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TOPOGRAFIA SUBTERRANEA

Ing. Carlos Alfredo Rodríguez Rojas

Universidad DistritalTecnología en TopografíaLevantamientos Especiales

TOPOGRAFIA SUBTERRANEA - HISTORIAEstudio Topográfico de una Caverna, Mina o Túnel o cualquier trabajo topográfico debajo de la superficie.

Ríos Subterráneos, CuevasConstrucciones Funerarias (Hipogeos)Salvar Obstáculos 2160 a.c. Babilonia-EufratesQanats:Transp agua (Asiría,Persia,Mesopotamia) = suroeste de China (Kareds)1825- Brunel – 1 Túnel Subacuático mod. – Támesis1890- 50 Túneles Ferrocarril- Gran Bretaña1871 – Frejus (12.2 km) - Francia * Italia1876- EEUA- Hoocsa (7.4 Km) – Boston-V.Hudson1905- EEUA – New York –R. Hudson ( aire a presión)

TOPOGRAFIA SUBTERRANEA - HISTORIAPrimer Ferrocarril Subterráneo Eléctrico (Metro) -1886-1890 Londres –Glasgow(1896), Budapest(1896)-Viena(1988), Paris(1900), Berlín(1902), New York(1904), Buenos Aires(1913), Madrid(1919), Tokio(1927), Moscu(1935), Toronto(1954), Singapur-Cairo (1990) - 1964-Tren Alta Velocidad Tokio-Osaka (500Km) Francia TGV – 1992 AVE Madrid - SevillaTúneles carreteras 1927 Holland. N.Y. Hudson (2600m) 1965 Mont Blanc& Italia-Francia (12650m),1980 St. Gottard & Suiza – Italia (16320m).Túneles Conducción Grandes lagos 370Km (148Km-29 Túneles) / Delaware-N.Y. (137Km) más largo del mundo.

TOPOGRAFIA SUBTERRANEA - HISTORIAAplicaciones Túneles / Parqueaderos / Transporte de agua negras / Presas / Almacenamiento de Agua, Petróleo, sustancias Químicas / paso de Cables y Tuberías / Refugio / Defensa / Laboratorios CientíficosGrandes Túneles : 1988 - Japón une las Islas Honshu-Hokkaido Longitud 53.9 Km / 23.3 Subacuático – Tren de alta velocidad1993 (1802) - Canal de la Mancha – Une Gran Bretaña

con Francia L=50.4Km / 37Sub Texas EEUU- SCS – Super Colisionador Superconductor Acelerador de partículas – anillo de D=4m y Lon=87KmEuropa – EUROLEP – Large Electrón Positrón Collider Franco-Suiza D=4.5, Lon=27Km

Explotación MineralPrimeras - Edad de Piedra 15000 años / Silex, Pedernal – Const de herramientasExp de Sal Polonia 3500 a.C. Austria 2500 a.CMina (Mna) Moneda antigua de oroOro – Egipto H=90m, L=400mTurquesa yEsmeralda H=240mPlata y plomo–Grecia 2000 a.C. H=117m/200PzLos Romanos introducen el sistema de drenajes, para la exploración inundando (las Médulas-200 años).

HIPOGEO

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ESPELEOLOGIA TÚNELES

TérminosPozos: VerticalSección: Circular(1-8m), Rectangulares(4-12m), Cuadrangular y Elíptica Profundidad: Bélgica 1300m, América L. 2000m y Sudáfrica 2200mRevestimiento (Entibación) – Hormigón / AceroExcavación: Manual, Mecanizada, Neumática, Explosivos

Galerías: Conducción, Transporte, PersonalSección: 4-20 M^2Sostenimiento: Cerchas de madera, Metálicas u HormigónExcavación: Maq rotativas (Rozadoras), Maq Percusión o por Explosivos ( Maq Tala. Jumbos – cargan Joy y Einco)

TérminosChimeneas : Estrechas abiertas en el techo, Comunicación entre Horizontes. Paso Material, Personal y para ventilación / Vert(90°)–Inc(60°)Coladeros: boquete dejado en el entrepiso para echar por el minerales al piso inferior para sacarlos desde alliRampas: Comu. Nivel Horiz / 10 y 15%, en forma de espiral o Zig-Zag / Circulación de Maquinaria / Transp de Material pendientes hasta de 33%Mina: Conjunto de pozos, galerías, Chimeneas, coladeros, rampas destinados a la explotación de un mineral

Trabajos Topográficos en la Explotación Minera

Toma de AvancesRompimientos MinerosIntrusiones MinerasHundimientos - artesa Macizos de ProtecciónControl en la excavación

Ubicación de laboresUbicación de ExplosivosControl de asentamientosControl en Dirección y PendienteControl de Superficies afectadas

Construcción de TúnelesEstudios PreliminaresEstudio GeológicoSondeosTúneles de Reconocimiento

Métodos PerforaciónIngles - de ataque a plena secciónBelga - de galería en ClaveAustriaco - de las dos galerías Alemán – de las tres galerías

Operaciones BásicasArranque

ManualExplosivosMecanizado

o Maquinas Convencionaleso Tuneladoras

Maquinas Topo TBMLos Escudos

o Con Rozadoras

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Construcción de TúnelesLa CargaEl Transporte

Palas RápidasSobre VíaSobre Caminos

El SostenimientoBulonesCerchasHormigón ProyectadoPreanillos de HormigónDovelas

Auscultación

Tipos de Medidas

Convergencia

Desplazamientos Absolutos

Presión en el Revestimiento

Deformación en el Revestimiento

Desplazamiento Longitudinal y Transversal (Inclinómetros)

UBICACIÓN EXPLOSIVOS CONTROL EXCABACIONPERNOS Y ESTRUCTURA

DOVELAS

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Esquema Mina Hundimientos

Artesa

Terreno Afectado

Protección de Terrenos

Extensómetro

Estudio Convergencia Levantamientos SubterráneosPlanimetría – AltimetríaExterior – Coordenadas (X,Y,Z), escala general (1:10.000), detalles (1:1000,500,200), error < 4 cmEnlace con el interior: Transmisión de coordenadas directa (prolongación), Indirecta Interior: Georeferencia de cada elemento, galería, pozo, chimenea, etc.

Trabajos en el ExteriorTriangulación

Red de Poligonales

Red Altimétrica

Enlace con el InteriorTransmisión Planimetría

Comunicación directa (prolongación de poligonales, en rampas o escaleras)Comunicación por un Pozo

Por medio de plomadas (1 o 2 mm hasta 1000m), peso de 15Kg-100m, 100kg-1000m

con Taquímetro o TeodolitoCon rayo LáserCon Brújulas DeclinatoriasPor Métodos Giroscópicos

Comunicación por Dos Pozos

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Plomadas de Gravedad Alineándose

Midiendo un Angulo de errorObservando tres plomadas Alineadas

POT Dinámico Estacionado a los dos lados del Pozo

Plomada Óptica CENIT-NADIR ANTEOJO CENIT-NADIR

Uso de Teodolito o Taquímetro

Teodolito Interior - FondoTeodolito Exterior

Uso de Teodolito o Taquímetro

Teodolito Interior - FondoTeodolito con Codos

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Enlace con el InteriorTransmisión Altimetría

Comunicación directa Comunicación por Pozos

Medición Con Cinta

Método de Ferminy Con EDM

Trabajos en el InteriorInstrumentos

Trípode Colgante Replanteo de TúnelesPlano Topográfico base

Planos del ProyectoMemoria y anexosPlanta Secciones Transversales

REPLANTEO DE RAMPAS Y POZOS REPLANTEO DEL TUNEL (EJE)

Replanteo en las Boquillas

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REPLANTEO DEL TUNEL (EJE)

Replanteo Optimo

Regleta de Ajuste de Alineación

REPLANTEO DOBLE

Replanteo Desde una Red SubterráneaRed Inicial- Colocación de revestimiento, avance excavación, replanteo

Red de Control- Giró teodolitos

Control de Frente

Replanteos Expeditos (referencia 2 puntos anteriores)

Replanteo por Láser

Guiado de Máquinas Tuneladoras

Secciones TransversalesPor Abscisas y Ordenadas Por Radiación V y D

Secciones TransversalesPor Radiación H y D Por Pantómetra

Secciones TransversalesCon instrumentos Automatizados y Computarizados (Goetronic)

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Planos GeneralesTopográfico de Toda la SuperficieGeneral de laboresDetalles de Perfiles General de VentilaciónGeneral Red EléctricaGeneral de Aire ComprimidoGeneral de Comunicaciones InterioresGeneral de Redes de AguaGeneral de TransporteGeneral de Exteriores