tividades realizadas por este XIII Consejo de Directores durante el año 2010.

La idea sustancial que presentamos a esta asamblea el 18 de marzo del año anterior tenía como meta fundamental hacer crecer la presencia de AMITOS en los diferentes espacios de la actividad tunelera, a ello nos hemos dedicado y, con el apoyo de nues-tros socios, individuales y empresariales, así como de algunas dependencias de gobier-no y de importantes firmas de ingeniería, construcción, supervisión y proveedores de materiales y servicios, hemos avanzado en ese sentido.

Indudablemente, el momento actual de la ingeniería de túneles ha hecho también su contribución y ahora tenemos una AMITOS más fuerte y reconocida.

A continuación hago un recuento de las prin-cipales acciones que desarrollamos durante el período 2010.

1. Reuniones del Consejo Directivo

El Consejo de Directores sesionó en 19 ocasiones en las oficinas de la Asociación.

12 y 27 de abril de 2010 •10 y 24 de mayo de 2010 •14 y 28 de junio de 2010 •5 y 19 de julio de 2010 •2, 16 y 30 de agosto de 2010 •13 y 27 de septiembre de 2010 •11 y 15 de octubre de 2010 •29 de noviembre de 2010 •13 de diciembre de 2010 •10 de enero de 2011 •14 de febrero de 2011 •

2. Boletín

Como lo habrán notado, ahora conta- mos con un boletín editado con mejor cali-dad y cuyo contenido incluye artículos téc-nicos de actualidad a nivel mundial y reseñas de las obras relevantes de túneles en nuestro país, además de las ya tradicionales seccio-nes de la semblanza de algún socio funda-dor de AMITOS, el informe de actividades del Consejo de Directores y la agenda de even-tos, nacionales y extranjeros, relacionados con la materia.

Boletín 78

Hemos captado un mayor número de empre-sas que, con el pago de la inclusión de infor-mación de sus firmas, han contribuido a que los gastos de impresión y distribución de la gaceta sean autofinanciables; a ellas nuestro reconocimiento:

Microtunel •Lombardo Construcciones •Moldequipo Internacional •Sherwin Williams •The Robbins Company •Cotrisa •Sealcret de México •Itecsa •Constructora Estrella •

Boletín 79

Tenemos el ofrecimiento de Grupo CARSO, Grupo ICA y Sika Mexicana de que próxima-mente aparecerán en nuestro Boletín.

Reiteramos a nuestros socios la apertura del boletín para que se publiquen artículos, de su autoría o no, siempre y cuando tengan vigencia y sean de interés para el gremio.

Informe General y Financiero

Boletín

AMITOSAsociación Mexicana de Ingeniería de Túneles y Obras Subterráneas, A.C.

amitos.com.mxEdición Marzo-Junio 2010Número 78

Contenido 1 Editorial 2 XIII Consejo de Directores 6 Actividades del Consejo Directivo 12 Simposio Las obras subterráneas en el Proyecto Hidroeléctrico La Yesca 14 Reencuentro de Amitos con la Asociación Internacional de Túneles ITA – AITES 16 Túneles profundos en condiciones de roca fracturada y alto nivel freático 22 Túneles secretos bajo la catedral de Morelia, ¿leyenda o realidad? 25 Método URUP (Ultra Rapid Under Pass) 32 Agenda I.T.A.

XIII Consejo Directivo

Boletín

AMITOSAsociación Mexicana de Ingeniería de Túneles y Obras Subterráneas, A.C.

amitos.com.mxEdición Julio - Septiembre 2010Número 79

Contenido 1 Editorial 2 Semblanza Ing. Manuel Salvoch Oncins 4 Actividades del Consejo Directivo 6 Simposio Las obras subterráneas en el Proyecto

Hidroeléctrico La Yesca 8 Construcción del Túnel de Nochistongo 11 Llegan al inframundo de los teotihuacanos 14 Refuerzo del Sistema de Drenaje en la Zona

Metropolitana del Valle de México 22 Lecciones Aprendidas de los Recientes Proyectos de

EPB en Toronto

27 Renacimiento del Metro en la Ciudad de México 31 Evaluación de riesgos en el diseño de excavaciones

profundas 36 Avances en la edición del libro “Historia de los Túneles

en México” 37 Información sobre los mineros atrapados en la mina

San José en Chile 39 Agenda I.T.A. 40 Lecciones de Estrategia Empresarial I

Inauguración del Simposio “Las obras subterráneas en el Proyecto Hidroeléctrico La Yesca” por el Ing. Eugenio Laris Alanís.

Boletín

AMITOSAsociación Mexicana de Ingeniería de Túneles y Obras Subterráneas, A.C.

www.amitos.orgEdición Octubre-Diciembre 2010Número 80

Contenido 1 Editorial 2 Semblanza Ing. Francisco Noreña Casado 4 Actividades del Consejo Directivo 7 Reseña de la Jornada Técnica sobre el proyecto y

construcción de los túneles de la carretera Durango -Mazatlán

10 Reuniones de AMITOS con los directivos de la Asociación Internacional de Túneles ITA – AITES

12 Evento UIA 13 Conferencias en la Facultad de Ingeniería de la UNAM 16 Robot capta primeras imágenes de túnel

Teotihuacano

18 ¡Europa se conecta! 20 Terminan perforación del túnel más largo del mundo 22 Túneles a través de Roca Kárstica 30 Máquinas Tuneladoras de tipo Presión de Tierra

Balanceada. Experiencias en condiciones de frentes Mixtos.

36 Agenda 32 Avances en la edición del libro “Historia de los Túneles

en México” 40 ¿Cómo reclutar a la persona perfecta para un puesto

dentro de una empresa?

Inauguración de la Jornada Técnica sobre el Proyecto y construcción de los túneles de la carretera Durango-Mazatlán

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En este período publicamos los boletines 78, 79 y 80 correspondien-tes a los últimos tres trimestres del año anterior; agradezco a todo el equipo del Consejo, y en especial a Roberto González Izquierdo, su apoyo para la estructuración y publicación del boletín.

Actividades del Consejo

Enseguida mencionaré en forma resumida las diferentes activi- dades que el Consejo de Directores que presido realizó durante el período que se reporta, no entraré en detalles pues en los boletines trimestrales les informamos sobre los pormenores de cada caso.

En lo que se refiere a reuniones con funcionarios, directivos de empre-sas y responsables de instituciones de enseñanza de la ingeniería, el objeto de las juntas fue presentar al Consejo de AMITOS, sus planes de trabajo, ofrecer nuestros servicios (siempre dentro del marco definido por nuestros estatutos) y, cuando correspondía, solicitar apoyo para la consecución de nuestros objetivos.

25 de marzo: • Ing. Arturo Vargas Valencia, Director General de la em-presa ARMAV. 16 de abril: • Ing. Rodolfo Félix Flores, Coordinador General del Con-greso Mundial de Carreteras 2011. 16 de abril: • Ing. Benjamín Granados Domínguez, Subdirector de Construcción de la CFE. 5 de mayo: • Dr. Miguel Ángel Vergara Sánchez, Director de la ESIA Zacatenco del Instituto Politécnico Nacional. 7 de mayo: • Ing. Manuel Salvoch Oncins, Presidente del Colegio de In-genieros Civiles de México y miembro fundador de nuestra sociedad.11 de mayo • : Ing. Roberto Quaas Weppen, Director General del Cen-tro Nacional de Prevención de Desastres - CENAPRED -.12 de mayo: • Ing. Clemente Poon Hung, Director General de Carre-teras de la SCT. Del 15 al 19 de mayo de 2010 • se realizó en Vancouver, Canadá, la Asamblea anual de la ITA, organismo del cual forma parte AMITOS. A partir de esa fecha hemos mantenido comunicación constante con los directivos de la ITA. Más adelante les informamos sobre la visita que recibimos del actual Presidente de ese organismo y de su Di-rector Ejecutivo.

17 de mayo: • Ing. Enrique Horcasitas Manjarrez, Director General del Proyecto Metro del Gobierno del Distrito Federal. 26 de mayo: • Ing. Gonzalo Guerrero Zepeda, Director de la Facultad de Ingeniería de la UNAM. 27 de mayo: • AMITOS EN RADIO UNAM.

31 de mayo: • Dr. Miguel Ángel Vergara Sánchez, Director de la ESIA Zacatenco del IPN.4 de junio: • con el Comité Certificador de Peritos Profesionales en Geotecnia.

Al final de la reunión el Comité aceptó que las opciones para certificar-se sean como Perito Profesional en Diseño de Túneles o Perito Profe-sional en Construcción de Túneles.

16 de junio: • Ing. Rodolfo Félix Flores participación de AMITOS en el Congreso Mundial de Carreteras. 2 de julio: • Ing. Víctor Ortiz Ensástegui, socio individual de AMITOS. 6 de septiembre: • ingenieros Héctor Rabadán (DGPM), Luis Bernardo Rodríguez, Andrés Moreno, Carlos Ortega y Roberto González la con-ferencia sobre el Proyecto y Construcción de la Línea 12 del Metro.8 de septiembre: • Ing. Óscar de Buen Richkarday, Subsecretario de Infraestructura de la SCT. 10 de septiembre: • Ing. Omar Ortiz Ramírez; Director Técnico de CAPUFE.

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19 de septiembre: • evento conmemorativo de los sismos del 19 de septiembre de 1985 realizado en el salón Tesorería del Palacio Na-cional. 13 de octubre: • la Coordinación General de Protección Civil de la SE-GOB convocó a AMITOS al Simposio “Sistema de Alerta Temprana con Enfoque de Género”. 20 de octubre: • San Gotardo, el Túnel ferroviario más largo del mundo”.4 de noviembre: • firmé el nuevo Convenio de Colaboración entre el Colegio de Ingenieros Civiles de México y nuestra Asociación. 04 de noviembre • AMITOS participó en la LVI Jornada Académica de Ingeniería Civil con cuatro pláticas sobre diseño y construcción de túneles en la Universidad Iberoamericana.

Conferencias y Actividades Académicas

En este caso también les informo brevemente sobre cada acción toda vez que en su momento les comunicamos de los detalles en el boletín correspondiente.

29 de julio de 2010: un Simposio Las obras subterráneas en el Proyec-to Hidroeléctrico La Yesca.

14 de octubre de 2010: Jornada Técnica sobre el Proyecto y Construc-ción de los Túneles de la Carretera Durango-Mazatlán.

4 de noviembre: LVI Jornada Académica de Ingeniería Civil organiza-da por la Sociedad de Alumnos de Ingeniería Civil de la Universidad Iberoamericana.

El jueves 28 de octubre Conferencias ITA impartidas por el Prof. In Mo Lee (Presidente de la ITA) y Mr. Olivier Vion (Director ejecutivo de la ITA).

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29 de octubre: desayuno-conferencia con In-Mo Lee y Oliver Vion. Los días 10, 17 y 24 el Ing. Armando Rábago Martín impartió el tema Caracterización del Macizo Rocoso para Análisis y Diseño de Túneles dentro del Curso a Distancia para ingenieros de CFE, con la colabora-ción de la Facultad de Ingeniería de la UNAM

Socios individuales y Socios empresarialesAl día de hoy están matriculados 142 Socios Individuales y 16 Socios empresariales; Carlos Ortega nos detallará este punto.

Armav Ingeniería Y Construcción, S. A. de C. V. •Cicsa •Comissa •Constructora Estrella •Construmac •Demovial, S. A. de C. V. •Herrenknecht Tunneling Services México, S. A. de C. V. •Ingeniería, Asesoría y Consultoría •Innovaciones Técnicas en Cimentación, S. A. de C. V. •Isolux Corsán •Moldequipo Internacional, S. A. de C. V. •Omega Construcciones Industriales, S. A. de C. V. •Robbins Company •Rocksoil •Rodio Cimentaciones México, S. A. de C. V. •Tradeco Infraestructura, S. A. de C. V. •

10 de noviembre: “Proyecto y Construcción de Obras Subterráneas” organizado por el Depto. de Construcción de la División de Ingeniería Civil y Geomática de la Facultad de Ingeniería de la UNAM.

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Libro sobre la historia de los túneles

A punto de concluir el texto que habrá de aparecer en la edición del libro Historia de los túneles en México, nos sigue sorprendiendo la cantidad de información testimonial e histórica con que los diversos miembros de nuestra asociación han enriquecido este proyecto.

Si bien, como ya les habíamos comentado en el pasado número de este boletín, gran cantidad de ingenieros, empresas e instituciones han aportado materiales fundamentales para el libro; en el marco de los últimos simposios sobre La Yesca y La línea 12 del metro, pudimos contactar nuevas fuentes de información y precisar algunos datos de suma importancia.

Como miembros del comité editorial del libro, Mario Olguín, Carlos Sáenz, Roberto Malvido y Francisco Bay los invitamos a seguir apoyán-donos en este importante proyecto de divulgación de AMITOS, mismo que esperamos ver concluido en los primeros días del próximo mes de noviembre.

Colegio de Ingenieros Civiles de México, A. C. •Constructora Estrella •Constructora Mexicana de Infraestructura Subterráneas •Cotrisa •Ingenieros Civiles Asociados •Innovaciones técnicas en Cimentación •Isolux Corsán •Itecsa •Lombardo Construcciones •Tradeco Infraestructura •

Les informo que recientemente nos entrevistamos con los ingenieros Antonio Gómez García, Director General de CARSO Infraestructura y Luis Zárate Rocha, Vicepresidente Ejecutivo de Grupo ICA quienes nos ofrecieron apoyar económicamente este proyecto editorial.

Nuevo diseño de la página web de AMITOS

www.amitos.org • (Asociación)Rediseño de logotipo con efecto metalizado •Diseño nuevo del formato web •Tamaño adaptable en automático para detección de diferentes mo- •nitores.

Inserción de galerías animadas, ventanas animadas, botones anima- •dos y videosCajas de textos con barra laterales de navegación •Inserción de brochures •Construcción en plataforma flash •Widgets en html •Noticias en rss •Agenda • Unificación de socios con links personalizados •Mails personalizados hasta 50 cuentas •Forma de contactos •Mapa de google para ubicación •

Comité sobre normatividad

Desde la administración anterior ha trabajado este Comité encabeza-do por Luis Bernardo Rodríguez con quien han colaborado Enrique Farjeat y Armando Rábago, para dar respuesta a una solicitud de la SCT. La idea es presentar un planteamiento sobre algunas normas bá-sicas cuya aplicación pudiera implementarse en los trabajos a cargo de la dependencia. En paralelo, esta propuesta buscará que se con-sidere un reporte de riesgos compartidos que sirva como término de referencia en la contratación de las obras, procurando que exista equi-dad para todos los actores en la construcción de los túneles.

Sabemos que no es una tarea fácil y que podrían presentarse algunos cuestionamientos de una u otra parte pero, conociendo a los integran-tes de este Comité, tenemos la seguridad que el trabajo final cumplirá con las características de objetividad e imparcialidad, consecuencia natural del conocimiento y experiencia de los integrantes del Comi-té.

Estimados socios y amigos todos: hemos recorrido la mitad del tramo de esta grande y gratificante responsabilidad que significa formar par-te del Consejo de nuestra querida Asociación, a un año de distancia en que mis compañeros y yo recibimos su voto de confianza, puedo de-cirles que este equipo de trabajo se ha esforzado en respetar el com-promiso que adquirimos en el sentido de cumplir con los objetivos de AMITOS y hacer de esta una Asociación con mayores espacios y reconocimiento en nuestro gremio y en el ámbito tunelero nacional, en el de la academia y otros relacionados con nuestra especialidad, es-tamos conscientes de que falta mucho por hacer pero, salvo su mejor opinión, consideramos que transitamos por el rumbo correcto; sabe-mos que nuestras actividades y avances no se hubieran dado sin el apoyo de todos los socios, empresas y dependencias que, de una o de otra forma, han secundado las diversas acciones emprendidas por este Consejo, a todos ellos nuestra gratitud.

Quiero manifestar también mi agradecimiento y resaltar el mérito que, indudablemente, corresponde a los integrantes del XIII Consejo de Directores pues, no obstante sus obligaciones cotidianas, todos han colaborado y aportado; sí, sabemos que desde el momento en que aceptamos formar parte del Consejo, automáticamente admitimos trabajar en pro de la Asociación, pero no por ello podemos dejar de reconocer el tiempo, que no ha sido poco, y esfuerzos que todos ellos han dedicado a AMITOS.

señoras y señores, ¡muchas gracias!

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Balance general al 31 de diciembre de 2010 Estado de actividades acumulados al 31 de diciembre de 2010

Construcciónde Lumbreras

Excavaciónde Túneles

Microtuneleo

Hincado de Tubería

Mejoramiento deSuelos y Rocas

CimentacionesProfundas

Obras Hidráulicas

Túnel Amozoc-Perote Túneles gemelos eje 5 poniente

Reparación EmisorCentral D. F.

Microtuneleo

Túnel Bosquesde Santa Fe

Estabilización deTaludes

Lombardo Construcciones, S. A. de C. V.Insurgentes Sur 2376-702, Col. Chimalistac

C. P. 01070, México D. F.Tel. 56 16 80 18 Fax. 55 50 65 41

www.lombardo.com.mx

Se hace del conocimiento de todos los socios que se encuentren al corriente en el pago de sus cuotas, que pueden consultar los informes completos en las oficinas de la Asociación

Simposio: Las Obras Subterráneasde la Línea 12 del Metro del Distrito Federal

Jueves 14 de abril de 2010De 09:00 a 20:00 horas

www.proyectometro.df.gob.mx www.amitos.com.mx

SEDE: Auditorio Enrique Lona Valenzuela del Colegio de Ingenieros Civiles de México, A. C.Camino Santa Teresa 187 , Col . Párques del Pedregal , Delegación Tlalpan , C.P. 14010.Cuota de recuperación:Socios $350.00, no socios $500.00, estudiantes de licenci tura con credencial vigente $100.00.Mayor información a los teléfonos: 5528 3611 o a los correos : amitos@amitos.org y amitos@prodigy.net.mx

ASOCIACIÓN MEXICANA DE INGENIERÍA DE TÚNELESY OBRAS SUBTERRÁNEAS

a

De 16:00 a 20:00 horasJueves 14 de abril de 2010

PROGRAMA

www.proyectometro.df.gob.mx www.amitos.com.mx

De 16:00 a 20:00 horasJueves 14 de abril de 2010

PROGRAMA

Simposio: Las Obras Subterráneasde la Línea 12 del Metro

del Distrito Federal

No

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5

6

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8

9

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Duración

10 mins.

15 mins.

20 mins.

25 mins.

60 mins.

20 mins.

25 mins.

30 mins.

25 mins.

10 mins.

TEMA

Presentacióndel evento.

Descripción General delProyecto Línea 12 del Metro

Tláhuac-Mixcoac.

Estratigrafía de la Línea 12.

Diseño y Construcciónde Tramos y Estaciones

Subeterráneas.

Túneles Construidoscon Tuneleadora.·Diseño Geotécnico

del Túnel e Instrumentación.·Características de laTuneladora y Proceso

Constructivo.·Comentarios de la

Construcción del TramoLumbrera–Mexicaltzingo.

Receso.

Túneles Excavadoscon Método Convencional.

Casos Especiales.·Cruce Bajo Av. Río Churubusco.

·Cruce Av. Universidad(Línea 3 Estación Zapata).

·Cruce Revolución(Línea 7 Estación Mixcoac).

Preguntas y Respuestas.

Clausura.

Ponente

Ing. Mario OlguínAzpeitia

Ing. EnriqueHorcasitasManjarrez

Ing. David YañezSantillán

M.I. Yolanda Alberto

Ing. José LuisGarcía Rubio

M.I. Oscar SergioAguilar

Ing. FernandoRamiro Lalana

Ing. Luis BernardoRodríguez G.

Ing. BardomianoSoria Castañeda

Todos los participantes

Lic. Marcelo EbrardCasaubón,

Jefe de Gobiernodel Distrito Federal

Horario

16:00 a 16:10

16:10 a 16:25

16:25 a 16:45

16:45 a 17:10

17:10 a 18:10

18:10 a 18:30

18:30 a 18:55

18:55 a 19:25

19:25 a 19:50

19:50 a 20:00

CMYCM

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Triptico Simposio L12 Rev ern.pdf 1 16/03/11 21:09

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La Ciudad de México será el escenario de un evento emblemático, con más de un siglo de la realización del primer Congreso Mundial de Carreteras y al mismo tiempo, más de un siglo de presencia educativa y cultu-ral de una institución (PIARC) que durante largo tiempo ha estado preocupada por las innovaciones en materia de construcción, proyección, conservación y el uso de nuevos materiales así como técnicas constructivas.

Es por esta razón, que durante este tiempo la Asocia-ción Mundial de Carretera (PIARC) marca un partea-guas en la historia de la ingeniería vial en el mundo, en esta ocasión nuestro país se unirá a la historia siendo uno más de los protagonistas. La organización corre-rá a cargo de la AMIVTAC y SCT, que han conformado su tiempo, esfuerzos y trabajos para lograr que dicho evento se realice del 26 al 30 de septiembre de este año con el lema “Movilidad, Sustentabilidad y Desarrollo”, en una coyuntura cultural basada en las últimas inves-tigaciones tecnológicas que enorgullecen a México y a los mexicanos, por ser la demostración que en América Latina se encuentra en los andenes centrales. Por tal motivo nuestra nación se convertirá en el nuevo esce-nario académico que congregará a ingenieros de todo el mundo, gracias a este magno encuentro académico y científico.

El acontecer del congreso se efectuará en el Centro Banamex donde se presentará toda una gama de con-ferencias, las cuales serán de suma importancia, todas ellas cargadas de conocimiento y buena voluntad, se tendrá la valiosa presencia y aporte de técnicos de to-dos los continentes. Se espera una participación de 100 países, 4,000 asistentes que trabajan para los gobiernos empresas y asociaciones internacionales. El congreso será un escaparate para la innovación, el progreso y las vertientes nuevas en todos los ámbitos que involucran el transporte por carretera, que comprende la seguri-dad vial, la administración, la infraestructura, sustenta-bilidad y el mantenimiento.

El programa técnico será amplio, con sesiones plenarias de calidad internacional, con expertos en la materia, de renombre mundial que involucran en su semblanza una gama de capacidades, sabiduría, experiencia, dominio público, amplio manejo del tema, entre otros más. Así mismo nos encontraremos con sesiones de ministros que serán presididas por el Secretario de Comunicacio-nes y Trasportes de México y abarcará los temas de: El financiamiento Sustentable, Movilidad Segura y Res-ponsabilidad Ambiental. Por otro lado estarán inclui-das tres sesiones magistrales que abordarán las áreas de la política, las finanzas y la ingeniería, mismas que llevarán al debate y al intercambio de ideas.

Las sesiones de dirección estratégica están incluidas en el mismo programa de los temas rectores que se-rán: La Sustentabilidad del Sistema de Transporte por Carretera, Mejorar la Prestación de Servicios, Seguridad de la Red Carretera y Calidad de la Infraestructura Vial.

Las sesiones especiales serán preparadas en colabo-ración con otras organizaciones internacionales rela-cionadas con el ámbito de la infraestructura vial y de transporte por carretera, en donde los asistentes de-batirán temas de actualidad en los puntos clave iden-tificados por los problemas actuales y emergentes que afectan al sector de las carreteras.

Las sesiones de los Comité Técnicos estarán enfocadas a debatir y compartir los resultados de las actividades y la labor de cada Comités Técnico de la Asociación Mun-dial de Carreteras para el período 2008-2011.

Por último se realizarán las visitas técnicas donde to-dos los congresistas podrán inscribirse en alguna visita de acuerdo a su interés.

XXIV Congreso Mundial de CarreterasIng. Clemente Poon Hung

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En paralelo se efectuará la exposición donde se ofrecerá la oportuni-dad para aprender sobre los últimos avances e innovaciones relacio-nados con las carreteras y el transporte por carretera, será abierta al público en general, además permitirá a los expositores promoverse a nivel internacional.

Lo que perdurará después de la realización de dicho evento serán los conocimientos, las experiencias compartidas, la oportunidad de que empresas mexicanas puedan integrarse en trabajos en el exterior del país, que ingenieros nacionales tengan la oportunidad de emigrar para mejorar sus conocimientos y un sinfín de oportunidades y bene-ficios para que se pueda aprovechar la globalización económica.

Y para los acompañantes se realizó un programa especial que incluirá visitas turísticas a diversos lugares de México para degustar arte culi-nario típico y disfrutar de eventos folklóricos.

Esperamos contar con su apoyo y participación en este magno even-to. Las personas dedicadas a las vías terrestres de este País no deben perdérselo.

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La construcción subterránea ha sido considerada tra-dicionalmente como una empresa fuera de lo común; es decir, una aventura técnica y financiera en la que las incertidumbres que impone la naturaleza llevan consigo riesgos lo suficientemente importantes como para tomarse el tiempo necesario en su planificación, y para no escatimar recursos en investigaciones pre-vias que permitan encontrar las opciones más viables y minimizar las incógnitas. Al menos este conjunto de ideas habita (y ha habitado siempre) en la conciencia de la mayoría de los ingenieros involucrados en la pla-neación y toma de decisiones para grandes obras de infraestructura.

Desde los documentos más antiguos, las obras subte-rráneas aparecen como empresas titánicas, la mayoría de ellas propias de emperadores con insaciables am-

Artículo Reflexiones desde el subterráneoFermín Sánchez29 de Marzo de 2011

Recreación del túnel bajo el Eúfrates en Babilonia. Basado en los textos de Diodoro de Sicilia, Heródoto y Estrabón. Tomado de Juncà ,19901

1 Juncà J. A. 1990. El Túnel, Historia y Mito, CEDEX/AETOS, España2 Muir Wood A. 2000: Tunnelling, Management by Design. A. Muir

Wood. E & FN SPON, Taylor and Francis Group. 2000; ISBN 0-419-232000-1

biciones de poder. En las crónicas abundan datos im-presionantes sobre enormes contingentes de esclavos trabajando en condiciones infrahumanas, sometidos al látigo de crueles capataces; se encuentran descrip-ciones sobre máquinas extraordinarias, con palancas y poleas movidas por personas o por bestias, capaces de extraer inmensas cantidades de material; pero so- bre todo, la historia documental nos proporciona cifras increíbles sobre muertes, enormes tiempos de ejecu-ción y anécdotas sobre grandes tragedias.

Sin necesidad de remontarse a tiempos pre-cristianos, basta con revisar la historia de los grandes túneles al-pinos de finales del siglo XIX y principios del XX o de obras similares, incluso más recientes en Europa y América del Norte, para comprender por qué la cons-trucción dentro de la corteza terrestre se percibe en el inconsciente de los ingenieros como una gran aventu-ra subterránea.

Sin embargo, en las últimas décadas, gracias a los es-pectaculares avances tecnológicos en todas las áreas de la ingeniería de túneles, esta disciplina se ha con-vertido en una auténtica industria, dotada de potentes medios que permiten librar de manera eficiente, segura y económica los obstáculos y dificultades que impone la naturaleza, haciendo cada vez más atractiva la op-ción subterránea y desplazando los antiguos temores y sensaciones de aventura. Estamos pues ante una nueva era de la conquista del subterráneo.

De acuerdo con A. Muir Wood (2000)2 este periodo re-volucionario en los túneles tiene los siguientes com-ponentes:

Cambio de ser un oficio tradicional, a un arte tecno- •lógico.Avance espectacular en las técnicas de prospección •y de los análisis geotécnicos.Grandes pasos en el desarrollo tecnológico de todos •los aspectos de la construcción.Entusiasmo sin precedentes por transmitir los cono- •cimientos científicos aplicados a túneles.

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Reconocimiento por la interacción que debe existir entre los opues- •tos: oportunidad y riesgo, en el desarrollo de estrategias para la in-versión.Aval institucional de la ingeniería de túneles como una rama espe- •cífica de la ingeniería civil.A lo anterior habría que añadir el reconocimiento, no solo institucio- •nal, sino también colectivo, de:Las ventajas medioambientales que implica el aprovechar los espa- •cios subterráneos.Los enormes ahorros energéticos implícitos en el acortamiento de •distancias.Las ganancias, tanto económicas que como en calidad de vida su- •pone disminuir tiempos de traslado.

Este panorama, a todas luces alentador, también tiene su lado oscuro, sus partes aún no resueltas. A. Muir Wood en su libro hace una dura crítica al estado actual de las cosas:

“Sin embargo, costosos errores –posiblemente más costosos que lo es-timado originalmente para los proyectos– son de ocurrencia cada vez más común y usualmente de una naturaleza previsible y prevenible. En general, la industria no está siquiera cerca de su potencial óptimo. Para frustración de los que trabajan en ella, el desperdicio de esfuerzos, los malogrados objetivos de los promotores, quienes a través de las más atroces equivocaciones y de una falta total de entendimiento, estable-cen condiciones que no conducen al éxito, sino todo lo contrario; allí donde los abogados ganan mucho más de las fallas de los proyectos que los mejor valorados ingenieros de sus éxitos, claramente hay un fra-caso sistémico”.

El dramático desarrollo al que se hace referencia en líneas anteriores, aunado a la confianza ganada en términos de potencia constructiva, no ha ido a la par con la suficiente formación de técnicos ni de auto-ridades civiles competentes para asumirlo de forma adecuada. Nóte-se que las desalentadoras reflexiones de Muir Wood se refieren a lo que sucede en Europa, siendo que dicho continente es la cuna de la mayoría de los grandes progresos en ingeniería de túneles. En Lati-noamérica la situación es aún más difícil.

En los denominados países emergentes (por razones históricas que tienen que ver con el tipo de infraestructuras desarrolladas en fun-ción de su propia evolución tecnológica) la ciencias geológicas y geo-técnicas, en especial las aplicadas a las obras subterráneas, sufren un rezago que puede medirse en décadas respecto a Europa, Japón o Norteamérica. Un mínimo acervo de conocimientos y de sensibilidad sobre estos temas, entre los funcionarios que tienen en sus manos in-versiones macroeconómicas, contribuiría a evitar auténticas catástro-fes financieras en muchas naciones.

Más aún, las grandes economías de mercado han impuesto una filoso-fía que privilegia las macro-inversiones en infraestructura por encima de las necesidades reales de las sociedades involucradas, siendo más rentable el hecho de construir per se, que los beneficios sociales a lar-go plazo. Lamentablemente, los países emergentes son mucho más vulnerables a caer en este tipo de trampas.

Por lo general, las decisiones políticas que involucran grandes inver-siones son utilizadas como vehículos de consolidación del poder de los grupos gobernantes y de las élites industriales y empresariales

3 Kovári K. & Fechtig R. 2000. Historical Tunnels in the Swiss Alps. Society for the Art of Civil Engineering; ISBN 3 7266 0041 8

Portal Sur del túnel de Lötschberg, circa 1910. Tomado de Kovári & Fechtig, 20003

que los sustentan. No resulta extraño que desde un cierto Ministerio se promueva la construcción de una súper carretera bajo el discurso de fomentar el turismo en una cierta región y aumentar el flujo de mercaderías entre, digamos, la costa y el altiplano, para lo cual se in-vertirán X número de miles de millones y se crearán Y número de miles de empleos, con el resultado de que por un mal proyecto, la mayoría de los taludes fallen, los túneles y puentes cuesten el triple en tiempo y recursos, el mantenimiento sea insostenible y al final, ni se desarrolle el turismo y el paso por la nueva autopista sea tan caro que las merca-derías prefieran viajar por la antigua carretera.

Diseño y sustentabilidad

En obras civiles, el término sustentabilidad (o sostenibilidad) común-mente se asocia a una serie de técnicas de diseño y construcción orientadas a mitigar impactos ambientales mediante la concepción de infraestructuras respetuosas con el entorno, que además satisfa-cen las necesidades actuales sin interferir en la capacidad de futuras generaciones en satisfacer las propias. En el diseño de túneles, estos conceptos abarcan no sólo la integración paisajística de la obra en su ambiente natural, sino que se extienden a una concepción racional de ésta, tanto en términos geológicos, geotécnicos y geohidrológicos, como en términos funcionales.

Los países latinoamericanos están catalogados internacionalmente como países en vías de desarrollo o países emergentes. Una caracte-rística de éstos, en muchos casos, no cuentan con la capacidad de dar a los proyectos de infraestructura el plus de la sustentabilidad, y que la mayor parte de la planeación y los presupuestos se consuman en satisfacer necesidades inmediatas, dando mayor importancia a los in-tereses políticos actuales que a lo que verdaderamente requiere una sociedad en crecimiento.

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Un aspecto fundamental que conduce a la sustentabilidad de una obra de túnel tiene que ver con los costos de construcción y los opera-tivos. Los costos de la obra, y la posterior inversión en mantenimiento y operación, están directamente relacionados con la calidad de los diseños y con la calidad de la construcción. En muchos países emer-gentes, desafortunadamente, se cometen graves errores en la etapa de proyecto, y durante la construcción no se aplican metodologías efi-cientes de control de calidad, además de que, por falta de planeación, ocurren imprevistos muy costosos que repercuten en la economía del país entero.

El caso de México en el año 2011 resulta particularmente interesante para ejemplificar lo que aquí se discute: México atraviesa un boom de construcción de túneles, en especial de túneles de carretera. En el período de 2006 a 2012 se habrán construido aproximadamen-te 100 túneles con una longitud total superior a los 30 kilómetros. Anteriormente, existían unos 20 túneles de carretera en operación, construidos en su mayoría entre 1988 y 2004. Se trata de túneles rela-tivamente cortos, excavados con técnicas antiguas y cuyas condicio-nes de servicio actuales no entran ni remotamente en las definiciones de sustentabilidad.

Varios de los proyectos de túneles que hoy se construyen, fueron rea-lizados por empresas nacionales siguiendo patrones de diseño tradi-cionales en los que aún falta mucho desarrollo tecnológico. En México, la construcción de túneles está apenas empezando a convertirse en una industria y como tal, exige que se le dé un impulso tecnológico sin precedentes en aspectos de diseño y construcción. Aunque hay casos excepcionales, como el del túnel El Sinaloense, que desde el an-teproyecto fue dotado con todos los elementos de seguridad que son norma en los países europeos, la mayoría de los proyectos actuales requieren de mejoras sustanciales en técnicas de cálculo geotécnico-estructural, diseño de procedimientos constructivos eficientes, diseño arquitectónico, paisajístico, etc.

El reto que significa el plan de infraestructura de la actual Adminis-tración mexicana ha sobrepasado por mucho la capacidad instalada en el país, en cuanto a ingenierías de diseño y de construcción se re-fiere. Sin embargo, dicho plan ha tenido como consecuencia positiva que las empresas que llegaron a México a ejecutar trabajos de obra, y las propias empresas mexicanas, han tenido que importar tecnologías de excavación y sostenimiento antes desconocidas en nuestro país. Se está generado conocimiento y progreso, y la construcción se está industrializando adecuadamente.

En el diseño, también se ha generado conocimiento y se han imple-mentado tecnologías de cálculo avanzadas. No obstante, la práctica de la buena ingeniería de túneles no está generalizada en la mayo- ría de los países emergentes. Se ha descuidado el desarrollo, la en-señanza, la investigación y la difusión de la geotécnia y el diseño de obras subterráneas durante décadas. Los grandes ingenieros de túne-les de nuestros países se formaron en las obras, y su valiosa experien-cia no se transmitió a través de la academia.

En cuanto a túneles de carretera, México está a la zaga, no solo en tec-nología de diseño, sino también en aspectos aún más fundamentales que abarcan desde la comprensión del comportamiento mecánico de las rocas, hasta la fenomenología asociada a las excavaciones subte-rráneas y a la interacción de los elementos de sostenimiento y soporte.

Estos grandes atrasos se reflejan directamente en diseños confusos e inadecuados que generan, además de sobrecostos excesivos, impre-vistos y accidentes, retrasos en la construcción, afectaciones graves al medio ambiente y deficiencias en la fase de operación que implican gastos innecesarios en mantenimiento.

Existe un buen número de aspectos sobre diseño de túneles que es necesario corregir y modernizar. Es fundamental establecer una crí-tica objetiva sobre las filosofías y metodologías de diseño más utili-zadas en el medio de la ingeniería de túneles, siendo conscientes de sus ventajas y desventajas, acotando sus rangos de aplicabilidad y situándolas lo más cerca posible a la realidad de las técnicas construc-tivas modernas. Asimismo, se deben abordar cuestiones del diseño que se relacionan directamente con aspectos medioambientales y funcionales, que tiendan a generar obras duraderas y respetuosas con el entorno natural y social.

El objetivo básico es crear conciencia de que una obra subterránea no puede ser sustentable si no se parte de conceptos racionales adecua-dos en el diseño; que en muchos países dichos conceptos no están todavía bien ordenados (o simplemente se desconocen), y que para alcanzar un estado óptimo de equilibrio entre la concepción de la obra y una vida útil que no comprometa el entorno y la economía de las si-guientes generaciones, al menos en los países en vías de desarrollo, es necesario un replanteamiento completo de la ingeniería de túneles.

Planeación y gestión del proyecto

En toda obra de infraestructura subterránea participa un nutrido grupo de personas, tanto técnicos como funcionarios de la admi-nistración pública, expertos en planeación, economistas, abogados, banqueros, empresarios, ambientalistas, ingenieros en geotécnia, estructuras, hidráulica, construcción, electro-mecánica, etc. La lógica indica que cada participante debe jugar un papel fundamental en el conjunto de actividades que conduzcan al éxito del proyecto. No obstante, la propia definición de éxito puede comenzar a generar los primeros desencuentros.

Para un político podrá resultar un éxito haber cumplido su promesa electoral, aunque el presupuesto de obra se haya disparado; para un contratista, el haber tenido utilidades extraordinarias emanadas de múltiples reclamaciones por un proyecto defectuoso; para el pro-yectista puede resultar un éxito colgar fotografías de la obra termi- nada en su página web (aunque el proyecto haya sido incorrecto); para un banquero, resultará sin duda un éxito tener cautiva a la adminis- tración pública a raíz de un eventual rescate financiero; los abogados ganaron una considerable suma en litigios relacionados con proble-mas en la obra; los ingenieros de diseño engrosaron su currículum y así una larga lista de etcéteras en torno a una obra a través de la cual, a fin de cuentas, los vehículos circulan a buena velocidad y los usuarios nunca se enteraron de todo lo que implicó poder reducir su tiempo de traslado al trabajo.

Las economías emergentes muchas veces mantienen ese estatus in-definidamente, porque en realidad las eventuales emergencias suelen venir acompañadas de posteriores inmersiones en un eterno proceso oscilatorio en el que se crece por un lado, pero se decrece por otro. En una actitud irónica se podría decir que el nivel de éxito de una inver-sión en infraestructura se debe medir como la sumatoria de los bene-

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ficios socioeconómicos adquiridos, menos la sumatoria de los perjuicios ocasionados por errores de planeación, defectos del proyecto y daños causados por negligencia, dividido por el costo real de inversión.

Sin embargo, muchos beneficios y perjuicios no son directamente medibles en términos monetarios. Aunque existen aproximacio-nes, no resulta fácil, al menos para el común de los ciudadanos, asignar un valor en mo-neda a cuestiones como el bienestar social generado por la obra o por el contrario, al deterioro ambiental. Más aún, el ciudadano común, por lo general jamás sabrá cómo flu-yeron los recursos durante la obra, cuánto aumentó el presupuesto, de las renegocia-ciones entre la propiedad y los contratistas, del costo social y ambiental, de los acciden-tes ocurridos, etcétera. Las obras subterrá-neas tienen la virtud de ocultar muchos de sus defectos, y mientras no haya evidencias claramente visibles como filtraciones, agrie-tamientos, manchas en el revestimiento o gazapos en el trazado, los usuarios no sabrán nada de lo sucedido durante la obra.

Como si se tratase de una orquesta, en el proceso de planeación, proyecto, ejecución y operación de una obra subterránea cada participante debe tocar su parte de la mane- ra más entonada posible y en perfecta armonía con los demás instrumentos. Si un Ministerio o Secretaría de Estado es responsable de las funciones directas que conducirán a la culmi-nación de la obra, existen otras muchas funcio-nes indirectas o asociadas, como la planeación y la economía del transporte -particularmente aquellas relacionadas con las finanzas y la ges-tión a distancia-, que juegan un papel funda-mental en la optimización del proyecto.

De acuerdo con Muir Wood, los mensajes clave para la gestión de proyectos de obras subte-rráneas deben tener una difusión mayor que la que normalmente tiene, no sólo por los as- pectos comunes que comparten con otros tipos de proyectos mayores, sino también para poder influir en quienes toman las decisiones. Resulta muy común que, dada la incapacidad para comprender los criterios necesarios para el éxito de la obra, se tomen decisiones políti-cas equivocadas, de imposible corrección una

vez emprendidas. Y los criterios son muchos, no únicamente políticos, financieros y de ne-cesidad de cubrir ciertas demandas de ciertos sectores sociales. La concepción y diseño de la obra, en el más puro sentido de la ingenie-ría civil puede resultar clave en el éxito o fra-caso del proyecto.

Estos criterios y conceptos deben alcanzar a los Bancos de Desarrollo, Ministerios de Go-bierno, Oficiales de la Administración, pero también a los dueños de los beneficios, sean particulares o la propia sociedad. Al final se trata de contribuir al correcto encauzamien-to de los proyectos desde su concepción, comenzando por el ámbito político y procu-rando que todos los elementos que suceden a un plan estatal de desarrollo produzcan au-ténticos beneficios, tangibles a corto, me-diano y largo plazo. Pero para esto, todos los miembros de la orquesta deben, no sólo dominar su instrumento, sino también com-prender que su partitura está irremediable-mente ligada a la de los demás y que sólo a través de una rigurosa coordinación puede construirse una bella melodía de progreso.

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Artículo Estado del arte en el Diseño de Voladuras en TúnelJ.T. KukkonenSandvik Mining and Construction, Tampere, Finlandia

1. Introducción

El diseño de patrones de voladuras y la precisión del equipo de perforación juegan un papel fundamen- tal en el control general y la productividad de un pro-yecto de excavación de un túnel. Los efectos se reflejan en muchos sectores del ciclo de construcción de un tú-nel como resultado de la calidad de la excavación.

El perfil del túnel excavado se puede controlar me-diante gestión de voladuras y la colocación correcta de los barrenos de perforación. Un buen perfil excavado dentro de los límites del intervalo de variación de la tolerancia de excavación establece las bases para la ba-rrenación efectiva de la siguiente ronda. La obtención de un perfil preciso y liso también hace que disminuya la necesidad de trabajos de soporte y reduce potencial-mente el volumen requerido de concreto lanzado.

Un avance minucioso y precaución en todas las fases del ciclo de barrenación son factores que afectan la precisión del equipo de perforación. La importancia de estos factores debe ser tomada en cuenta y observada por todas las partes que intervienen en el proceso.

Es importante estar consciente del hecho de que la capacidad de una perforadora jumbo para hacer un barreno en el lugar, dirección y longitud planeados es una característica en la que se basa toda la economía de la excavación.

La herramienta de cómputo conocida como iSURE (intelligent Sandvik Underground Rock Excavation o Excavación inteligente de roca subterránea Sandvik) permite un enfoque ramificado del proyecto en el que se combinan todos los planes para el túnel relaciona-dos con un proyecto. Un plan del túnel, por su parte, combina una tabla de curvas, planes de barrenación, imágenes con láser y archivos para recopilación de datos, cada uno de los cuales se puede controlar inde-pendientemente. Un plan completo de excavación de túneles o un patrón de voladuras se puede transferir a un jumbo de la serie “i”. También se tiene el apoyo del hardware denominado TDATA/TCAD.

2. Principios básicos para el diseño del patrón de voladuras en túnel

El diseño del patrón de voladuras para un equipo de perforación controlado por un programa DATA ha esta-

do constituido tradicionalmente por diferentes etapas relacionadas con el ciclo automático de barrenación ta-les como la colocación de los barrenos, la determinación de direcciones para los barrenos, la definición de las se-cuencias del brazo y los ángulos de inversión. Algunas etapas generales dentro del proceso de diseño siguen siendo las mismas aunque muchas mejoras y nuevas características se incluyen como parte del proceso.

El objetivo del diseño es aportar nueva información para que la brigada de perforación pueda taladrar toda una ronda de manera automática bajo la super-visión del operador. Normalmente la primera etapa se ha concentrado en el diseño de un perfil teórico que corresponde a la geometría que debería tener el túnel terminado. El cliente es quien normalmente determina éste. Esta etapa es seguida por la determinación de la ubicación de los barrenos y por la definición de direc-ciones separadas para cada barreno. Una vez definida la información relativa a la ubicación y dirección de los barrenos, hará falta determinar algunos arreglos para la máquina perforadora. En general, en esta etapa se incluye el diseño de la secuencias para los brazos de perforación, es decir, el orden que los barrenos se per-forarán para cada uno de los brazos de perforación y la determinación de los ángulos de inversión, es decir, en qué posición se coloca el brazo durante la perfora-ción del barreno.

Además del diseño del patrón de voladuras general-mente se proporciona cierta información acerca del revestimiento del túnel, como por ejemplo para poder desplazar el equipo dentro del túnel y para poder fijar el sistema coordenado del equipo con respecto al sis-tema coordenado del túnel.

Un moderno sistema para el diseño del patrón de vo-laduras ha alcanzado un nuevo nivel de evaluación. Se toma en consideración de la posición de los barrenos en la parte más crítica del patrón de voladuras, es decir, al final de la barrenación previo al inicio de la voladura. Al llevar el diseño al plano de la voladura también favo-rece el cálculo de la sobrecarga y la aplicación de pa-rámetros de diseño. Al emplear modelos de voladuras basados en parámetros se trata de optimizar el patrón de voladuras y en consecuencia alcanzar una mejor ca-lidad en la excavación que representa ahorros en los costos generales.

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2.1 Términos básicos y definiciones aplicados al diseño

Una de las etapas del proceso de diseño es la determinación de la lon-gitud del patrón de voladuras. Ésta se define como la distancia entre el plano de navegación y el plano de voladura. La longitud del patrón de las voladuras depende del alcance del jumbo de perforación que también abarca la longitud máxima de las barras de perforación y por lo tanto, la longitud máxima del barreno perforado. Resulta posible especificar diferentes profundidades para distintas clases de barrenos dentro de la plantilla con el fin de conformar el extremo redondo (Fig. 1). Al controlar la forma redondeada se pueden tener ventajas tales como efecto optimizado de la voladura, tracción máxima, mejor em-brocalado para la siguiente ronda y mejor facilidad de carga. Las dife-rentes clases de barrenos de diseño se han clasificado en cinco tipos distintos: de contorno, aidrow 1-3 y barrenos de campo (Fig. 1).

Según ya se mencionó, el diseño de la ubicación de los barrenos se basa en parámetros determinados a partir de modelos de voladuras, es decir, del cálculo de la sobrecarga. La sobrecarga V [m] se define como la distancia más corta entre el barreno que se va a explotar y un espacio abierto que bien podría ser el espacio creado por la voladura inmediatamente antes (Fig. 2). La sobrecarga es función de la poten-cia del explosivo, del factor de roca, de la inclinación de los barrenos y de la separación entre barrenos. La máxima sobrecarga permisible se considera al final de la ronda donde la situación es más crítica.

La separación entre barrenos E [m] es la distancia entre perforacio-nes adyacentes dentro de la misma clase de barrenos o en el mismo elemento, es decir, la distancia entre los barrenos en el contorno, por ejemplo (Fig. 2). En teoría, se podrá lograr una mejor calidad de la exca-vación si la separación entre los barrenos del contorno disminuye. En la práctica, no siempre ocurre esto debido a la dispersión de la barre-nación y a la desviación de los barrenos de perforación. Una distancia demasiado corta entre los barrenos puede dar lugar a una situación incontrolable en la que los gases pueden estallar en el siguiente barre-no haciendo detonar los explosivos o comprimiendo el barreno de tal forma que no ocurra la explosión.

La relación entre la separación y la sobrecarga es típicamente del or-den de 0.8 para el perfil, es decir, para los barrenos de contorno. En ese

caso, la explosión en los barrenos del contorno rompe la roca entre los barrenos antes de empujar a la roca hacia el centro del perfil.

La carga específica q [kg/m3] se define como la cantidad de un cierto explosivo (con una cierta potencia en kg/m) necesaria para aflojar un cierto volumen de roca.

El grado promedio de empacado I [kgREF/m] se usa en el cálculo para poder emplear diferentes explosivos durante el diseño, es decir, los explosivos son comparables entre sí. La potencia se especifica como un porcentaje de un explosivo de referencia conocido tal como la di-namita o el ANFO, por mencionar algunos.

2.2 Cálculo de la sobrecarga

Cuando se considera la voladura a partir del punto de vista de inicio de la carga (empezando desde la parte media de la plantilla de vo-laduras o donde se localice el corte) se puede establecer que la mejor ubicación de la siguiente hilera de carga deberá ser la que ofrezca su-ficiente potencia para romper la roca hacia el espacio abierto que se acaba de crear con los barrenos previos iniciados. Además, se necesi- tará suficiente potencia para desplazar la masa de roca expandida y para crear un espacio abierto para la siguiente hilera de carga que se vaya a explotar. Para poder utilizar el cálculo de la sobrecarga en el di-seño del patrón de voladuras, la situación deberá considerarse al final de la ronda, es decir, en el plano de voladura. En la práctica, los extre-mos de los barrenos se diseñan y visualizan en el plano de voladura para fines de cálculo. Mediante este procedimiento se puede llevar a cabo el cálculo en dos dimensiones (Fig. 2).

3. Diseño del patrón de voladuras

El diseño del patrón de voladuras tiene un efecto directo en la utiliza-ción del tiempo de un equipo de perforación. En términos generales,

Figura 1. Configuración del extremo redondeado ajustando la longitud de los barrenos para diferentes clases de barrenos. El plano verde representa el plano de navegación y

el rojizo es el final de la ronda en la imagen del lado derecho

Figura 2. Colocación de barrenos en el plano de la voladura. El perfil en rojo representa el perfil visual. También están representadas la sobrecarga y la separación

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el empleo del tiempo para un ciclo de vola-duras abarca el tiempo de preparación y la navegación del equipo, la perforación de los barrenos de conformidad con la plantilla de voladuras, los movimientos del brazo entre los barrenos y un cierto tiempo auxiliar pos-terior a la perforación. Si se diseña adecua-damente el patrón de voladuras, se puede afectar el empleo del tiempo. De acuerdo con la forma del extremo redondeado se po-drá afectar el contorno de un nuevo barreno. Es importante igualar el tiempo de barre- nación para cada uno de los brazos, es decir, se deberá evitar el tiempo muerto de los brazos. Esto se puede controlar si se diseñan adecuadamente las secuencias de perfora-ción. El diseño secuencial también puede evitar el peligro de colisión entre los brazos.

El diseño de la alineación de los barrenos, de las secuencias de barrenación y de los án-gulos de inversión significa que la precisión de la perforadora automática y la repetiti-vidad del patrón de diseño se van a aplicar plenamente. La selección del tipo de corte y el diseño del corte tienen un efecto muy importante en la adherencia y uniformidad de la geometría del extremo redondeado. El diseño y tipo de corte también determina si existe la necesidad de cambiar una broca de rimado durante la ronda de barrenación y si se tiene que hacer un rimado relativamen-te lento. La cantidad de barrenos de perfo-ración en el padrón de voladuras influye en la adherencia, tamaño de los fragmentos y calidad de la excavación. El tiempo de barre-nación de una ronda puede verse afectado por la longitud de la ronda. Típicamente, para ahorrar tiempo, resulta provechoso perforar las rondas más largas posibles pero en este caso deberán tomarse en cuenta posibles limitaciones en excavación y en control de vibraciones cerca de zonas muy pobladas.

Parte esencial de la gestión del sitio de tra-bajo del túnel es la predictibilidad del ciclo de excavación. No sólo para poder estar sis-temáticamente preparado se necesita que la capacidad sea suficiente en el lugar correcto y en el tiempo correcto sino también porque se tienen que tomar en cuenta posibles limi-taciones en las voladuras.

En un sitio de una construcción grande, los costos fijos constituyen un porcentaje signi-ficativo de los costos totales. Esto significa que cualquier retraso en el ciclo o en rondas perdidas que llevan a tiempos muertos es muy costoso.

El diseño del patrón de voladuras afecta sus-tancialmente la facilidad de barrenación de la plantilla. El diseño de los ángulos direc-cionales, de la secuencia de barrenación y de los ángulos de inversión puede facilitar la perforación de la plantilla lo cual se traduce en una menor necesidad del movimiento de alineación manual del brazo. Las fallas mecá-nicas de una perforadora se pueden también evitar con los criterios arriba mencionados. Todo esto se traduce en menores desviacio-nes en el tiempo de barrenación por ronda lo cual se refleja en una mejor capacidad de predicción del ciclo.

Sabiéndolo aplicar, el papel que juega el soft-ware de diseño de las voladuras en un sitio de trabajo de construcción de un túnel repre-senta una herramienta para la gestión plena del proceso de excavación.

4. Diferentes etapas de trabajo en el diseño

En el programa de cómputo, sólo un proyec-to de túneles se puede procesar a la vez. Se usa un enfoque de árbol de proyecto para la gestión del proyecto. El proyecto de un túnel está constituido por líneas de túnel y series

de navegación. La línea del túnel incluye la tabla de puntos de curvas, los perfiles teóri-cos, los patrones de barrenación y de anclaje, los láseres para túneles y los archivos de re-copilación de datos. La tabla de curvas con-tiene información sobre números de estacas, coordenadas y contraflechas y todo esto se puede importar de MS Excel, por ejemplo. El perfil teórico se puede diseñar manualmente usando herramientas de dibujo aunque tam-bién se incluye en el software una selección de los perfiles estándar. El perfil diseñado se refiere a un cierto intervalo de numeración de estacas. Se podrán usar diferentes perfiles para distintas numeraciones de estacas y la interpolación de un perfil a otro se maneja con el software (Fig. 3).

La ubicación de los láseres para túnel se pue-de definir posteriormente. En las series de navegación se puede anticipar cierta infor-mación relacionada con el avance. Con esta acción se reduce parte del trabajo manual necesario para la perforadora. El patrón de voladuras se puede diseñar para el perfil teó-rico que se definió en la etapa previa, Existe la posibilidad de realizar el diseño en el plano de navegación o en el plano de voladuras de acuerdo a lo ya descrito. El diseño en el plano de voladura es el más recomendado ya que

Figura 3. Fotografía que muestra un proyecto de túnel para el tramo de acceso y para la excavación principal. Como parte del túnel principal se muestra la ampliación del perfil y una interpolación del perfil A al perfil B

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podrán hacer intervenir todas las caracterís-ticas y capacidades del software. El diseño de un perfil predeterminado se inicia definiendo algunos perfiles de ayuda (Fig.4). Como parte de estos perfiles se incluyen perfiles de inicio y de terminación (supervisión), tolerancias mínimas y máximas para la excavación y la zona de fractura máxima permitida.

Algunos parámetros para el software deben definirse antes de proceder a la ubicación final de los barrenos. Para fines de cálculo, información tal como la lista de explosivos usados y su grado individual de carga [kg/m] más el grado de carga referenciado a algún explosivo comúnmente usado y conocido, como por ejemplo la dinamita o el ANFO [kgREF/m] necesita recabarse. Además, hará falta determinar el tamaño de la zona de frac-tura para cada explosivo.

Según se mencionó anteriormente, el diseño se realiza en el plano de voladura, es decir, al final de la ronda. Otra diferencia comparada con los métodos actuales de diseño es que el diseño se inicia a partir del contorno y pos-teriormente se desplaza progresivamente hacia el centro del patrón de voladuras. La razón detrás de esto es la lógica usada para el cálculo. Con base en la información descar-gada al software, se define automáticamente el lugar óptimo para la siguiente hilera de barrenos. A manera de ejemplo, cuando la voladura ha alcanzado el primer aidrow, los barrenos del contorno se cargan con canti-dad suficiente como para romper la roca de-lante de este último.

La posición del barreno se define para cada uno de los elementos a la vez, es decir, con-torno, primer aidrow, segundo aidrow, etc. En la práctica, la primera etapa consiste en

Figura 4. Diferentes perfiles usados en el diseño

definir algunos de los llamados barrenos maestros. La finalidad de ubicar estos barre-nos maestros es la de separar elementos tales como paredes, techo y fondo del perfil exis-tente. Una vez colocados los barrenos maes-tros es posible definir el elemento entre dos barrenos maestros y asegurar los paráme- tros usados para fines de cálculo para el ele-mento especificado (Fig. 5).

Al patrón de voladuras se le agrega el núme-ro necesario de aidrows (tres como máximo). El corte está diseñado y colocado manual-mente por el usuario y finalmente se pueden agregar ciertos elementos de campo en caso necesario. Si se tienen cortes de interés en un patrón de voladuras existente, también hay la posibilidad de importarlo.

La siguiente etapa del diseño consiste en orientar los barrenos. Esto implica definir individualmente una dirección y un ángulo.

Diferentes procedimientos están al alcance del usuario en esta fase.

Después de orientar los barrenos hace falta definir la secuencia de barrenación. En la se-cuencia de barrenación se especifica cuán- tos barrenos perforará cada uno de los bra-zos y en qué orden. Una secuencia cuidado-samente diseñada optimizará la barrenación en cada ronda con el fin de utilizar los brazos de manera más efectiva. Asimismo, se podrá evitar el traslape de los brazos y las posible colisiones entre ellos.

El ángulo de inversión, que se especifica a continuación, define el ángulo de la junta de inversión bajo el cual el barreno se va a per-forar. Esto es necesario para poder barrenar y colocar el brazo de manera efectiva y suave.

La secuencia de la detonación es una parte im-portante del diseño de la excavación aunque

Figura 5. Colocación de los barrenos mediante la definición de los elementos separados en el patrón (izquierda). Patrón final de voladuras mostrando las zonas de fracturas para el contorno y el primer aidrow (derecha)

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este tipo de información no hace falta para el diseño del patrón de voladuras. Sin embargo, el software ofrece la posibilidad de planear el orden de detonación. La información se puede usar como guía para la brigada de carga y para calcular, por ejemplo, la cantidad momentá-nea de explosivos. También existe la posibilidad de incluir detonado-res superficiales de retraso como parte del diseño con el fin de facilitar el diseño de las cargas en zonas urbanas o en áreas donde las vibracio-nes estén estrictamente limitadas y controladas (Fig. 6).

La etapa final consiste en definir un tipo de barreno para cada uno de los barrenos. Al establecer esta información, el equipo de perforación usará los parámetros prefijados asignados al tipo de barreno para la perforación de cada uno de los barrenos. Esta característica permite aumentar la precisión de la barrenación cuando por ejemplo se usan menores niveles de presión para perforar los barrenos de contorno y de corte.

Una vez concluido el diseño, el software correrá una lista de verifi-cación para asegurarse de que cada barreno está cargado (a menos que se especifique como barreno de rimado), forma parte de una se-cuencia de voladura, tiene definido un ángulo de inversión, es parte de una secuencia de detonación y tiene el tipo de barreno definido. Asimismo, se realiza una cierta verificación relacionada con el diseño del detonador, especialmente cuando se usan detonadores superfi-ciales de retraso.

El software también ofrece la posibilidad de generar documentos im-primibles a partir de los planes. Las copias en papel se pueden usar como documentos válidos. Sin embargo, se ha observado que los in-formes relacionados con explosivos se crean sobre la base del tipo de explosivo definido en la tabla de cargas y en la carga de fondo y de columna aplicables al tipo de explosivo correspondiente. Por lo tanto, los informes serán únicamente teóricos.

El plan completo de voladuras se puede transferir a un jumbo de per-foración a través de una memoria portátil. Además, se puede transferir información complementaria como revestimiento del túnel, equipos láser y planos de anclaje al propio jumbo.

Dependiendo de cada proyecto, el ciclo de vida de un patrón de vo-laduras puede ser bastante largo. Sin embargo, debido a la posibilidad de poder cambiar rápidamente las condiciones y el tipo de roca, es importante poder efectuar los cambios al patrón de voladuras de ma-nera rápida y eficiente. De esta manera, se puede ajustar la plantilla para adecuarla a las circunstancias actuales y los resultados de la ex-cavación, en cuanto a calidad y costos. Se pueden optimizar a medida que avanza el túnel y que varían las condiciones de la roca.

5. Conclusiones

Un revestimiento de túneles preciso implica precisión tanto en la barrenación como en las voladuras. Para poder excavar un perfil de túneles preciso deberá conocerse la geología general del área y las propiedades mecánicas de la roca y la excavación deberá diseñarse de acuerdo con los retos esperados. Un buen resultado generalmen-te implica muchas rondas de voladuras y el mejoramiento del patrón de barrenación deberá continuarse después de cada ronda.

El diseño de un patrón de voladuras empezando a partir del final de la ronda constituye una nueva y revolucionaria forma de diseñar un patrón económico de barrenación desde el punto de vista de la exca-vación. Una parte importante del diseño estriba en encontrar los valo-res específicos de carga necesarios para cada una de las secciones del patrón de voladuras. Una vez encontrados estos valores para un cierto tipo de roca, la optimación del patrón de voladuras y la aplicación de otros patrones de barrenación se vuelve una tarea más tranquila.

Sólo la interacción sin problemas entre el patrón de voladuras, los ex-plosivos cargados y los detonadores de retraso puede proporcionar resultados óptimos de excavación en términos de un fondo redon-deado y de control del perfil, la longitud perforada, el factor de pul-verización, la tasa de adherencia, el control de vibraciones, el avance del túnel y los costos. Por lo tanto, un enfoque generalizado es una necesidad absoluta para un proyecto de túnel cuando la atención está centrada en la calidad de la excavación

Referencias

[1] “Drill Plan design – Orientation Instructions”, Sandvik Mining and Construction, 2008[2] “Sandvik iSURE revolutionizes professional tunneling”, Press Relea-se, Sandvik Mining andConstruction, 2008[3] ”Sandvik Underground Rock Excavation Software – iSURE”, Training material, Sandvik Mining and Construction, 2008

Figura 6. Características del diseño de detonadores y resumen de la explosión

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Agenda Agendasimposio “las obras subterráneas de la línea 12 del metro del D. f.”

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Conferencia Magistral: El Estado del Arte en Alumbrado de túneles Carreteros y ferroviarios

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Congreso Nacional De ingeniería Civil

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20 simposio internacional sobre túneles y lumbreras en suelos y Rocas

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Por supuesto, si lo que quieres es un proce-dimiento más sofisticado, puedes atar el ba-

rómetro a una cuerda y moverlo como si fuera un péndulo.

Si calculamos que cuando el barómetro está a la altura de la azotea la gravedad es cero y si tenemos en cuenta la medida de la aceleración de la gravedad al descender el barómetro en trayectoria circular al pasar por la perpendicular del edificio, de

la diferencia de estos valores, y aplicando una sencilla formula trigonométrica, podríamos calcular, sin duda, la altura del edificio.

En este mismo estilo de sistema, atas el ba-rómetro a una cuerda y lo descuelgas desde la azotea a la calle. Usándolo como un pén-dulo puedes calcular la altura midiendo su periodo de precesión”.

“En fin” concluyó “existen otras muchas maneras. Probablemente, la mejor sea coger el barómetro y golpear con el la puerta de la casa del conserje. Cuando abra, decirle: señor conserje, aquí tengo un bonito barómetro, si usted me dice la altura de este edificio, se lo regalo”.

En este momento de la conversación, le pregunté si no conocía la respuesta conven-cional al problema (la diferencia de presión marcada por un barómetro en dos lugares diferentes nos proporciona la diferencia de altura entre ambos lugares) evidentemente, dijo que la conocía, pero que durante sus es-tudios, sus profesores habían intentado en-señarle a pensar.

El estudiante se llamaba Niels Bohr, físico danés, premio Nobel de Física en 1922, más conocido por ser el primero en proponer el modelo de átomo con protones y neutrones y los electrones que lo rodeaban.

Fue fundamentalmente un innovador de la teoría cuántica. Al margen del personaje, de lo divertido y curioso de la anécdota, lo esen-cial de esta historia es que….

¡¡¡le habían enseñado a pensar!!!

Sir Ernest Rutherford, Presidente de la Socie-dad Real Británica, Premio Nobel de Química en 1908, contaba la siguiente anécdota:

Hace algún tiempo, recibí la llamada de un colega. Estaba a punto de poner un cero a un estudiante por la respuesta que había dado a un problema de física, pese a que este afirmaba con rotundidad que su respuesta era absolutamente acertada.

Profesores y estudiantes acordaron pedir ar-bitraje de alguien imparcial y fui elegido yo.

Leía la respuesta del examen y decía: “de-muestre como es posible determinar la altura de un edificio con la ayuda de un barómetro”.

El estudiante había respondido: “lleva el barómetro a la azotea del edificio y átale una cuerda muy larga. Descuélgalo hasta la base del edificio, marca y mide. La longitud de la cuerda es igual a la longitud del edificio”.

Realmente, el estudiante había plantea-do un serio problema con la resolución del ejercicio, porque había respondido a la pre-gunta correcta y completamente.

Por otro lado, si se le concedía la máxima puntuación, podría alterar el promedio de su año de estudios, obtener una nota más alta y así certificar su alto nivel en física; pero la respuesta no confirmaba que el estudiante tuviera ese nivel.

Sugerí que se le diera al alumno otra opor-tunidad, le concedí seis minutos para que me respondiera la misma pregunta pero esta vez con la advertencia de que en la respuesta de-bía demostrar sus conocimientos en física.

Enseñando a pensar

Habían pasado cinco minutos y el estudiante no escribía nada.

Le pregunte si deseaba marcharse, pero me contesto que tenía muchas respuestas al problema. Su dificultad era elegir la mejor de todas.

Me excusé por interrumpirle y le rogué que continuara. En el minuto que le que-daba escribió la siguiente respuesta: “coge el barómetro y lánzalo al suelo desde la azotea del edificio, calcula el tiempo de caída con un cronometro. Después se aplica la formula Al-tura = 0,5 x A x T2. Y así obtenemos la altura del edificio”.

En este punto le pregunte a mi colega si el estudiante se podía retirar. Le dio la nota más alta.

Tras abandonar el despacho, me reencon-tré con el estudiante y le pedí que me contara sus otras respuestas a la pregunta.

“Bueno”, “respondió”, “Hay muchas ma-neras, por ejemplo, coges el barómetro y la longitud de su sombra. Si medimos a conti-nuación la longitud de la sombra del edificio y aplicamos una simple proporción, obten-dremos también la altura del edificio”.

“Perfecto” le dije “y de otra manera?” “Si” contestó, “este es un procedimiento muy básico para medir un edificio pero también sirve. En este método coges el barómetro y te sitúas en las escaleras del edificio en la planta baja. Según subes las escaleras, vas marcando la altura del barómetro y cuentas el número de marcas hasta la azotea. Multi-plicas al final la altura del barómetro por el número de marcas que has hecho y ya tienes la altura. Este es un método muy directo”.

Nos caracteriza nuestra visión y experiencia encaminada al desarrollo de nuevas técnicas de construcción en: cimentación profunda, muelles, túneles, tabla estacado, anclajes, muros milán, deprimidos.

Servicio y satisfacción del clientees nuestro compromiso

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