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Placa de Revestimiento de Túneles

Conocimiento. Soluciones. Servicio.

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Placa de Revestimiento de Túneles Contech

El diseñador deberá anticipar estas cargas de construcción, aunque la mayor atención lógicamente esté dirigida hacia el cálculo de las cargas finales y entonces diseñar en función de ellas.

El diseñador deberá estar consciente de que las cargas de construcción –no las cargas finales—controlan el diseño, especialmente en suelos suaves o en túneles hechos a meno.

Anillo de Túnel --- Carga Final

Anillo de Túnel --- Carga de Construcción

La placa de revestimiento de túneles Contech provee una estabilidad y protección de pozos óptimos cuando se construyen túneles nuevos, revistiendo las estructuras bajo carreteras y vías de tren, y para el revestimiento de pozos verticales. Ofrece la más alta rigidez de anillos continuos y alta resistencia a la compresión de uniones. La placa de revestimiento de 2 bridas tiene una rigidez efectiva que es dos veces a la del mismo calibre que la placa de revestimiento de 4 bridas.

Aplicaciones

•Revestimientodetúneles

•Revestimiento(rehabilitacióndeestructurasdañadas)

•Pozosverticales

Características & Beneficios

•Minimizaelgastodeinstalación

•Optimizalaestabilidaddepozo

•NosuperadoenResistenciayseguridad

Diseño de TúnelFactores Generales de Diseño

Las cargas de túnel varían ampliamente en magnitud y clasificación, dependiendo de los suelos encontrados y las prácticas de construcción. Las cargas encontradas durante la operación de la perforación de los túneles son completamente diferentes de las que se encuentran cuando los túneles están terminados y colados.

Una vez que la construcción se termina y el túnel ha sido colado, se desarrolla a través de la estructura una carga relativamente uniforme. Estas cargas finales pueden ser cargas muertas o cargas vivas.

Debido a que las cargas que se desarrollan durante la construcción dependen del procedimiento de perforación del túnel y de las condiciones del suelo, son difíciles de predecir. El contratista de instalación con frecuencia encuentra derrumbes, presiones de suelo de mantos freáticos y otras formas de puntos de carga. El manejo de estas cargas temporales, antes de recolar requiere de un equipo apropiado y una buena técnica para mantener la forma correcta del revestido.

Los contratistas también dependen de estructuras de revestimiento adecuadamente diseñadas con alta resistencia a la flexión (rigidez)parasoportarcargasconcentradasquesoncomunesenla construcción.

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Placas de Revestimiento de 2 Bridas .vs. 4 Bridas

La placa de revestimiento de 2 Bridas de Contech provee corrugaciones que se extienden a través de la junta longitudinal traslapada. Cuando está ensamblada, este revestimiento funciona como un tubo corrugado con corrugaciones circunferenciales continuas. El resultado es un desempeño más eficiente de corrugación para la rigidez y resistencia más altas de la industria. Tiene la resistencia para manejar las inconsistencias encontradas sobre bases regulares, proveyendo mayor seguridad cuando más se necesita

Las placas de revestimiento de 4 Bridas presentan corrugaciones parciales poco profundas, que no se extienden completamente por toda la junta. Cuando están ensambladas, la rigidez de anillo está limitada tanto por la resistencia de la junta como por la falta de una corrugación continua. El resultado es menor rigidez y una junta con acción de bisagra.

Placa de revestimiento de 2 Bridas

Junta Traslapada de Placa de Revestimiento de 2 Bridas

Corrugaciones profundas, de longitud completa y juntas traslapadas para rigidez y compresión de anillo más efectivas

Placa de Revestimiento de 4 Bridas

Junta a tope de placa de 4 Bridas

Corrugaciones poco profundas y junta de bisagra

Diferencias Clave en Desempeño

•LaResistenciaalaflexióndelaplacade2bridasdecorrugaciones completas y profundas es mucho mayor que en las places de 4 bridas.

LasespecificacionesdediseñoAASHTOparaPlacasdeRevestimientodeTúnel,Sección15,establecequelarigidezefectiva de la placa de revestimiento de 2 bridas es más de dos veces que la de igual grosor en placas de revestimiento de 4 bridas.

•Lajuntatraslapadadelaplacaderevestimientode2bridasprovee una rigidez más efectiva, cuando está ensamblada, que la placa de revestimiento de 4 bridas.

Las especificaciones de diseño AASHTO para placas de revestimientodetúnel,sección15,establecequelaresistenciade la costura de la placa de 2 bridas es hasta 30% mayor que la placa de revestimiento de 4 bridas.

Paraajustarestasdiferencias,AASHTOsección15requiere2.22veces mayor rigidez mínima para placas de revestimiento de 4 bridas.

¿Cuál es el significado práctico de todo esto?

Durante la construcción del túnel, los derrumbes y otras cargas concentradas son impredecibles y pueden ser catastróficas sin una protección adecuada. Un revestimiento de túnel lo suficientemente rígido funciona como una zona de seguridad para trabajadores y equipo. La cantidad de rigidez requerida de un revestimiento de túnel depende de los suelos, del tamaño del túnel y de los métodos de construcción.

Si la rigidez efectiva mínima requerida para un proyecto está relacionada en términos del grosor de la placa de 2 bridas, una placa de 4 bridas igualmente rígida debe tener dos veces el momento de inercia. La rigidez mínima de la instalación a menudo gobierna el grosor de la placa, y en el caso de la placa de revestimiento de 2 bridas, provee la opción más económica en placas de revestimiento.

*Basado en Especificaciones de Diseño AASHTO, Sección 15, párrafos 15.3.3 y 15.5, para que una sección de 4 bridas sea capaz de proveer la rigidez equivalente de una sección de 2 bridas, la sección de 4 bridas debe tener 2.22 veces el momento de inercia que una sección de 2 bridas.

TABLA IRigidez Igual de Placas de Revestimiento de 2 y 4 Bridas

Grossorde2Bridas EquivalenteenPlacade4Bridas

0.075 0.179

0.105 0.239

0.135 0.375

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Diseño AASHTO*Consideraciones de Carga

La capacidad de soporte de un revestimiento de túnel no rígido tal como una placa de revestimiento de acero resulta de su capacidad de flexionarse bajo una carga de tal forma que la sujeción lateral desarrollada por la resistencia lateral del suelo restringe una deflexión mayor. Así, la deflexión tiende a igualar las presiones radiales y cargas del revestimiento del túnel como un anillo de compresión.

La carga llevada por el revestimiento del túnel es una función del tipo de suelo. En suelo granular, con muy poca o sin cohesión, la carga es una función del ángulo interno de fricción del suelo y el diámetro del túnel. En suelos cohesivos tal como arcillas y arcillas fangosas, la carga llevada por el revestimiento del túnel depende de la resistencia al cizalleo del suelo sobre el techo del túnel.

Debe llevarse a cabo un programa de exploración subterránea y pruebas apropiadas de suelo en cada instalación antes de emprender un diseño.

Gráfica I – Coeficiente Cd para túneles en suelo ( = Ángulo de Fricción)

1. Manual AISI de Drenaje de Acero & Productos de Construcción de Autopistas, Quinta Edición, Fig. 4.3, Tabla 4.1

2. Manual AREA para Diseño de Vías de Tren, Cap. 1, Tabla 4-39.3. Manual AISI de Drenaje de Acero & Productos de Construcción de Autopistas,

Quinta Edición, Fig. 4.4, Tabla 4.1.

Cargas

La carga externa en cualquier revestimiento de túnel circular puede predecirse a través de varios métodos, incluyendo pruebas reales. En los casos en los que no se emplearon métodos de análisismásprecisos,lacargaexterna,P,puedepredecirsedelasiguiente manera:

1. Si la presión de colado es mayor que la carga externa calculada,lacargaexterna,P,enelrevestimientodeltúneldeberá ser la presión de colado.

2. En general, la carga externa puede calcularse con la fórmula

P=PL+Pd

Donde:

P= Lacargaexternasobreelrevestimientodeltúnel.

PL=Lacargaverticalenelnivelarribadelrevestimientodeltúneldebidoacargasvivas(veaTablaIIparavaloresaproximados).

Pd=Lacargaverticalenelnivelarribadelrevestimientodetúneldebido a cargas muertas.

LosvaloresdePdpuedencalcularseusandolafórmuladeMarstonparacargasocualquierotrométodoadecuado.

Pd=CdWD

Donde:

Cd=Coeficientepararevestimientodeltúnel(verGráficaI).

W=Total(húmedo)depesodelsuelo.

D= Diámetrohorizontaloclarodeltúnel.

H= Alturadelsuelosobrelapartealtadeltúnel.

En ausencia de perforaciones adecuadas y de pruebas de suelo, la altura total de la sobrecapa deberá ser la base para la Pd en el diseño de la placa de revestimiento del túnel: (Pd = HW).

TABLA IIPresión de Carga Viva Sobre el Túnel (PL)

Autopista (1) Vía de Tren (2,3) Altura de Colchón Carga H 20 Altura de Colchón Carga E 80 (pies/metros) (lb.pie2/Kg.m2) (pies/metros) (lb.pie2/Kg.m2)

4/1.22 400/1954.73 4/1.22 3000/14660.45 5 / 1.52 250 / 1221.70 5 / 1.52 2400 / 11728.36 6 / 1.83 200 / 977.36 8 / 2.44 1600 / 7818.90 7 / 2.13 175 / 855.19 10 / 3.05 1100 / 5375.50 8 / 2.44 100 / 488.68 12 / 3.66 800 / 3909.45 9 / 2.74 90 / 439.81 15 / 4.57 600 / 2932.09 10 / 3.05 75 / 366.51 20 / 6.10 300 / 1466.04 30 / 9.14 100 / 488.68

*Por Especificaciones de Diseño AASHTO para Placas de Revestimiento de Túnel, Sección 15.

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Criterios de Diseño

Deben considerarse los siguientes criterios en el diseño de places de revestimiento:

•Resistenciadeuniones

•Rigidezmínimaparainstalación

•Pandeocriticodelapareddelaplacaderevestimiento

•Deflexiónoaplanamientodeseccióndetúnel

Resistencia de uniones

La resistencia de costuras en las placas de revestimiento deberá ser suficiente para soportar el empuje proveniente de la carga total soportada por la placa de revestimiento. Este empuje, T, en libras por pie lineal es:

T=PD/2

Donde:P=CargacomosedefinióenlaPágina.

D=Diámetrooclaro,enpies.

Empuje,T,multiplicadoporelfactordeseguridad,FS,(serecomiendaFS=3)nodeberáexcederlaresistenciamáximadelacosturamostradaenlatablaIVenlapágina10.

Rigidez Mínima para Instalación

El anillo de la placa de revestimiento deberá tener una rigidez suficiente para resistir cargas desbalanceadas de una construcción normal, incluyendo la presión del perforado, derrumbes internos, y cargas misceláneas concentradas. La rigidez mínima requerida para estas cargas puede expresarse para conveniencia con la fórmula de abajo. Debe reconocerse, sin embargo, que los valores límites dados aquí solo son mínimos recomendados. Las condiciones de trabajo reales puedenrequerirdevaloresmásaltos(rigidezefectivamayor).Ladeterminación final de este factor de seguridad deberá basarse en el conocimiento íntimo del proyecto, las condiciones del suelo, y la experiencia práctica.

La rigidez mínima para la instalación se determina por la fórmula:

RigidezMínima=EI/D2

Donde:D=Diámetroenpulgadas.

E=Módulodeelasticidad,psi(29x106).

I=Momentodeinercia,pulgadasalacuartapotenciaporpulgada.(in4/in)

Para2Bridas=EI/D2=50mínimo

Para4Bridas=EI/D2=111mínimo

Nota: Los valores de arriba están sin factores de seguridad. Se recomienda un factor de seguridad apropiado. El efecto de tal incremento en un factor de seguridad sobre

el costo instalado típicamente es muy pequeño.

Pandeo Crítico

La tensión de pandeo de paredes se determina de las siguientes fórmulas:

Paradiámetrosmenoresque

Paradiámetrosmayoresque

Donde: fu=Resistenciaalatensiónmínimaespecificada,psi.

fc=Tensióndepandeo,psi,noexcederresistenciaapunto cedente especificada.

k=Factorderigidezdesuelo,variaráde0.22parasuelosconf>15°a0.44parasuelosconf<15°.

D=Diámetrodeltubo,pulgadas.

r=Radiodegiracióndesección,pulgadas.

E=Módulodeelasticidad,psi.

El diseño de pandeo se logra limitando el empuje de compresión anular, T, a la tensión de pandeo multiplicada por el área efectiva de la sección transversal de la placa de revestimiento, A, dividida por el factor de seguridad:

T=FcA/FS

Donde: T=Empujeporpielineal.

A=Áreaefectivadelaseccióntransversaldelaplacade revestimiento, pulgadas2/pie.

FS=Factordeseguridadparapandeo.

RecomendadoFS=2

Deflexión o Aplanamiento

La deflexión de un túnel depende significativamente de la cantidad de sobre-excavación del diámetro interior y es afectado porlademoraenelcalzamiento(colado)oporuncalzamientoinadecuado. La magnitud de la deflexión no es principalmente una función del módulo del suelo o de las propiedades de la placa de revestimiento, de tal forma que no puede calcularse con una fórmula usual de deflexión. Cuando son importantes los pasos libres el túnel, el diseñador deberá agrandar la estructura para proveer una deflexión normal.

Los tamaños mostrados en este catálogo son para los ejes naturales, no para el diámetro interno.

Colchón Mínimo

Generalmente deberá usarse un límite mínimo de cuatro pies (1.22m),dependiendodelmaterial,paraprevenirlapérdidadematerial del techo.

Noobstante,elcolchónmínimorealrequeridoparaunaaplicación de túnel específica es altamente dependiente de varios factores, incluyendo las condiciones del sitio, el diámetro del túnel, las características del suelo, y las condiciones de carga viva, y debe determinarse por un ingeniero calificado o contratista de túneles.

r

k

24E

fu

fu2

48E: fc=fu — x ()

2kD

r(psi)

r

k

24E

fu

: fc= (psi)

()2

kD

r

12E

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Ejemplo de DiseñoLa placa de revestimiento de 2 bridas está diseñada para proveer una alta rigidez anular continua y una alta resistencia de compresión de las juntas. La rigidez anular continua en placas de revestimiento de 2 bridas previene efectos de bisagra en las juntas longitudinales. Esta resistencia a la flexión superior es útil para mantener la forma de la estructura durante la instalación y el colado.

Después de la instalación y el colado, el anillo debe poseer suficiente resistencia compresiva de pared y resistencia al pandeo para llevar el efecto de estrechamiento de la carga final en el anillo. Estas cargas se aproximan a un patrón de simetría y así colocar el anillo de la placa de revestimiento de 2 bridas principalmente en compresión.

Criterios de Diseño

Asumidos

H =20’E80CargaViva

Bt =Dia.=84”(verteoríadeMarstonpara)

W=120lb./cu.ft.(arcillasaturada)

K =0.22

E =29x106

fu =42,000psi*

fc =28,000psi*

*Estos valores son anteriores al labrado en frío y son conservadores para la placa de revestimiento de 2 bridas.

Debido a que la rigidez con frecuencia es el control para el grosor de la placa, el cálculo para éste debe hacerse primero.

I. RIGIDEZ MÍNIMA PARA LA INSTALACIÓN

(DISEÑO DE CARGA DE CONSTRUCCIÓN)

El ingeniero de diseño deberá usar un factor de seguridad apropiado para la rigidez. La determinación final de este factor de seguridad deberá basarse en el íntimo conocimiento de las condiciones de suelo del proyecto y la experiencia del contratista. En este ejemplo se seleccionó un factor de seguridad de 3 tal como es usado por AASHTO para resistencia de costura.

Rigidez=EI/D2

ParaproveerFS=3,hacerlarigidezmínimaiguala3x50=150.EncuentreelrequerimientodeI=

(D2x(RigidezMínima)/E=(84)2(150)/(29x106)=0.0365pulg.4/pulg.

Seleccionarplacade2bridasde0.1046”conI=0.0491pulg.4/pulg.(delaTablaIII).

II. DISEÑO DE CARGA FINAL

1. Encontrar la carga

H/D=20/7=2.9

AhorauselaGráficaIparaencontrarqueCd=1.9

Pd=CdWD

Pd=1.9x120x7=1,596lb./pie2

DelaTablaII,PL=300lb./pie2

P=Pd+PL=1,596+300=1,896lb./pie2

2. Resistencia de la junta

Empuje real

T=PxD/2

=1,896x7/2

=6,636lb./pielineal

Factordeseguridadmínimorequerido(AASHTO)=3

DelaTablaIVplacade2bridas0.1046(laresistenciamáximadecosturaes30,000lb./pielineal)

Verificarfactordeseguridad30,000/6,636=4.5

4.5>3.0,porlotantoelfactordeseguridadparalaplacaderevestimiento de 2 bridas es suficiente.

3. Pandeo Crítico

DelaTablaIII,elradiodegiración“r”paraplaca0.1046=0.604

Diámetrodetúnelde(84”)esmenora353,porlotantousar

Esto excede el punto de deformación de la placa corrugada

(28,000psi),porlotantousefc=28,000psi.Verifiqueelfactordeseguridadparaplacade2bridas0.1046dondeA=1.618pulg.2/pie(TablaIII).

El factor de seguridad mínimo requerido es 2.

6.8>2,porlotantolaplacade2bridas0.1046esseguraenpandeo.

r

k

24E

fu

=0.604

0.22

24x29x106

42,000=353

fu2

48Efc=fu — x ()

2kD

r

(42,000)2

48x29x106

0.22 x 84

0.604

2

()x=42,000— =40,814

FS===6.8A x fc

T

(1.618)(28,000)

6,636

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4-Diseño de Bridas: Deben usarse valores apropiados efectivos para“l”,“r”,“A”,Resistenciadecosturayrigidezmínimaparaencontrar el grosor equivalente

Datos sobre Placa de Revestimiento de 2 Bridas

Corrugación de profundidad completa

TABLA III

Propiedades y Dimensiones de la Placa de Revestimiento de 2 Bridas

Grosor Área en Módulo Momento de Radio de X* Pesos de Placa incluyendo tornillos, Nomiral sin Pulg. Cuad. Sección Inercia en Giración Pulgadas/Centímetros Libras/Kilogramos Recubrimiento Pie Lineal/Metro Lineal Pulg.3/Cent3 Pulg. 4/Cent.4 Pulgadas/Centímetros pulgadas/centímetros Pie Lineal/Metro Lineal Pie Lineal/Metro Lineal

Placa 12 Pi Placa 14 Pi. Placa 16 Pi

0.0747/0.1897 (ca 14) 1.149/24.305 0.0323/1.736 0.0345/4.708 0.600/1.524 0.757/1.923 25/11.350 28/12.712 31/14.074

0.1046/0.2657 (ca 12) 1.618/34.225 0.0457/2.455 0.0491/6.701 0.604/1.534 0.779/1.979 33/14.982 37/16.798 42/19.068

0.1345/0.3416 (ca 10) 2.086/44.125 0.0590/3.170 0.0640/8.734 0.607/1.542 0.799/2.029 41/18.614 47/21.338 52/23.608

0.1644/0.4176 (ca 8) 2.559/54.130 0.0726/3.901 0.0795/10.849 0.610/1.549 0.819/2.080 49/22.246 56/25.424 63/28.602

0.1793/ 0.4554 (ca 7) 2.796/59.143 0.0798/4.288 0.0877/11.968 0.613/1.557 0.831/2.111 53/24.062 61/27.694 68/30.872

0.2092/0.5314 (ca 5) 3.263/69.022 0.0928/4.986 0.1031/14.070 0.616/1.565 0.848/2.154 61/27.694 70/31.780 79/35.866

0.2391/0.6073 (ca 3) 3.740/79.111 0.1065/5.722 0.1193/16.281 0.619/1.572 0.869/2.207 70/31.780 80/36.320 90/40.860

*X = Distancia de la cara externa al eje natural, en pulgadas.

Los tornillos son en zigzag para proveer mayor resistencia

Junta traslapada longitudinal

B A

B A

C C

Longitud de Cubrimiento37 3/4” (12 Pi) – 44” (14 Pi) -50 1/4” (16 Pi)

(Ilustrada Placa de 16 Pi)

TABLA IV

Resistencia Máxima de Costura Longitudinal de laPlaca de Revestimiento de 2 Bridas (lb/pie lineal*)

Grossor 0.0747 0.1046 0.1345 0.1644 0.1793 0.2092 0.2391 Especificado

Resistencia 20,000 30,000 47,000 55,000 62,000 87,000 92,000

Placa de Revestimiento de 2 Bridas (Kg/metro lineal*)

Resistencia 29,770 44,656 69,961 81,869 92,289 129,502 136,944

* En estructuras de 0.0747 hasta 0.1793 de grosor, los tornillos longitudinales son ASTM A 307, Grado A, 5/8” de diámetro por 1 1/4” de largo. En grosores 0.2092 y 0.2391, los tornillos son ASTM A 449, Tipo 1 5/8” de diámetro por 1 1/2” de largo. Las tuercas son ASTM A 563, Grado A.

Sección A-A

Dimensiones Internas

LareducciónactualdeN.A.avalorinterioresmenorquelasdimensionesteóricasenlatablaIII.Lareducciónpromedioparatodosloscalibresesde13/8”enradioo23/4”endiámetro.

RadioMínimo=24”

VaríaEjeNeutral

1 3/4” 3/4”

2” 3 1/2” 3 1/2” 3 1/2” 3 1/2” 2”

Sección B-B

18”

3”3/4”

Sección C-C

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Acoplamiento de colado con enchufe macho

Paracoladoapresión,lasseccionesderevestimientopuedenserprovistas con medios acoples de tubo estándar de dos pulgadas soldados en un agujero en el centro de la corrugación. Los acoples se adaptan con enchufes macho de rosca.

Agujeros de colado hembra

Alternativamente, los agujeros de colado pueden proveerse como roscas en calibre 12 y placas más pesadas para tubo estándar de dos pulgadas localizados al lado del centro de la corrugación, en medio de la placa.

Canal Base para Arcos

Se usan canales base para soportar los revestimientos de túnel en forma de arco.

18”

9” 9”

MedioAcopleEstándar de 2"

EnchufeC.I.de2"

18”

Localización del Agujero Hembra

2 1/2”

1 5/8”

AceroGalvanizadooNegroCalibre7

1”

Lengüetas de fijación cada una de1x37/8.DobladasTorcidas

La Longitud del Canal Base es de 108"

Opciones de Agujeros Colado

Formas Especiales de Placa de Revestimiento Contech

Arco Herradura Tubo Arco Paso Inferior

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Lineamientos de EspecificaciónAlcance

Estas especificaciones abarcan a placas de revestimiento de túnel de acero de 2 bridas moldeadas en frío, fabricadas para permitir el ensamble en sitio de un sistema de soporte de acero continuo. Laestructuradeltúneldeberáserdediámetrodeejeneutraly/ode forma y calibre mostrados en los planos.

Material

LaPlacadeRevestimientodeTúnelpuedeserfabricadayaseadeserpentíndeacerogalvanizadosatisfaciendoAASHTOM218oaceronorecubiertosatisfaciendoASTMA1011.Siserequiereun post galvanizado, las placas fabricadas de acero no recubierto deberángalvanizarsedeacuerdoaASTMA123conelzincaplicado a razón nominal de 2.0 onzas por pié cuadrado total por ambos lados. Las placas deberán estar curveadas de manera precisa para vestir a la sección transversal del túnel y deberán ser de una fabricación uniforme para permitir intercambio de placas de curvatura similar. Todas las placas deberán perforarse para atornillarse tanto en costuras longitudinales como circunferenciales y deberán ser así fabricadas para permitir el montaje completo desde el interior del túnel. El espaciado circunferencial del atornillado deberá ser un múltiplo de la longitud de la placa para permitir el zigzagueado de la costura longitudinal. El espaciado circunferencial de los tornillos deberá serde6¼”amenosqueseespecifiqueotracosa.Todoslosmateriales deberán ser fabricados en E.E. U.U.

Los agujeros de colado deberán ser de dos pulgadas de diámetro y deberán ser provistas como se muestran en los dibujos de taller para permitir ser colados conforme procede el ensamble de la placa de revestimiento.

Galvanizado y Recubrimiento

El material a ser galvanizado deberá recubrirse con zinc de acuerdoconlaespecificaciónASTMA123,exceptoqueelzincdeberá aplicarse a razón de dos onzas por pié cuadrado total por ambos lados o puede manufacturarse de acero galvanizado (AASHTOM218).

Acero Aluminizado Tipo 2

ElmaterialdeberáserrecubiertodeacuerdoconAASHTOM274.

Tornillos y Tuercas

Lostornillosylastuercasdeberánserde5/8”dediámetroylongitud conforme lo recomiende el fabricante. Cuando se requiera de tornillos y tuercas galvanizadas con la placa de revestimiento galvanizado, el galvanizado deberá ser conforme ASTMB695,Clase50.

Diseño

La placa de revestimiento deberá diseñarse de acuerdo con la EspecificacióndeDiseñoAASHTOparaPlacasdeRevestimientodeTúnel,Sección15.

Instalación

LaPlacadeRevestimientodeberáensamblarsedeacuerdoconlas recomendaciones del fabricante. Las costuras longitudinales serán en zigzag entre los anillos. Después que se instalen los anillos, se deberá volver a colar para rellenar cualquier vacío como una forma de prevenir pandeos o desplazamientos del anillo de revestimiento. Las cuadrillas de colado deberán programarse tan pronto como sea práctico después de la operación de ensamblado. Todos los agujeros de colado serán soldados con un acople. Es importante realizar el colado en tiradas apropiadas.

Excavación

Se debe tener cuidado durante la excavación para eliminar vacíos o sobre excavaciones y mantener un contacto máximo de placa-a-suelo. Un socavado limpio reduce la cantidad y la frecuencia de recolado, ayuda a mantener la forma del túnel y coloca la fuerza inherente de la placa de revestimiento en uso óptimo.

En suelos inestables, es importante que las cabeceras de túnel se protejan constantemente contra cualquier pérdida de materiales en el suelo. Se han usado con éxito placas de de avance, tablazones de frente, escudos, y solidificación de suelo para controlar las cabeceras de túnel bajo condiciones inestables. El uso de cualquier combinación de estos métodos puede ser necesario para el avance apropiado y seguro en el túnel.

Rigidez

Cuando el suelo se torna inestable, las cargas en el túnel tienden a incrementar. Bajo estas condiciones será de suma importancia la rigidez máxima de anillo.

Colado

Después de que se han instalado los anillos, se deberá recolar para llenar cualquier vacío que pudiera haber quedado como una forma de prevenir el pandeo o el desplazamiento del anillo de revestimiento. Las cuadrillas de colado deberán programarse tan pronto como práctico sea después de la operación de ensamble. Una buena práctica de recolado asegura un trabajo apropiado y ayuda a desarrollar la resistencia de soporte total del anillo de revestimiento para cargas finales.

La Placa de Revestimiento de Contech se fabrica en Estados Unidos de América.

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NOTAParainstalacionesdedrenajerasuradoquenoseanderejillaestándarde2½”o6”pulgadas,porejemplodealturavariableyparatodaslascondicionesespecialesdecarga,contacteconsuIngenierodeVentas

CONTECH

Diámetro Eje Diámetro Diámetro Área Exterior Número Placa 12 Pi. Placa 14 Pi. Placa 16 Pi. Neutral Inferior Exterior Aproximada Total N S D N S D N S D Pulgadas Aprox. Aprox. Pies Cuad. Requerido Pulgadas** Pulgadas**

48 45.25 49.25 13.2 4 1 2 1

50 47.25 51.25 14.3 4 2 1 1

52 49.25 53.25 15.5 4 2 1 1

54 51.25 55.25 16.6 4 1 1 2

56 53.25 57.25 17.9 4 1 2 1

58 55.25 59.25 19.1 4 2 1 1

60 57.25 61.25 20.4 4 2 1 1

62 59.25 63.25 21.8 4 1 1 2

64 61.25 65.25 23.2 4 1 2 1

66 63.25 67.25 24.6 5 1 1 3

68 65.25 69.25 26.1 5 1 1 3

70 67.25 71.25 27.7 5 1 3 1

72 69.25 73.25 29.2 5 3 1 1

74 71.25 75.25 30.8 5 3 1 1

76 73.25 77.25 32.5 5 1 1 3

78 75.25 79.25 34.2 5 1 1 3

80 77.25 81.25 36.0 5 1 3 1

82 79.25 83.25 37.8 6 1 1 4

84 81.25 85.25 39.7 6 1 4 1

86 83.25 87.25 41.6 6 4 1 1

88 85.25 89.25 43.5 6 4 1 1

90 87.25 91.25 45.4 6 3 1 1 1

92 89.25 93.25 47.4 6 1 1 4

94 91.25 95.25 49.4 6 1 1 4

96 93.25 97.25 51.5 6 1 4 1

98 95.25 99.25 53.6 7 1 5 1

100 97.25 101.25 55.8 7 5 1 1

102 99.25 103.25 58.1 7 5 1 1

104 101.25 105.25 60.3 7 4 1 1 1

106 103.25 107.25 62.6 7 1 1 1 4

108 105.25 109.25 65.0 7 1 1 5

110 107.25 111.25 67.5 7 1 1 5

112 109.25 113.25 70.0 7 1 5 1

114 111.25 115.25 72.5 8 6 1 1

TABLA V

Tabla de Diámetros y Dimensiones Disponibles, Incluyendo Número de Tipos Específicos de Placas Requeridas

Placas por AnilloLongitudes y Desplazamiento* de Placas

*Tipo de desplazamiento en las orillas de la placa. N=No. de Desplazamiento; S=Desplazamiento sencillo; D= Desplazamiento Doble; Diámetros están disponibles arriba que se muestran en el mismo patrón. Las estructuras diseñadas para 4 Pi (12.5”) se saltean en costuras longitudinales en anillos alternados.** Cuando el paso libre del túnel es importante, el diseñador deberá medir la estructura para prever la deflexión normal. Los tamaños mostrados en la Tabla V son para el eje neutral, no para el diámetro interior. *** Hay disponibles sobre pedido diámetros más grandes.

11

Diámetro Eje Diámetro Diámetro Área Exterior Número Placa 12 Pi. Placa 14 Pi. Placa 16 Pi. Neutral Inferior Exterior Aproximada Total N S D N S D N S D Pulgadas Aprox. Aprox. Pies Cuad. Requerido Pulgadas** Pulgadas**

116 113.25 117.25 75.0 8 6 1 1

118 115.25 119.25 77.5 8 5 1 1 1

120 117.25 121.25 80.1 8 4 1 2 1

122 119.25 123.25 82.9 8 1 1 1 5

124 121.25 125.25 85.8 8 1 1 6

126 123.25 127.25 88.5 8 1 1 6

128 125.25 129.25 90.5 8 1 6 1

130 127.25 131.25 93.9 9 7 1 1

132 129.25 133.25 96.8 9 6 1 1 1

134 131.25 135.25 99.8 9 5 1 2 1

136 133.25 137.25 102.8 9 4 1 3 1

138 135.25 139.25 105.8 9 1 1 1 6

140 137.25 141.25 108.8 9 1 1 7

142 139.25 143.25 111.9 9 1 1 7

144 141.25 145.25 115.0 9 1 7 1

146 143.25 147.25 118.1 10 7 1 1 1

148 145.25 149.25 121.3 10 6 1 2 1

150 147.25 151.25 124.5 10 5 1 3 1

152 149.25 153.25 128.0 10 4 1 4 1

154 151.25 155.25 131.5 10 1 1 1 7

156 153.25 157.25 135.0 10 1 1 8

158 155.25 159.25 138.5 10 1 1 8

160 157.25 161.25 141.9 10 1 8 1

162 159.25 163.25 145.5 11 7 1 2 1

164 161.25 165.25 149.0 11 6 1 3 1

166 163.25 167.25 152.6 11 5 1 4 1

168 165.25 169.25 156.3 11 4 1 5 1

170 167.25 171.25 160.0 11 1 1 1 8

172 169.25 173.25 163.8 11 1 1 9

174 171.25 175.25 167.6 11 1 1 9

176 173.25 177.25 171.5 11 1 9 1

178 175.25 179.25 175.5 12 7 1 3 1

180 177.25 181.25 179.5 12 6 1 4 1

TABLA V

Tabla de Diámetros y Dimensiones Disponibles, Incluyendo Número de Tipos Específicos de Placas Requeridas

Placas por AnilloLongitudes y Desplazamiento* de Placas

*Tipo de desplazamiento en las orillas de la placa. N=No. de Desplazamiento; S=Desplazamiento sencillo; D= Desplazamiento Doble; Diámetros están disponibles arriba que se muestran en el mismo patrón. Las estructuras diseñadas para 4 Pi (12.5”) se saltean en costuras longitudinales en anillos alternados.** Cuando el paso libre del túnel es importante, el diseñador deberá medir la estructura para prever la deflexión normal. Los tamaños mostrados en la Tabla V son para el eje neutral, no para el diámetro interior. *** Hay disponibles sobre pedido diámetros más grandes.

12

TABLA V

Tabla de Diámetros y Dimensiones Disponibles, Incluyendo Número de Tipos Específicos de Placas Requeridas

Placas por AnilloLongitudes y Desplazamiento* de Placas

Diámetro Eje Diámetro Diámetro Área Exterior Número Placa 12 Pi. Placa 14 Pi. Placa 16 Pi. Neutral Inferior Exterior Aproximada Total N S D N S D N S D Centimetros Aprox. Aprox. Metros Cuad. Requerido Centimetros** Centimetros**

121.92 114.94 125.10 1.23 4 1 2 1

127.00 120.02 130.18 1.33 4 2 1 1

132.08 125.10 135.26 1.44 4 2 1 1

137.16 130.18 140.34 1.54 4 1 1 2

142.24 135.26 145.42 1.67 4 1 2 1

147.32 140.34 150.50 1.78 4 2 1 1

152.40 145.42 155.58 1.90 4 2 1 1

157.48 150.50 160.66 2.03 4 1 1 2

162.56 155.58 165.74 2.16 4 1 2 1

167.64 160.66 170.82 2.29 5 1 1 3

172.72 165.74 175.90 2.43 5 1 1 3

177.80 170.82 180.98 2.58 5 1 3 1

182.88 175.90 186.06 2.72 5 3 1 1

187.96 180.98 191.14 2.87 5 3 1 1

193.04 186.06 196.22 3.02 5 1 1 3

198.12 191.14 201.30 3.18 5 1 1 3

203.20 196.22 206.38 3.35 5 1 3 1

208.28 201.30 211.46 3.52 6 1 1 4

213.36 206.38 216.54 3.69 6 1 4 1

218.44 211.46 221.62 3.87 6 4 1 1

223.52 216.54 226.70 4.05 6 4 1 1

228.60 221.62 231.78 4.22 6 3 1 1 1

233.68 226.70 236.86 4.41 6 1 1 4

238.76 231.78 241.94 4.60 6 1 1 4

243.84 236.86 247.02 4.79 6 1 4 1

248.92 241.94 252.10 4.99 7 1 5 1

254.00 247.02 257.18 5.19 7 5 1 1

259.08 252.10 262.26 5.40 7 5 1 1

264.16 257.18 267.34 5.61 7 4 1 1 1

269.24 262.26 272.42 5.82 7 1 1 1 4

274.32 267.34 277.50 6.05 7 1 1 5

279.40 272.42 282.58 6.28 7 1 1 5

284.48 277.50 287.66 6.51 7 1 5 1

289.56 282.58 292.74 6.74 8 6 1 1

13

TABLA V

Tabla de Diámetros y Dimensiones Disponibles, Incluyendo Número de Tipos Específicos de Placas Requeridas

Placas por AnilloLongitudes y Desplazamiento* de Placas

Diámetro Eje Diámetro Diámetro Área Exterior Número Placa 12 Pi. Placa 14 Pi. Placa 16 Pi. Neutral Inferior Exterior Aproximada Total N S D N S D N S D Centimetros Aprox. Aprox. Metros Cuad. Requerido Centimetros** Centimetros**

294.64 287.66 297.82 190.50 8 6 1 1

299.72 292.74 302.90 196.85 8 5 1 1 1

304.80 297.82 307.98 203.45 8 4 1 2 1

309.88 302.90 313.06 210.57 8 1 1 1 5

314.96 307.98 318.14 217.93 8 1 1 6

320.04 313.06 323.22 224.79 8 1 1 6

325.12 318.14 328.30 229.87 8 1 6 1

330.20 323.22 333.38 238.51 9 7 1 1

335.28 328.30 338.46 245.87 9 6 1 1 1

340.36 333.38 343.54 253.49 9 5 1 2 1

345.44 338.46 348.62 261.11 9 4 1 3 1

350.52 343.54 353.70 268.73 9 1 1 1 6

355.60 348.62 358.78 276.35 9 1 1 7

360.68 353.70 363.86 284.23 9 1 1 7

365.76 358.78 368.94 292.10 9 1 7 1

370.84 363.86 374.02 299.97 10 7 1 1 1

375.92 368.94 379.10 308.10 10 6 1 2 1

381.00 374.02 384.18 316.23 10 5 1 3 1

386.08 379.10 389.26 325.12 10 4 1 4 1

391.16 384.18 394.34 334.01 10 1 1 1 7

396.24 389.26 399.42 342.90 10 1 1 8

401.32 394.34 404.50 351.79 10 1 1 8

406.40 399.42 409.58 360.43 10 1 8 1

411.48 404.50 414.66 369.57 11 7 1 2 1

416.56 409.58 419.74 378.46 11 6 1 3 1

421.64 414.66 424.82 387.60 11 5 1 4 1

426.72 419.74 429.90 397.00 11 4 1 5 1

431.80 424.82 434.98 406.40 11 1 1 1 8

436.88 429.90 440.06 416.05 11 1 1 9

441.96 434.98 445.14 425.70 11 1 1 9

447.04 440.06 450.22 435.61 11 1 9 1

452.12 445.14 455.30 445.77 12 7 1 3 1

457.20 450.22 460.38 455.93 12 6 1 4 1

14

TABLA VI

Placa de Revestimiento de 2 Bridas — Peso por Diámetro

Cal. 14 Cal. 12 Cal. 10 Cal. 8 Cal. 7 Cal. 5 Cal. 3

Diametro 0.079plg/2.00mm 0.109plg/2.77 mm 0.138plg/3.51mm 0.168plg/4.26mm 0.186plg /4.72mm 0.216plg/5.46mm 0.247plg/6.27mm

Pulgadas Metros LB/PIE KG/M LB/PIE KG/M LB/PIE KG/M LB/PIE KG/M LB/PIE KG/M LB/PIE KG/M LB/PIE KG/M

48 1.22 65 96 86 128 107 159 127 189 138 205 160 238 183 272

50 1.27 67 99 89 132 111 165 132 196 143 213 166 247 191 284

52 1.32 68 102 91 135 114 170 137 204 148 220 170 253 195 290

54 1.37 71 106 95 141 118 176 142 211 153 228 177 264 207 308

56 1.42 74 109 98 146 122 182 147 219 159 237 183 272 215 320

58 1.47 76 113 101 150 126 187 151 225 164 251 195 290 230 342

60 1.52 79 117 105 156 130 193 156 232 169 251 195 290 230 342

62 1.57 81 121 108 161 134 199 161 240 174 259 207 308 237 353

64 1.63 83 124 111 165 138 205 166 247 179 266 210 312 244 363

66 1.68 88 132 117 174 145 216 174 259 188 280 217 323 256 381

68 1.73 90 134 120 179 149 222 178 265 193 287 223 332 263 391

70 1.78 92 137 123 183 153 228 183 272 198 295 229 341 270 402

72 1.83 95 141 126 187 157 234 188 280 204 304 235 350 277 412

74 1.88 97 144 129 192 161 240 193 287 209 311 241 359 284 423

76 1.93 99 147 132 196 165 245 198 295 214 318 247 367 291 433

78 1.98 101 151 135 201 169 251 202 301 219 326 253 376 298 443

80 2.03 104 155 139 207 173 257 207 308 224 333 259 385 305 454

82 2.08 108 161 144 214 180 268 215 320 233 347 269 400 317 472

84 2.13 110 164 147 219 184 274 220 327 238 354 275 409 324 482

86 2.18 113 168 151 225 188 280 225 335 243 362 281 418 331 492

88 2.24 116 172 154 229 192 286 229 341 248 369 287 427 338 503

90 2.29 118 175 157 234 196 292 234 348 253 376 293 436 345 513

92 2.34 120 179 160 238 200 298 239 356 259 385 299 445 352 524

94 2.39 122 182 163 243 203 302 244 363 264 393 304 452 359 534

96 2.44 125 185 166 247 207 308 248 369 269 400 310 461 367 546

98 2.49 129 192 172 256 214 318 257 382 278 414 320 476 378 562

100 2.54 131 195 175 260 218 324 261 388 283 421 326 485 385 573

102 2.59 134 199 178 265 222 330 266 396 288 428 332 494 392 583

104 2.64 137 202 181 269 226 336 271 403 293 436 338 503 399 594

106 2.69 139 206 185 275 230 342 276 411 298 443 344 512 406 604

108 2.74 141 210 188 280 234 348 280 417 303 451 350 521 414 616

110 2.79 143 213 191 284 238 354 285 424 308 458 356 530 421 626

112 2.84 146 216 194 289 242 360 290 431 314 467 362 539 428 637

114 2.90 150 223 200 298 249 370 298 443 323 481 372 553 439 653

* El peso esta basado en material galvanizado. Los pesos pueden variar con base en las tolerancias de manufactura. ** Los tamaños mostrados en la Tabla VI son para ejes neutrales, no para el diámetro interior.

15

TABLA VI

Placa de Revestimiento de 2 Bridas — Peso por Diámetro

Cal. 14 Cal. 12 Cal. 10 Cal. 8 Cal. 7 Cal. 5 Cal. 3

Diametro 0.079plg/2.00mm 0.109plg/2.77 mm 0.138plg/3.51mm 0.168plg/4.26mm 0.186plg /4.72mm 0.216plg/5.46mm 0.247plg/6.27mm

Pulgadas Metros LB/PIE KG/M LB/PIE KG/M LB/PIE KG/M LB/PIE KG/M LB/PIE KG/M LB/PIE KG/M LB/PIE KG/M

116 2.95 152 227 203 302 253 376 303 451 328 488 378 562 446 664

118 3.00 155 230 206 306 257 382 308 458 333 495 384 571 453 674

120 3.05 157 233 209 311 261 388 312 464 338 503 390 580 460 684

122 3.10 159 237 212 315 265 394 317 472 343 510 396 589 468 696

124 3.15 161 240 215 320 269 400 322 479 348 518 402 598 475 707

126 3.20 164 244 219 326 273 406 327 487 353 525 408 607 482 717

128 3.25 167 248 222 330 276 411 331 492 359 534 414 616 489 728

130 3.30 170 253 227 338 283 421 339 504 367 546 424 631 500 744

132 3.35 173 258 231 344 287 427 344 512 372 553 430 640 507 754

134 3.40 176 261 234 348 291 433 349 519 378 562 436 649 514 765

136 3.45 178 264 237 353 295 439 354 527 383 570 442 658 522 777

138 3.51 180 268 240 358 299 445 358 533 388 577 448 667 529 787

140 3.56 182 271 243 362 303 451 363 540 393 585 454 675 536 797

142 3.61 185 275 246 366 307 457 368 548 398 592 460 684 543 808

144 3.66 187 278 249 370 311 463 373 555 403 600 466 693 550 818

146 3.71 191 285 255 379 318 473 381 567 412 613 476 708 561 835

148 3.76 194 288 258 384 322 479 386 574 417 620 482 717 569 847

150 3.81 196 291 261 388 326 485 390 580 422 628 488 726 576 857

152 3.86 199 296 265 394 330 491 395 588 428 637 494 735 583 867

154 3.91 201 299 268 399 334 497 400 595 433 644 499 742 590 878

156 3.96 203 302 271 403 338 503 405 603 438 652 505 751 597 888

158 4.01 206 306 274 408 342 509 409 609 443 659 511 760 604 899

160 4.06 208 309 277 412 346 515 414 616 448 667 517 769 611 909

162 4.11 212 316 283 421 353 525 422 628 457 680 527 784 623 927

164 4.17 215 319 286 426 356 530 427 635 462 687 533 793 630 937

166 4.22 217 322 289 430 360 536 432 643 467 695 539 802 637 948

168 4.27 219 326 292 434 364 542 436 649 472 702 545 811 644 958

170 4.32 221 329 295 439 368 548 441 656 478 711 551 820 651 969

172 4.37 224 334 299 445 372 553 446 664 483 719 557 829 658 979

174 4.42 227 337 302 449 376 559 451 671 488 726 563 838 665 989

176 4.47 229 340 305 454 380 565 456 678 493 733 569 847 672 1000

178 4.52 233 347 311 463 387 576 464 690 502 747 579 861 684 1018

180 4.57 236 350 314 467 391 582 468 696 507 754 585 870 691 1028

* El peso esta basado en material galvanizado. Los pesos pueden variar con base en las tolerancias de manufactura. ** Los tamaños mostrados en la Tabla VI son para ejes neutrales, no para el diámetro interior.

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Pozos VerticalesLos pozos verticales se requieren para muchos micro túneles, revestimiento corredizo, e instalaciones de túnel. Estos pozos varían en diámetro desde unos pocos pies hasta cincuenta pies (15.24m)yconfrecuenciatienenprofundidadesqueexcedenlossesentapies(18.29m).

Optimización de la Integridad del Pozo

En cada caso, el mantenimiento de la integridad del pozo requiere un sistema de soporte confiable. Se han usado varios métodos para el revestimiento de pozos verticales: pilotes de palastro, maderos sueltos, barras anulares y maderos de forro, concreto,ycajasdezanjaapiladas.Perocualquieraqueseaelmétodo, debe optimizarse la seguridad de los trabajadores y la economía.

Sistemas de Revestimiento de Placas de Revestimiento

Las placas de revestimiento de 2 bridas se usan en pozos verticales cuando el revestimiento del pozo se va a instalar en el frentedeavancedelpozo.Unaanchuranetadecapade18”permiteelavancedelpozoenincrementosde18”y36”.Lostornillos y tuercas para la placa de revestimiento de 2 bridas se instalanyserecuelanfácilmente.Verfigura1paraunaseccióntransversal típica.

La placa de revestimiento de 2 bridas es la placa más rígida disponible y, a diferencia de otros sistemas de revestimiento de pozos, usualmente no requiere el uso de vigas anulares de refuerzo permanentes.

El sistema de placa de revestimiento Contech disponible en negro(norecubierto)oenacerogalvanizado,esinigualableenresistencia y seguridad. Una vez que la perforación se termina, la placa de revestimiento a menudo se desmantela y se reúsa.

La placa de revestimiento de 2 bridas también se usa para facilitar la construcción e instalación de compuertas en suelos inestables. La placa de revestimiento protege el pozo hasta que se pueda instalar la compuerta permanente.

Si alguna estructura adyacente sensible imposibilita el hincado de pilotes, se puede usar un pozo inicial usando placa de revestimiento de 2 bridas. Una vez que el pozo alcanza suficiente profundidad, puede iniciarse el hincado de pilotes y el disturbio a los cimientos cercanos, vías de tren u otras estructuras se minimiza o elimina.

Figura 1 – Típica sección transversal de la estructura

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Los Productos Opcionales Contech Proveen Versatilidad y Eficiencia ÓptimosSistemas de Revestimiento MULTI-PLATE

MULTI-PLATE®puedepreensamblarseenlasuperficieendiámetros largos y longitudes largas, después se baja a un pozo pre excavado o barrenado. Una vez instalado, el vacío entre elrevestimientoMULTI-PLATEyelpozoexcavado/barrenadosecuela. Las condiciones del suelo deben permitir que las paredes del pozo sean dejadas temporalmente expuestas hasta que se instale el revestimiento.

LosrevestidoresdepozoMULTI-PLATEtambiénsonextremadamente rígidos, creando un pozo muy seguro y, con una placa de revestimiento de 2 bridas, no se requieren vigas anulares de refuerzo.

Sistemas de Revestimiento HEL-COR

EltubodeacerocorrugadoHEL-COR®,conosinvigasanularesderefuerzo,puedeproveerseendiámetrosdehasta120”(3.05m)(Enalgunoslocalidadeshaydisponiblesdiámetrosmásgrandes).SeinstalaenlamismamaneraquelasestructurasMULTI-PLATE,peroevitaelensambladoencampodeplacas.Lasvigas anulares, si se necesitan, son instaladas por el contratista.

Aplicaciones

Cada una de las estructuras descritas aquí ofrecen ventajas específicas para diferentes condiciones de sitio o de construcción. Las restricciones de sitio con frecuencia no permitirán pozos barrenados.Cuandoserequierade“excavadomanual”oexcavación de cubos, la placa de revestimiento de 2 bridas es la más efectiva. Si se permite el barrenado del pozo y el suelo de sitio se mantendrá sin soportes, entonces los pozos de diámetro másgrandepuedenrevestirseconMULTI-PLATEotubocorrugadodeaceroHEL-COR.

Laplacaderevestimientode2bridasylasestructurasMULTI-PLATEpuedenserprovistasenformasredondaoelíptica.Losdiámetros más pequeños de pozos pueden revestirse solo con HEL-CORoconvigasanularesderefuerzo,segúnserequiera.

El pronto recolado, para llenar los vacíos entre las paredes del pozo y el revestimiento, es esencial para el soporte y desempeño de cualquier sistema de revestimiento de pozo. Tal recolado debe hacerse en una forma controlada y balanceada. En todos los casos, puede requerirse del uso de ademado temporal para proveer protección adicional y rigidez antes del recolado.

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Consideraciones de Diseño para Pozos Verticales

Si el calibre de la estructura es controlado por la necesidad de rigidez de anillo, no por la capacidad de llevar la carga una vez que la estructura actué como estructura de compresión anular, los diseñadores pueden elegir diseñar el calibre de placa requerido basados estrictamente en lo que se necesita para llevar las cargas de servicio y especificar el uso de vigas anulares para proveer la rigidez necesaria durante la construcción. Generalmente dos o tres conjuntos de barras anulares es todo lo que se necesita para la construcción ya que las barras anulares se pueden mover hacia abajo conforme progresa la construcción del pozo. Esto puede traer una reducción sustancial en el costo de materiales para túneles de gran diámetro o profundos.

4. Verifique las Tensiones de Pandeo Críticas del Revestimiento del Pozo

Esta verificación puede llevarse a cabo usando las mismas ecuaciones de pandeo introducidas antes para túneles de placa de revestimiento. Debido a la resistencia de la placa de revestimiento de 2 bridas, muchos pozos de diámetros grandes y profundos pueden construirse sin la necesidad de refuerzo permanente. Si las cargas de servicio inducen tensiones más allá de los límites que la placa de revestimiento de 2 bridas puede llevar por sí sola, puede usarse refuerzo permanente en la forma de barras anulares u otros medios, para llevar las cargas más allá de lo que las placas pueden llevar. La adición de estos anillos reforzadores deberá considerarse en la verificación de pandeo y pueden requerirse modificaciones al procedimiento de verificación de pandeo.

5. Diseño de Refuerzos para Cualquier Abertura en la Pared de Revestimiento del Pozo

Cualquier abertura que pueda cortarse dentro de la placa de revestimiento puede también requerir de refuerzo permanente. En este caso, los miembros estructurales generalmente son anexados a la placa de revestimiento alrededor de la abertura en la forma de un marco para llevar las cargas en la vecindad de la abertura.

6. Colado de los Vacíos Entre la Placa de Revestimiento y las Paredes del Pozo

El vacío entre el revestimiento del pozo y la pared excavada del pozo deberá colarse en una forma controlada y balanceada tan pronto como sea posible conforme avanza la construcción delrevestimientodelpozo.Mientrasmásrápidoseacoladoeste vacío y curado este colado, estará menos expuesto el revestimiento del pozo a derrumbes internos localizados, cargas desbalanceadas potenciales, y presiones de carga desconocidas.

Nota: Referencias adicionales incluyen las especificaciones actuales para AASHTO y de AISI.

Información de Diseño Típicamente Requerida

•Diámetrodelpozo

•Profundidaddelpozo

•Pesounitariodelsueloalrededordelpozo

•Presioneslateralesdetierradebidoalossuelosdelsitio

•Localizacióndelnivelfreático

•Cargasvivasparaincluirlaseneldiseño

Mientrasqueeldiseñorealdetalespozosestáacargodelingeniero de proyectos, un procedimiento común para este diseño puede resumirse como:

1. Determinar Cargas sobre el Revestimiento del Pozo

Las cargas ejercidas por presiones laterales de la tierra deben determinarse a lo largo de toda la profundidad del pozo. Cualquier carga hidrostática debida a agua subterránea deberá establecerse e incluirse dentro del diseño. La posibilidad de inestabilidades localizadas del suelo y de derrumbes deberá evaluarse y considerarse. Si tales cargas localizadas producen presiones diferenciales, entonces las tolerancias de estas cargas no balanceadas deben considerarse en el diseño y detalle del pozo. Si la presencia de cualquier sistema de cimentación cercano producirá un incremento en la presión del suelo en el área donde el pozo se va a construir que exceda las 100 libras porpiécuadrado(488.68Kg/m2),estosdeberánincluirseeneldiseño.

2. Verificar la Resistencia de Costura del Revestimiento

La confianza del diseño en la placa deberá calcularse de la misma forma que se mostró para aplicaciones de túneles. En aplicaciones de túneles, un factor mínimo de seguridad de 3.0 en las costuras es común y es requerido por las especificaciones AASHTO.Noobstante,estononecesariamenteaplicaypuedede hecho ser excesivamente conservador en el diseño de pozos verticales. La selección del factor de seguridad apropiado se deja a la discreción del diseñador.

3. Verificar la Rigidez del Revestimiento

Debido a la rigidez inherente y a la transferencia de momento que proveen las costuras traslapadas longitudinales de la placa de revestimiento de 2 bridas, pueden construirse una amplia gama de combinaciones de profundidades y diámetros de pozos verticales sin la necesidad de ningún refuerzo adicional. Sin embargo, mientras que los anillos de algunos pozos más grandes pueden ser capaces de llevar las cargas de servicio requeridas por la estructura permanente, el pozo puede requerir refuerzo temporal durante la construcción para proveer rigidez adicional durante las fases de ensamble y colado. Este refuerzo comúnmente es en la forma de vigas anulares curveadas que pueden bloquearse temporalmente en el lugar de la construcción, pero luego pueden removerse una vez que el pozo ha sido ensamblado y colado en lugar.

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