hinca de tubería hinca de tubería en trazados curvos en la ... · mínimo posible los tramos en...

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David Sualdea Abad, Rolando Justa Cámara; Acciona Infraestructuras S.A., Alcobendas, Madrid El proyecto constructivo de una nueva red de colectores de aguas residuales separativas en la zona de la Regata de Zubimusu, en Irún (Guipúzcoa), constituye una oportunidad para divulgar la técnica de hinca de tubería de hormigón armado de gran diámetro, utilizada en la ejecución de la obra con modificaciones sustanciales respecto al proyecto original, donde se planteaban hincas de escasa longitud. Se utilizó la técnica de hinca en longitudes grandes para reducir la afección al tráfico y a las viviendas, así como para reducir el número de pozos de ataque y extracción. Se aumentó la longitud de hinca para hacer económicamente viable la ejecución mediante perforación mecanizada. La adaptación de la red de colectores al viario urbano requería la definición de hincas con trazados circulares y con curvas en S, que fueron diseñados teniendo en cuenta los parámetros geométricos y de empuje admisibles para los tubos, las sufrideras, las estaciones intermedias y la máquina tuneladora. El terreno ofrecía unas características geotécnicas apropiadas para trazados curvos, escogiendo el flysch meteorizado como terreno apropiado para la perforación mediante la utilización de un hidroescudo cerrado. Los diámetros nominales interiores de los tubos hincados fueron 2000 mm y 1200 mm, con longitudes de hinca totales de 620 y 200 m respectivamente. Se realizó una estimación previa de la fuerza de empuje admisible a partir de un modelo cinemáticamente posible y en equilibrio, teniendo en cuenta la excentricidad de la fuerza de empuje entre los tubos y los parámetros deformacionales de las sufrideras de madera y del terreno, y adicionalmente, a partir de los datos registrados tanto del trazado como de las fuerzas de empuje, se realiza una comparación entre los valores teóricos previstos y los reales, extrayendo una serie de conclusiones al final del artículo. También se incluye como conclusión una propuesta de control para hincas de tuberías de gran diámetro. Esta breve exposición de la técnica de hinca de tuberías en trazados curvos no pretende abarcar la gran complejidad de estos trabajos, que bien se podría catalogar de arte por la ingente cantidad de condicionantes, parámetros y detalles que conlleva, sino que simplemente pretende poner de manifiesto el amplio campo de actuación que esta técnica puede ofrecer y divulgar un método simplificado de evaluación de la fuerza máxima de empuje. 1. Análisis de alternativas y optimización de hincas La hinca de tubos de hormigón para la red de aguas residuales en la Regata de Zubimusu (Irún, Guipúzcoa) se circunscribía inicialmente a varias ejecuciones en línea recta de escasa longitud, manteniendo el proceso constructivo de excavación en zanja para la mayoría de los tramos de tubería a instalar. Además, por ser una red separativa, en el proyecto se planteaban hincas de varios diámetros (tuberías de 1000 y 1200 mm para red de pluviales y 400 mm para red de aguas negras), sin indicar el tipo de hinca Hinca de tubería febrero 2014 4 Hinca de tubería en trazados curvos en la red de colectores de la regata de Zubimusu (Irún, Guipúzcoa)

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David Sualdea Abad, Rolando Justa Cámara; Acciona Infraestructuras S.A., Alcobendas, Madrid

El proyecto constructivo de una nueva red decolectores de aguas residuales separativas en lazona de la Regata de Zubimusu, en Irún(Guipúzcoa), constituye una oportunidad paradivulgar la técnica de hinca de tubería dehormigón armado de gran diámetro, utilizada enla ejecución de la obra con modificacionessustanciales respecto al proyecto original, dondese planteaban hincas de escasa longitud. Se utilizóla técnica de hinca en longitudes grandes parareducir la afección al tráfico y a las viviendas, asícomo para reducir el número de pozos deataque y extracción. Se aumentó la longitud dehinca para hacer económicamente viable laejecución mediante perforación mecanizada.

La adaptación de la red de colectores al viariourbano requería la definición de hincas contrazados circulares y con curvas en S, que fuerondiseñados teniendo en cuenta los parámetrosgeométricos y de empuje admisibles para lostubos, las sufrideras, las estaciones intermedias yla máquina tuneladora. El terreno ofrecía unascaracterísticas geotécnicas apropiadas paratrazados curvos, escogiendo el flyschmeteorizado como terreno apropiado para laperforación mediante la utilización de unhidroescudo cerrado. Los diámetros nominalesinteriores de los tubos hincados fueron 2000mm y 1200 mm, con longitudes de hinca totalesde 620 y 200 m respectivamente.

Se realizó una estimación previa de la fuerzade empuje admisible a partir de un modelocinemáticamente posible y en equilibrio,teniendo en cuenta la excentricidad de la fuerza

de empuje entre los tubos y los parámetrosdeformacionales de las sufrideras de madera ydel terreno, y adicionalmente, a partir de losdatos registrados tanto del trazado como de lasfuerzas de empuje, se realiza una comparaciónentre los valores teóricos previstos y los reales,extrayendo una serie de conclusiones al final delartículo. También se incluye como conclusiónuna propuesta de control para hincas detuberías de gran diámetro.

Esta breve exposición de la técnica de hincade tuberías en trazados curvos no pretendeabarcar la gran complejidad de estos trabajos,que bien se podría catalogar de arte por laingente cantidad de condicionantes, parámetrosy detalles que conlleva, sino que simplementepretende poner de manifiesto el amplio campode actuación que esta técnica puede ofrecer ydivulgar un método simplificado de evaluaciónde la fuerza máxima de empuje.

1. Análisis de alternativas yoptimización de hincasLa hinca de tubos de hormigón para la red de

aguas residuales en la Regata de Zubimusu(Irún, Guipúzcoa) se circunscribía inicialmente avarias ejecuciones en línea recta de escasalongitud, manteniendo el proceso constructivode excavación en zanja para la mayoría de lostramos de tubería a instalar. Además, por seruna red separativa, en el proyecto se planteabanhincas de varios diámetros (tuberías de 1000 y1200 mm para red de pluviales y 400 mm parared de aguas negras), sin indicar el tipo de hinca

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Hinca de tubería entrazados curvos en lared de colectores dela regata de Zubimusu(Irún, Guipúzcoa)

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(con escudo abierto, con escudo cerrado o unahinca neumática).

La ejecución de colectores en ámbito urbanorequiere mantener unos niveles de seguridad enla construcción suficientes para no causar dañosa los servicios ni a las edificaciones. Paragarantizar esta seguridad se optó por reducir almínimo posible los tramos en zanja y utilizar latécnica de hinca de tubería con uso de escudocerrado y bastidor de empuje en el pozo deataque. Esta técnica es comúnmente denominadaen el mundo anglosajón como Pipe-Jacking. Conesta decisión de carácter general, iba asociado uncambio en la concepción de la obra,principalmente en tres aspectos fundamentales:

Producción sostenible: Para poder eje-cutar las obras de forma segura utilizando latécnica de pipe-jacking, era necesario dispo-ner de una longitud de hinca suficiente quepermitiera la amortización del montaje de lasmáquinas e instalaciones necesarias para eje-cutar las obras, a la vez que se pudieranmanejar unos precios de ejecución razona-bles. Por ello, se propuso aumentar las longi-tudes de hinca en todos los colectores, evi-tando en lo posible disponer pozosintermedios, generando una economía sufi-ciente en el proceso ejecutivo.

Geometría adaptada (al viario y losservicios): La geometría de las calles, asícomo de los servicios existentes, precisabande un diseño con un trazado curvilíneo enplanta y alzado, de forma que las hincas sepudieran adaptar tanto a la topografía comoa la red viaria. La existencia de redes eléctri-cas, de gas y otros obligaba a realizar las hin-

cas a una cota más profunda, lo que a su vezmejoraba las condiciones de estabilidad de laexcavación con tuneladora. El terreno, forma-do por un flysch meteorizado hasta una pro-fundidad variable de 6 a10 metros, así lo per-mitía, con lo que todos los servicioscruzarían por encima de la clave del túnel, yéste se realizaría en unas condiciones deestabilidad del terreno sobre la clave sufi-cientes y sin interferencias.

Optimización de pozos y de tuberí-as: Para reducir el número de pozos, se pen-só en disponer los pozos de ataque fuera dela zona urbana, ya que las instalaciones enestos puntos son mucho más incómodas.Con esa filosofía, se planteó la idea de reali-zar un único pozo de extracción para doshincas, con diferentes cotas de llegada en elpozo. Para optimizar el diseño de los tubos,así como uniformizar el diámetro, se planteóun diámetro de 2000 mm para todos loscolectores principales (1200 para los secun-darios) y se introduciría la tubería de aguasnegras (de PVC) en el interior del colectorde pluviales (de 2000 mm), lo que era posiblegracias al aumento del diámetro respecto alprevisto en proyecto. De este modo se reali-zaría un ahorro importante a la hora de ins-talar las tuberías de fecales.

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xMaquinas tuneladoras (hidroescudos) utilizadas para lashincas de tubos DN 2000 y DN 1200 respectivamente

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Con estos conceptos, se realizó un procesode análisis de alternativas para las hincas,proponiéndose finalmente el siguiente diseñogeométrico para los trazados en planta y alzadode las hincas a realizar.

Como se puede observar, se realizaronsendos diseños en curva, objeto de la presenteponencia. El colector C3 de 2000 mm de

diámetro fue diseñado en una curva de radio700 m, y por otro lado el colector C2-C9 fuediseñado para realizar una curva en S de radio500 m. Este colector se ejecutó después detener realizada la hinca recta del colector C10,pasando por encima del mismo. En el punto decruce, posteriormente se construiría el pozo10.1 de conexión entre los dos colectores. Entodas las hincas se dispuso una cobertura deterreno sobre la clave superior mayor de undiámetro.

2. Campaña geotécnicaLa investigación geológico-geotécnica de

proyecto se reducía a cuatro sondeosdispuestos en la alineación principal delcolector. Como parte del nuevo planteamientode la obra se realizó una campaña adicional desondeos en cada uno de los pozos deataque/extracción proyectados, realizándosetambién perfiles sísmicos sobre las alineacionesde los colectores.

Las condiciones del terreno encontrado enla investigación geotécnica, aún con laanisotropía propia del flysch calizo y conbuzamientos algo vertical izados, seconsideraron favorables para la realización delas hincas. La cohesión del horizontemeteorizado garantizaba la estabilidad de lostúneles a excavar, así como la estabilidad de lospozos de ataque y de extracción proyectados.

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Área urbana del trazado del colector principal C3

Foto del pozo 3.8 en la salida de la primerahinca realizada

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Debido a la proximidad de los edificiosrespecto a los trazados proyectados, se planteóun plan de auscultación riguroso para verificarlos movimientos en las edificaciones antes,durante y tras el paso de las tuneladoras. Porotro lado, dadas las condiciones favorables queofrecía el terreno a excavar (que fueronverificadas en la ejecución de los pozos deataque) y que, para los diámetros de excavación,

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Testigos del sondeo realizado en el pozo 3.8

Perfiles sísmicos realizados en la alineación del colector principal (C3)

Aspecto de lospozos de ataquey extracción dela hinca delcolector C3

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no se producía un asiento teórico apreciable enlas cimentaciones superficiales, se optó por noplantear mejoras del terreno ni recalces de lascimentaciones de los edificios.

3. Geometría de hincas curvas.Equilibrio de la hilera detubosLas condiciones para el cálculo de la fuerza

máxima admisible en trazados curvos, han departir de una o varias situacionescinemáticamente admisibles y en equilibrio quepueden darse en la hilera de tubos quecomponen la hinca, dentro de la cavidadexcavada por la tuneladora. Es importanteresaltar que no solo dependen de lascaracterísticas resistentes del tubo dehormigón armado.

Es bien sabido por todos los que hanrealizado este tipo de trabajos alguna vez, que elguiado de la tuneladora no es siempre igual alteórico, ya sea recto o curvo, pues depende deinnumerables factores, entre ellos, lascondiciones variables del terreno atravesado.

Por tanto, en gran parte de las hincas, sobretodo en las que el terreno es muy heterogéneo,aparecen desvíos puntuales del trazado teóricoque han de corregirse suavemente. Estasdesviaciones provocan un trazado sinuoso entorno al trazado teórico, generando curvas ycontra-curvas que los tubos han de atravesaracomodándose a la cavidad excavada.

Una situación posible en la cinemática de unahinca de tubería, teniendo en cuenta lo anterior,es la que se muestra en la siguiente figura:

Para la situación del tubo más solicitado, lafuerza de avance se encontrará descentradacon respecto al eje de los tubos, necesitando de

un movimiento del tubo dentro de la cavidadbuscando un apoyo en el terreno que equilibredicha excentricidad mediante fuerzas aplicadassobre la superficie lateral del tubo. Estas fuerzas,denominadas fuerzas coercitivas o fuerzas demovimiento obligado, aparecen como unareacción del terreno contra la pared lateral deltubo al apoyarse sobre la superficie de lacavidad, como consecuencia de la cinemáticaadmisible de los tubos dentro de la cavidadexcavada.

Estas fuerzas de movimiento obligado o dereacción del terreno aparecen para equilibrar laexcentricidad de la fuerza de empuje y seaplican perpendicularmente a la superficielateral de los tubos, concentrándosehabitualmente en los bordes de los tubos cercade las juntas, tanto más cuanto mayor sea eltiempo de estabilidad de la cavidad, creando unestado tensional complejo en estas zonas. Bajouna desviación importante de la junta (superiora la admisible) se pueden crear fuerzas dereacción muy elevadas que pueden llegar aromper los tubos.

Para el análisis de la fuerza máxima admisibleen una hinca, se propone una situación deequilibrio como la siguiente:

Vamos a simplificar la ecuación anterior paraque sea fácilmente resoluble con las siguienteshipótesis: La excentricidad de la fuerza de hinca no

provoca apertura de juntas y las sufrideras sesuponen perfectamente elásticas. Con ello, elbrazo de la fuerza máxima de empuje será eldiámetro del núcleo central de la sección,

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que se expresa en función de los diámetrosexterior e interior:

El ángulo permitido para la desalineación deltubo con el eje de la cavidad es de β=0,5º.(Recomendaciones de la Pipe JackingAssociation).

El empuje pasivo (EP) se calcula a partir deσP, suponiendo un módulo de reacción delterreno (K) calculado a partir de correlacio-nes existentes en la bibliografía disponible(función de los parámetros residuales delterreno alrededor del tubo).

Para calcular el punto de aplicación de EP y suvalor, se considera que la tensión σP se aplicaen un segmento parabólico en planta, querepresenta la proyección vertical de la zonade contacto del tubo con el terreno. La dis-tribución longitudinal de σ(S) se supone line-al, ya que es proporcional al desplazamientodel terreno producido por el giro del tubo.

La fuerza de rozamiento adicional por desali-neación (FR) se calcula a partir del empujepasivo multiplicado por un coeficiente derozamiento igual a tgδ, siendo δ el ángulo derozamiento tierras-tubo en la zona de empu-je pasivo (puede considerarse igual a φ). Laposición de la resultante es desconocida yaque es necesario integrar los valores en unasuperficie tridimensional. Se puede realizaruna simplificación bastante próxima a la rea-lidad, suponiendo la resultante aplicada en eldiámetro exterior, ya que los movimientospermitidos son pequeños, con lo que h≈De.

Con estas simplificaciones se obtiene unarelación entre el empuje pasivo y la fuerzamáxima de hinca:

El valor de la fuerza máxima de hinca asíobtenido, no necesita reducciones en cuanto acoeficientes de seguridad para obtener la fuerzaadmisible, ya que las hipótesis de partida sonbastante conservadoras.

Así mismo, deberá verificarse que las fuerzascoercitivas, empujes pasivos del terreno, noprovocan punzonamiento de las paredes deltubo ni roturas de la virola de acero queprovoquen pérdida de estanqueidad de la hilerade tubos.

Las líneas rojas punteadas representan lalimitación que se impone por la resistencia delhormigón del tubo, según los cálculosconvencionales que recoge la normativaespañola.

Es importante apuntar que, en el modelosimplificado expuesto, no se ha considerado larelación entre la distribución de fuerzas en elcanto del tubo y la distorsión angular, lo quepuede modificar sustancialmente la formulaciónpropuesta y ajustar en mayor medida el empujemáximo admisible, si bien solo se persigue acotar,con cierto margen de seguridad, este valor.

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4. Comparación de resultadosteórios y reales en hincascurvas realizadasA partir de los parámetros registrados en la

máquina tuneladora durante la hinca delcolector C3 se pudo realizar un análisis de losvalores registrados y una comparación de losmismos con los valores teóricos previstos. Semuestra aquí el resumen de este análisis paralos primeros 200 metros de hinca.

La caracterización geotécnica de los terrenosatravesados en la hinca en estudio se pudoevaluar a partir de la campaña geotécnicarealizada. En síntesis, fueron tenidos en cuenta losparámetros de la tabla de arriba para los cálculos.

Dada la elevada cohesión y, a la vista de laestabilidad del terreno en la excavación de lospozos de ataque, se consideró que el frente nonecesitaba empuje alguno para su estabilidaddurante la excavación.

Las condiciones del perfil geotécnico seresumen en los gráficos de abajo.

Los primeros 120 metros fueron excavadosen suelo residual. A partir de los 100 metros de

hinca comenzó a aparecer roca sana de durezamedia. La altura media del terreno sobre laclave del tubo considerada en los cálculos fuede 4,5 metros.

Se realizó un cálculo del rozamiento unitarioque representa el avance de la hilera de tubos enel terreno, tanto para la situación de cavidadestable como para la situación de cavidadcerrada, según los modelos de Hastem (1986) yTerzagui (1943) recogidos en la bibliografíaconsultada (Guide to best practice forinstallation of pipe jacks and microtunnels, PJA1995).

No fue considerada la presencia de nivelfreático en los cálculos, por lo que no existereducción de la fricción por empujehidrostático de la tubería sumergida. Por tanto,el rozamiento unitario teórico depende de losparámetros del terreno, de su estabilidad y delpeso del elemento que se desliza a través de lacavidad.

En resumen se obtienen los siguientesvalores teóricos para el razonamiento unitario(véase tabla de abajo).

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TERRENO DENSIDAD (t/m3)ANGULO DE

ROZAMIENTO. (°)COHESION - SU (t/m2) E (MPa)

RELLENOS 1,70 25 0 10

SUELO RESIDUAL 1,90 25 (φres=20) c=9; SU=10 36

ROCA SANA 2,40 25 c=100 5600

NOTA: En los cálculos siguientes no fueron considerados los rellenos dada la escasa potencia delos mismos encontrada en la mayor parte de la alineación en estudio.

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Rozamiento unitario en cavidadestable en suelo residual

Rozamiento unitario en cavidad cerradaen suelo residual con lubricación

Rozamiento unitario en cavidad estable en roca

Rozamiento unitario en cavidad cerradaen suelo residual sin lubricación

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A continuación se muestra una simulación dela fuerza de empuje necesaria a lo largo de lageología atravesada, considerando las mismascondiciones que se tuvieron durante laejecución. Estas condiciones fueron:

No fue usada la primera estación intermediahasta superar los primeros 90 metros de hin-ca, y la segunda hasta llegar a los 120 metros.

El tiempo de estabilidad de la cavidad fue has-ta tener que utilizar la primera E.I. (20 días).

La lubricación del tramo cerrado no comen-zó hasta después de los 170 metros de hinca.

Por último, se verifica el valor de la fuerzamáxima de empuje con las consideraciones

realizadas en el capítulo 4. Para los parámetrosindicados del suelo residual, que es el terrenoatravesado en la primera parte del trazado, lacorrelación con el módulo de reacción delterreno puede ser la siguiente:

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Con esto, la fuerza máxima permitida, paraun desalineamiento de 0,5°, se estima en 600 tnaproximadamente.

La finalidad de este análisis es podercomparar estas previsiones con la realidad de lahinca ejecutada, y si el hecho de realizar hincasen curva modifica sustancialmente los valoresteóricos previstos. Se muestra a continuaciónun resumen de los parámetros registrados en lamáquina y los valores calculados de la fuerza derozamiento unitaria.

Valores teóricos estimados para la fuerza de empujenecesaria

Valores teóricos estimados del rozamiento unitario encada tramo

Parámetros registrados por la máquina yempuje desde la E. Intermedia 1

Rozamiento medio por metro linealempujado desde la E. Intermedia 2

Parámetros registrados por la máquina yempuje desde la E. Intermedia 2

Rozamiento medio por metro linealempujado desde la E. Intermedia 1

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Parámetros registrados por la máquina (torque) y empuje desde el bastidor

Rozamiento medio por metro lineal empujado a partir de los datos registrados de empuje desdeel bastidor

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A la vista de la comparación efectuada, losvalores registrados durante la ejecución reflejanen gran medida las condiciones teóricas delempuje previsto, salvo en los empujes previstosen la primera estación intermedia, posiblementedebido a un incremento del rozamiento pormayor peso de la tuneladora o por la necesidadde la cabeza de corte de ejercer una presiónsignificativa para cortar el terreno. Los valoresregistrados en la hinca en curva no difieren delos obtenidos teóricamente sin considerar elefecto de la desalineación.

Los valores de rozamiento unitario yempujes registrados son valores aceptablespara la ejecución de las hincas, si bien el empujemáximo llegó a superar las previsiones de laestimación realizada, lo que indica un ciertomargen de seguridad en el modelo simplificadoplanteado.

5. Conclusiones y parámetrosgeométricos a considerar enla ejecución de hincas detubosLos trazados en curva para hinca de tubería

de hormigón pueden realizarse, siempre que losradios de curvatura proyectados permitanmantener en lo posible una hinca con las juntascerradas, lo que debe condicionar, desde en laetapa de proyecto, la relación de aspecto de lostubos a usar y las características de lassufrideras a utilizar entre tubos.

En terrenos con gran tiempo de estabilidadde la cavidad, ya sean cohesivos o suelosresiduales provenientes de rocas alteradas,existen condiciones idóneas para realizar hincascurvas de gran longitud, permitiendo laoptimización del número de estacionesintermedias de empuje a disponer y los valoresde rozamiento dentro de límites admisibles.

Aun cuando sean atravesados terrenosheterogéneos a lo largo de la hinca, las hincas entrazados curvos no tendrían máscondicionantes que las que tienen las hincasrectas, pero es aconsejable que el terrenomantenga una cierta homogeneidad en cuanto ala reacción que puede ejercer contra el tubo sindeformaciones excesivas para no provocarincrementos en la desalineación entre losmismos.

Los cálculos para prever las condiciones deempuje admisibles y el rozamiento máximodurante la ejecución de las hincas curvas, nodifieren de los que se realizan habitualmentepara las hincas rectas, pues en ambashabitualmente aparecen desvíos puntuales deltrazado teórico que han de corregirsesuavemente. Estas desviaciones provocan untrazado sinuoso en torno al trazado teórico,generando curvas y contra-curvas que lostubos han de atravesar acomodándose a lacavidad excavada.

Cuando la heterogeneidad del terrenoprovoca unas condiciones de guiadodefectuosas, cobran especial relevancia lascondiciones de reacción de la cavidad paramantener la estabilidad de la hilera de tubosfrente a empujes máximos. Así mismo, el diseñode refuerzo del extremo de los tubos pararesistir posibles esfuerzos coercitivos cobraespecial importancia. Por ello se recomiendanlongitudes de los tubos de hinca que nosobrepasen los 3 metros, para garantizar unacapacidad resistente del tubo frente a losesfuerzos coercitivos que se puedan generar encualquier tipo de hinca.

A continuación se relacionan algunasespecificaciones técnicas así como lastolerancias geométricas admisiblesrecomendables a considerar en el control deejecución de una hinca con esta técnica, enlongitudes superiores a 40 veces el diámetro deperforación. Los valores aquí reflejados estánajustados para tuberías de DN 2000, condiámetro de perforación 2445 mm.

A. TOLERANCIAS ABSOLUTAS DE POSICIÓN: ±50mm en cota y ±50 mm en planta, siemprerespecto a la posición teórica del trazado.

B. ALINEACIÓN CURVA EN PLANTA O ALZADO:La alineación teórica de las hincas será la deuna circunferencia de radio constante en elespacio, siempre que sea posible. En caso deser necesario un acuerdo en S para cumplircon las exigencias del trazado, dicho acuerdoser debe realizar con sendas curvas de radioconstante con un desarrollo angular inferiora 10º (sexagesimales). Para diámetros deperforación superiores a 1500 mm, esconveniente disponer un tramo rectotangente a las alineaciones curvas para evitarsolicitaciones que puedan dañar los tubos.

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C. RADIO DE CURVATURA MÍNIMO: El radio decurvatura de las hincas curvas ha de limitarseen función de la relación del mismo con eldiámetro de la perforación (R/DP). Entrazados circulares, se aconseja limitar estarelación R/DP a un valor no inferior a 250, yconviene aumentarlo hasta 300 en terrenossin cohesión. Cuando se trate de un acuerdoen S (dos curvas de igual radio, tangentes yopuestas), se limitará el radio de curvatura aun valor mínimo de R/DP entre 300 y 350.

D. LONGITUD MÁXIMA DE LOS TUBOS: En lostubos de hinca de hormigón que existen enel mercado, es raro tener que limitar el radiode curvatura por la longitud de los tubos, yaque suelen tener una longitud similar a sudiámetro exterior. En hincas rectas, donde sepuede optar por utilizar tubos más largos, esnecesario limitar el radio de los acuerdos deajuste del trazado cuando se utilicen estostubos. En estos casos es conveniente realizarun estudio del GAP necesario para poderrealizar acuerdos curvos de 800 metros deradio sin provocar esfuerzos coercitivosimportantes.

E. FUERZA DE EMPUJE MÁXIMA EN FUNCIÓNDE LA DISTORSIÓN ENTRE TUBOS: Paralimitar la fuerza de empuje a aplicar en lahinca, se propone una tabla siguiendo uncriterio de niveles de empuje que se asumenen función del valor de este parámetro.Evidentemente, no es posible limitar la fuerzade empuje de forma absoluta, ya que de estemodo no se podría continuar con la hinca detubería en determinadas situaciones que sedan en obra (como por ejemplo, el arranquetras una parada prolongada).

Si se constata una distorsión angularsuperior a 0,5O entre tubos contiguos, sedeberá estudiar el refuerzo de la junta encuestión antes de seguir con los trabajos dehinca, y será obligatorio un refuerzo de la

misma si la junta se sitúa cerca de la Estación deEmpuje Activa.

En el caso de una parada prolongada siemprees necesario aplicar un empuje superior al quese venía aplicando anteriormente, dado que esnecesario vencer el rozamiento estático de lahilera de tubos. Por esta causa, es posible tenerque aumentar el nivel de empuje consideradocomo verde, superando las 800 toneladas.

(*) En caso de no producirse un descenso enla fuerza de empuje sin causa justificada tras lahinca de los dos primeros tubos tras lareanudación, se deberá verificartopográficamente la hilera de tubos y comprobarlas distorsiones entre tubos contiguos paraeliminar posibles situaciones de riesgo debido auna posible inestabilidad de la hinca.

En el caso que exista alguna junta condistorsión angular superior a 0,5º en el entorno

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NIVEL DE EMPUJE VERDE AMARILLO ROJO

FUERZA MÁXIMA (tn) ≤ 800 tn ≤ 1000 tn ≤ 1250 tn

DISTORSIÓN ENTRE TUBOS CONTIGUOS ≤ 0,25O ≤ 0,5º > 0,5º

ACCIONES A CONSIDERARINSPECCIÓN

VISUAL

USO DE E.I.’s.INSPECCIÓN DE

JUNTAS. REVISIÓNTOPOGRÁFICA.(*)

REVISIÓNTOPOGRÁFICA Y

REFUERZO DEJUNTAS

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de las Estaciones de Empuje, se deberán utilizartodas las estaciones disponibles en la hilera detubos para reducir en lo posible la fuerzamáxima de empuje.

AgradecimientosGracias a los responsables de Acciona

Infraestructuras en esta obra, en especial a D.Alfonso Vallejo, cuya aportación a laconsecución exitosa de las hincas de Zubimusufue imprescindible, dada su aportación de datosy fotografías para la redacción de estedocumento.

Gracias a los ejecutores de las hincas y losfabricantes de los tubos de hinca por suapreciable transmisión de conocimiento ydetalles técnicos que han hecho posible estedocumento, a saber, Geosa y Tubos Arenzana.

Referencias bibliográficasDeterminación de los esfuerzos producidos

por la fuerza de avance (F. Garayo y J. Alonso,ROP 3324, septiembre 1993).

Simulation of Pipe-Jacking: Computer Modelsand 1:1 Scale Tests (B. Bosseler, B. Falter, IKT –Institute for Underground Infrastructure,Germany, University of Applied SciencesMünster, Germany).

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www.acciona.es

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