Catálogo túneles.FH10

impermeabilización de
Túneles
con geomembranas ATARFLEX
contenido
:
Introducción. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Influencia del terreno y del sistema constructivo
Influencia del agua
Influencia del uso del túnel
:
Tipos de túneles y su impermeabilización. ........................................................................................................... 6
Construcción de túneles con sostenimiento de hormigón proyectado
Construcción de túneles con sostenimiento por dovelas o segmentos
Túneles y galerías excavados a cielo abierto
Otro tipo de construcciones subterráneas a cielo abierto
Reparación de túneles
Aplicaciones especiales
:
Consideraciones técnicas relativas a la impermeabilización de túneles. ............................................7
Aspectos generales
Requisitos que debe cumplir el sistema e impermeabilización
Requisitos que debe cumplir el soporte
2
:
Fases de la impermeabilización. .................................................................................................................... 8
Tratamientos preliminares
Preparación del soporte
Instalación de la impermeabilización con geomembranas
Acabado del sistema de impermeabilización
:
Impermeabilización en túneles con geomembranas de base poliolefínica. .............................. 9
:
Geomembranas AtarFlex ® para impermeabilización de túneles. ..............................................10
:
Comparativa geomembranas poliolefínicas frente a PVC. ................................................................... 11
:
Instalación de Geomembranas AtarFlex ®. ..................................................................................................... 12
Preparación del soporte
Impermeabilización principal
Colocación de la capa de hormigón de sostenimiento
:
Glosario de Túneles. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 4
:
Ficha técnica. .................................................................................................................... 15
3
:
Introducción
...
La construcción de túneles y galerías es uno de los
campos más complejos de la ingeniería civil. Es un tipo
de obra que exige una fuerte inversión previa de estudios
tanto geológicos como geofísicos, que facilite las
predicciones sobre los costes de perforación.
La impermeabilización de los mismos tiene un gran
relieve tanto técnico como económico puesto que
contribuye a la calidad inicial de la obra, su servicio y
su durabilidad.
Por tanto, resulta muy importante la elección y distribución
correcta de los materiales con respecto a las condiciones
de un determinado lugar de acuerdo con las siguientes
consideraciones:
Influencia del terreno y del sistema constructivo
El terreno es de importancia vital, tanto en lo que respecta
al sistema de construcción del túnel, como en lo referente
- Revestimiento estructural con hormigón encofrado o
al tipo de revestimiento del mismo. Esto determinará el
proyectado
tipo de impermeabilización empleada.
3.- Blando. Características del túnel:
Se pueden distinguir tres tipos de terreno:
- Túnel construido en el espacio creado por la máquina
tuneladora (T.B.M.)
1.- Duro. Características del túnel:
- Realización del soporte, justo después de tunelar
- Excavación en grandes bloques
- Túnel estable, no siendo necesario un sostenimiento
Procedimiento de impermeabilización:
previo
- Primera opción: sellado de juntas entre dovelas.
- No son necesarios revestimientos que soporten y
- Segunda opción: geomembrana.
equilibren el terreno
- Tercera opción: impermeabilización de superficies en
Procedimiento de impermeabilización:
las dovelas (para dovelas reticulares o metálicas, primero
- Eliminación de irregularidades
igualar la superficie).
- Rellenado de fisuras mediante hormigón proyectado
(superficie ondulada y rugosa)
- Cuando la interface entre dovelas e impermeabilización
- Colocación del sistema de impermeabilización y/o
no sea de la resistencia suficiente como para soportar
drenaje donde sea necesario.
la presión del agua, será necesario construir un
- Colocación de revestimiento con hormigón encofrado
revestimiento interior con hormigón encofrado.
o proyectado si es necesario.
En impermeabilizaciones interiores, sobre soporte de
2.- Quebradizo. Características del túnel:
sostenimiento, la impermeabilización no protege al
- No se puede construir el túnel a sección completa.
soporte de las acciones perjudiciales del agua y/o
- Construcción del túnel por etapas (nuevo método
terreno. En el caso de impermeabilizaciones exteriores,
Austriaco, Método Belga, Método Inglés, etc).
se da la situación contraria, dado que la
- Sostenimiento previo en cada fase (cerchas, bulones,
impermeabilización esta unida al terreno gracias a la
hormigón proyectado, etc).
presión ejercida por esta.
Procedimiento de impermeabilización:
- Colocación sobre soporte
4
Túneles en zonas de aguas subterráneas
Características de la Impermeabilización:
· Flexible.
· Cerrada.
· Resistente a la presión del agua subterránea.
Instalación:
· Rebajar el nivel freático.
· O bien, desplazar el nivel freático mediante aire
comprimido.
Respecto al material de impermeabilización:
· Conocer la composición química del agua y terreno.
· Conocer las condiciones físicas del agua y el terreno.
Túneles en zonas de saturación
Características de la impermeabilización:
· Flexible.
· Resistente a la presión del agua.
Finalmente destacar que con revestimientos rígidos, la
Instalación:
impermeabilización se puede llevar a cabo con
· Desviar el agua para que no se genere presión.
materiales de flexibilidad baja. Sin embargo, con
· Recoger el agua mediante drenaje longitudinal del
revestimientos flexibles o soportes muy irregulares,
túnel.
resulta imprescindible emplear materiales de
impermeabilización con elevada elasticidad.
Respecto al material de impermeabilización:
· Conocer la composición química del agua.
· Conocer las condiciones físicas del agua y el terreno.
Influencia del agua
Túneles en franja capilar:
El agua que ha penetrado en el suelo fluye verticalmente
siguiendo la trayectoria de poros y fisuras del terreno,
La impermeabilización debe cerrar los poros para evitar
hasta encontrar un estrato impermeable sobre
que la humedad llegue al interior del túnel, por
el cual corre o se estanca, según sea la posición de
fenómenos de capilaridad. Así mismo, resulta
dicho estrato. De este modo, se forma una capa hídrica.
imprescindible conocer la composición del agua, y la
Cuando esta capa no tiene su superficie superior limitada
composición y las condiciones del terreno.
por un estrato impermeable, toma el nombre de capa
freática.
Influencia del uso del túnel
Sin embargo, no todo el agua que se infiltra se reúne en
Los requisitos a imponer a de la impermeabilización
dependen esencialmente del tipo de uso del túnel.
esta capa, ya que parte es retenida por encima del nivel
freático, formando una película de agua que envuelve
los gránulos del terreno (franja capilar). Debajo de esta
lámina existe una zona de saturación y por encima, una
zona de aireación y otra de evaporación.
De este modo, podemos distinguir diferentes medidas
a tomar en cuanto a las técnicas de impermeabilización,
teniendo en cuenta la localización de los túneles:
Es obvio que no se han de fijar exigencias
innecesariamente altas, pues ello condicionará
dramáticamente las especificaciones y por ende, el
presupuesto de la obra.
En la tabla 1 siguiente se define la escala de
impermeabilizaciones, para el diseño de túneles y
galerías:
5
TA B L A 1
Grado de
Impermeabilidad
Características
de humedad
1
No permitida la
difusión de vapor
desde el exterior
Lugares secos:
- Locales refrigerados
- Presencia continua de personas
- Almacenes sensibles a la humedad
(papel, alimentos, etc.)
0
2
SECO
Permitida la
difusión del vapor
- Inst. militares y locales húmedos
- Inst. suministro de energía
- Inst. subterráneas de uso general
0
3
SECO
- Almacenes y locales comerciales
- Estaciones de Metro
< 0,001
4
CASI SECO
- Túneles de autopista
- Túneles de montaña
- Túneles ferroviarios de alta velocidad
5
Filtraciones
Capilares
- Aparcamientos
- Túneles de carretera y en roca
< 0,1
6
Ligero goteo
de agua
- Túneles de ferrocarril
- Líneas de metro
< 0,5
7
Goteo de
agua
- Túneles de alcantarillado
< 1,0
:
Utilización de
la obra
Tipos de túneles y su
impermeabilización
...
Desde el punto de vista del sostenimiento y método
constructivo, la impermeabilización de túneles y galerías
subterráneas se clasifican en los puntos siguientes:
a.- Construcción de túneles con sostenimiento de
hormigón proyectado
La mayoría de las aplicaciones de geotextiles y
geomembranas en la construcción de túneles se incluyen
dentro de este grupo.
Detalle: Dovelas y Packers
6
Filtración de agua
en l/m2 en 24 h.
< 0,01
La impermeabilización estará formada por un geotextil
y una geomembrana, instalados en la fase final de los
trabajos, es decir, cuando ya ha sido colocado el
sostenimiento, se han recogido las aguas de drenaje y
se ha llevado a cabo la regularización.
Después de colocada la impermeabilización, se coloca
el revestimiento estructural definitivo.
b.- Construcción de túneles con sostenimiento por dovelas
o segmentos
Campo importante es el de los túneles construidos sin
sostenimiento con hormigón proyectado, pero que si
incorporan dovelas o segmentos (elementos
prefabricados en hormigón armado o acero). La
impermeabilización con geomembrana es solo
circunstancial según el caso.
c.- Túneles y galerías excavados a cielo abierto
Esta es una aplicación importante de geomembranas y
geotextiles donde la impermeabilización se realiza por
el exterior del revestimiento.
Por encima se coloca geotextil para proteger
mecánicamente la geomembrana del terreno de relleno
y para evacuar el agua de filtración en su plano, aún
cuando se produzcan fuertes presiones de compresión.
depósitos calcáreos en superficie y afectan a la seguridad
si aparece hielo en la calzada.
d.- Otro tipo de construcciones subterráneas a cielo
El sistema de impermeabilización asimismo ha de tener
abierto
en cuenta los sistemas de drenaje y su protección,
En cada caso concreto estas impermeabilizaciones exigen
asegurando la evacuación de las aguas de filtración, en
un tratamiento particular, dependiendo de la técnica
todo momento.
constructiva y detalles de diseño.
Además, se deberá tomar en consideración la colocación
e.- Reparación de túneles
de un geotextil, que protegerá la impermeabilización,
tanto durante la instalación del sistema, como durante
En los túneles donde el gálibo lo permita o la calzada
su puesta en servicio. Además ayudará a la circulación
pueda ser rebajada, los túneles existentes pueden ser
del agua de filtración hacia el exterior de la
impermeabilizados de modo análogo a los de nueva
impermeabilización.
construcción.
Requisitos que debe cumplir el sistema de
f.- Aplicaciones especiales
impermeabilización
Se trata de galerías de presión o desagüe, soleras contra
El sistema de impermeabilización constará de los
bóveda o pozos de ventilación.
geotextiles de protección, anterior y posterior la
:
geomembrana, que es propiamente el elemento
impermeabilizante.
C o n s i d e ra c i o n e s té c n i c a s
relativas a la impermeabilización
de túneles
...
Cuando sea necesario (caudales altos de filtración) se
llevará a cabo una impermeabilización primaria con
drenes, en forma de espina de pez (Sistema Oberhasli)
que recogen las aguas y las dirigen a los drenes
longitudinales.
Aspectos Generales
Los drenes tendrán naturaleza provisional, siendo su
En el diseño e instalación del sistema de
objetivo recoger el agua, como se ha comentado, y
impermeabilización se ha de asegurar la estanqueidad
presentar
del sistema y su longevidad. Los túneles insuficientemente
impermeabilización.
soportes
adecuados
para
la
impermeabilizados necesitan de una inversión importante
en mantenimiento (hielo, lixiviación, desperfectos en la
En ocasiones el sistema incluye un geosintético de
superficie).
drenaje en combinación con un geotextil (Geodren).
La penetración de agua y la filtración pueden deteriorar
La impermeabilización debe cumplir los siguientes
el revestimiento de hormigón, con la aparición de
aspectos:
7
- Deben ser autoextinguibles a niveles razonables para
evitar riesgos de incendio durante la construcción.
Los requisitos básicos de diseño de la impermeabilización
serán:
- Recubrimiento total de las zonas a proteger.
- Instalación entre dos partes firmes de la construcción.
- Debe seguir las deformaciones del soporte.
- Debe quedar bien fija al soporte para evitar
desplazamientos antes de construir el revestimiento
estructural.
- Proteger y envolver la superficie de obra a tratar contra
el agua de filtración.
- Adaptarse a las irregularidades del soporte, y ser capaz
de adaptarse a las desigualdades hasta un nivel
- Debe resistir las aguas agresivas, las variaciones de
temperatura y la presión del agua.
- Debe mostrar resistencia a microorganismos.
Requisitos que debe cumplir el soporte
razonable.
- Su resistencia y capacidad de alargamiento deben ser
El soporte debiera cumplir que (véase Fig.. 1):
notables.
- No existan irregularidades con un radio inferior a 20 cm.
- Ser suficientemente resistente como para continuar
siendo estanca después de las solicitaciones mecánicas
resultantes del proceso de hormigonado posterior.
- El geotextil, o en su caso el geodren, debe garantizar
la evacuación del agua de filtración.
- Debe poder ser instalada de forma sencilla, rápida y
- La profundidad de una irregularidad no deberá ser superior
a 15 cm respecto a la superficie de terminación.
- En las irregularidades la relación profundidad/extensión
debe ser = 1/5
Los elementos de anclaje y bulonado que sobresalgan
del soporte se cortaran en su parte no funcional. En
económica.
casos especiales pueden existir soluciones técnicas de
- Debe resistir las cargas sobre el encofrado y el empuje
encapsulado.
del macizo rocoso sobre la bóveda interior definitiva.
:
- Debe resistir los movimientos de retracción, fluencia, y
las deformaciones por temperatura del soporte y del
revestimiento, así como las vibraciones.
- Sus componentes principales deben ser imputrescibles,
Fases de la
impermeabilización
...
deben resistir el envejecimiento, resistentes químicamente
Los trabajos de impermeabilización constarán de varias
y duraderos.
fases:
- La geomembrana ha de ser soldable, y sus uniones
verificables mediante controles de soldadura.
1.- Tratamientos preliminares
2.- Preparación del soporte
3.- Colocación de la impermeabilización con
R
R
Superficie de
iluminación
X
Y
R
Grandes
Irregularidades
Tratamiento en
bulones o anclajes
R >= 20 cm
X/Y = 1/5
Z >= 15 cm
geomembranas
4.- Acabado del sistema de impermeabilización
1.- Tratamientos preliminares
Son los trabajos provisionales de taponamiento y
recogida y conducción de aguas que permiten la
ejecución posterior de la impermeabilización.
R
Pequeñas
Irregularidades
Fig.. 1: requisitos que debe cumplir el soporte de la impermeabilización
8
Consisten en:
1.- Taponamiento y drenaje de filtraciones
2.- Tratamientos superficiales
- Termoplásticos: al aplicar calor a estos polímeros, se
3.- Formación de drenes superficiales permanentes
ablandan, pudiendo ser moldeados o extruidos.
En el grupo de polímeros termoplásticos están:
2.- Preparación del soporte
- Poliolefinas: polietileno o polipropileno.
- Polímeros vinílicos: PVC
Aplicación de gunita, hormigón proyectado o morteros.
La preparación puede ser de protección (para evitar
Las poliolefinas en particular son termoplásticos
fisuras en los drenes) o regularización (crear un soporte
cristalinos, que poseen una alta resistencia química y
para la impermeabilización).
un buen índice de aislamiento eléctrico. Pueden
extrusionarse fácilmente y su precio es económico. A
3.- Instalación de la impermeabilización con geomembranas
este grupo pertenecen el polietileno y el polipropileno
como los más habituales.
Instalación mediante soldadura entre paños de
geomembranas sintéticas, que consigan la máxima
Dentro del grupo de los polietilenos, dependiendo del
estanqueidad del sistema. Se instalan sobre todo el
método y las condiciones empleadas para la síntesis de
perímetro o parte del mismo (véase Fig. 3).
este polímero se pueden obtener diferentes variedades,
que se clasifican en función de la densidad del producto
La elección del espesor y del tipo de material vendrá
(función de la estructura molecular del polietileno y del
indicado por la naturaleza del terreno, el caudal de agua,
ordenamiento molecular).
el tipo de soporte, el tipo de hormigón estructural y el
tipo de protección, habitualmente es 2 ó 2,5mm.
El polietileno de muy baja densidad (VLDPE), es un tipo
de polietileno que presenta muy baja densidad, fabricado
4.- Acabado del sistema de impermeabilización
por copolimerización con alquenos. La estructura
molecular del VLDPE es muy ramificada, lo que hace que
Trabajos posteriores a la instalación de las
el grado de empaquetamiento molecular sea muy
geomembranas, que conducen, con posterioridad, a la
limitado. De este modo, este material muestra una
estanqueidad de la obra (Fig.. 2).
cristalinidad casi nula, muy baja densidad y en
Impermeabilización
principal con lámina
consecuencia posee un alto grado de flexibilidad que le
hace idóneo para esta aplicación. Así mismo, este
material posee unas características de elongabilidad
máximas, que llegan a niveles del 800%.
Revestimiento
estructural
Revestimiento
hormigón proyectado
Estas características hacen adecuado el uso de este tipo
de materiales para la impermeabilización en el interior
de túneles, teniendo presentes los requisitos de
impermeabilización, y condiciones de obra descritas en
los puntos anteriores.
:
Fig.. 2
Impermeabilización con
geomembranas de base
poliolefínica
...
Dependiendo de su comportamiento frente al calor,
existen dos grandes grupos de polímeros sintéticos:
- Polímeros termoduros o termoestables: al ser
calentados no se ablandan, e incluso pueden llegar a
aumentar su dureza (resinas fenólicas, poliéster PET y
las gomas).
9
De hecho, y al igual que ha ocurrido en otras aplicaciones
de impermeabilización a nivel mundial (i.e. balsas de
agua), el uso de las geomembranas con base
poliolefínica para aplicaciones de túneles ha estado
creciendo sin interrupción en toda Europa durante los
últimos 10 años.
En este sentido, se ha desarrollado normativa específica
en algunos países Europeos (Alemania), donde desde
principios del año 2006, la norma EAG-EDT 2006 impone
las geomembranas poliolefínicas como material exclusivo
de impermeabilización en túneles.
:
Geomembranas Atarflex ®
para impermeabilización de
túneles
...
Atarflex® Túneles es una geomembrana especialmente
formulada para esta aplicación a base de poliolefinas
mayoritariamente de VLDE y que está dotada de una
flexibilidad, soldabilidad y propiedades mecánicas
sobresalientes, que la hacen idónea para aplicaciones
de impermeabilización en el interior de túneles.
Esta geomembrana se presenta en dos formatos:
Atarflex ® TS Túnel: geomembrana coextruida bicolor.
Se fabrica con un lado en negro y el otro en color claro,
normalmente crema, o gris (blanco o amarillo opcionales).
Resulta idónea para su aplicación en el interior de túneles,
donde la falta de visibilidad y la posibilidad de años
constructivos en la geomembrana difíciles de detectar,
aconsejan que lleve una capa de señalización (signal
layer). Esta lámina posee características
igualmente B2 de autoextinguibilidad,
que pueden ajustarse a B1 con ayuda
de aditivos (norma DIN 4102).
Atarflex ® TW Túnel: geomembrana
translúcida fabricada con polietileno de
muy baja densidad, con propiedades
que la hacen idónea para su aplicación
en el interior de túneles. Su naturaleza
translúcida la hace ideal en aquellos
casos en los que se necesite inspección
visual del soporte, una vez colocado el
sistema de impermeabilización. Esta
lámina posee también características
B2 de autoextinguibilidad, que pueden
ajustarse a B1 con ayuda de aditivos
(norma DIN 4102).
10
Atarflex ® TS y Atarflex ®
TW contienen en su
composición además del
polímero base (VLDPE),
antioxidantes
y
estabilizantes térmicos.
En el caso de las
g e o m e m b r a n a s
c o e x t r u i d a s ATA R F L E X
TS ® , la deslaminación
entre capas no ocurre en
ningún caso, porque la
fabricación se realiza por
coextrusión de ambas
capas en la propia
máquina calandra. El
ensayo de adherencia
entre capas carece de
sentido, pues el resultado
es infinito.
Las características mecánicas de las láminas ATARFLEX®
permiten a estas láminas tener un mejor comportamiento
frente a las solicitaciones a las que va a estar sometida
la obra, y una mejor adaptabilidad a las irregularidades
del soporte, gracias a su elevado alargamiento en rotura.
Así mismo, presentan resistencias a presiones muy
elevadas (> 200 kN/m 2 ), que es es un excelente
comportamiento a compresión.
Las geomembranas ATARFLEX ® son compatibles con
cualquier grado de agresividad natural de las aguas
subterráneas (contenido en magnesio, amonios, sulfatos,
dureza, etc.).
Se incluyen fichas técnicas de estas geomembranas al
final del presente catálogo.
:
en un 57 % y etileno en un 43%. Este compuesto se
Comparativa de
las geomembranas
poliolefínicas
Atarflex ® frente a
las láminas de PVC,
en aplicaciones de
impermeabilización
de túneles
...
denomina dicloro etano, que a altas temperaturas se
convierte en gas cloruro de vinilo (CVM). Posteriormente,
por medio de una reacción química conocida como
polimerización, el CVM se convierte en un polvo blanco,
fino y químicamente inerte: la resina de PVC.
El PVC muestra densidades elevadas, del orden de
1,320g/cm3 muy superior a las poliolefinas 0,92 g/cm3 .
Su poder calórico es reducido y es muy resistente al
ataque de ácidos y bases, pero es inestable al calor y
las radiaciones ultravioletas, por lo que necesita aditivos.
A la vez el PVC es un material rígido en su estado natural.
Por tanto, para aumentar su flexibilidad se añaden
plastificantes, que:
El PVC-P es un material ampliamente
empleado en aplicaciones de
impermeabilización de túneles, y cuya
aplicación esta tipificada en la norma UNE 104424
“Materiales sintéticos. Puesta en obra. Sistemas de
impermeabilización de túneles y galerías con láminas
termoplásticos prefabricadas de PVC-P” y otras normas
europeas.
El PVC (policloruro de vinilo) es un plástico termoestable,
con estructura amorfa, que está compuesto por cloro
- Migran con el paso del tiempo, provocando fragilización
de la geomembrana, y por tanto, pérdida de flexibilidad.
- Encarecen el producto, principalmente cuando los
plastificantes son de calidad.
Debemos destacar además que:
1) Un producto elaborado con PVC puede contener hasta
un 60% de aditivos, que le confieren estabilidad,
TA B L A 2
PVC UNE 104424
ATARFLEX TS
2 mm
2 mm
1,32 g/cm3
0,92 g/cm3
> 15 MPa
> 23 MPa
Max. 300 %
> 1200 %
Sin fisuras a -20 ºC
Sin fisuras a -20ºC
> 60 N
> 134 N
Comportamiento al calor
< 2%
< 2%
Comportamiento al fuego
Autoextinguible
Autoextinguible
Capa señalizadora
Capa señalizadora
Resistencia a microorganismos
Resistente
Resistente
Resistencia a perforación de raíces
Resistente
Resistente
Caracteristica
Espesor nominal
Densidad
Resistencia a tracción
Alargamiento a la rotura
Plegado a bajas temperaturas
Resistencia al desgarro
Color
11
propia estructura molecular del material polimérico, por
lo que no precisa de plastificantes para obtener
flexibilidad. De esta forma no existe fragilización del
material a largo plazo por pérdida de plastificante. De
hecho, para la aplicación en túneles donde la
geomembrana está a cubierto de radiación UV se puede
asegurar que apenas existirán pérdidas de propiedades
en plazos de tiempo de varios cientos de años.
La permeabilidad al agua de las geomembranas de
polietileno es muy limitada. Las moléculas de agua que
absorbe el material actúan cerrando los poros, y por
tanto, impidiendo el paso de más agua. En el caso del
plasticidad o rigidez, color, etc. Esto convierte al PVC en
PVC la permeabilidad al agua es mayor (y por tanto,
una compleja amalgama de productos químicos.
resulta mayor su capacidad de absorción de agua).
2) El PVC usado para la fabricación de geomembranas
Además, las láminas ATARFLEX ® no contienen ningún
de impermeabilización, contiene aditivos plastificantes.
tipo de aditivo organoclorado. Por tanto, no emiten ningún
Las sustancias que se utilizan como plastificantes del
tipo de gas nocivo durante los procesos de soldadura.
vinilo son los ftalatos, que pueden resultar peligrosos a
la salud.
Mientras que el PVC se presenta en un formato basado
en rollos pequeños (lo que implica un elevado ratio de
3) El hecho de llevar compuestos clorados en su
metros de soldadura por metro cuadrado), las
formulación, hace que en el proceso de soldadura se
geomembranas de PE se presentan en rollos de 2 a 6
generen gases tóxicos en el interior del túnel, que en la
metros, lo que disminuye drásticamente el número de
situación de ventilación limitada existente adquiere una
especial y dramática relevancia.
El sistema de fabricación de las geomembranas de PVCP bicapa, usadas en túneles como láminas con “signal
layer” o las láminas reforzadas, pueden provocar
fenómenos de deslaminación del material según el plano
de contacto de las capas, debido a gradientes de
temperatura entre las capas.
En España, los parlamentos autonómicos de Andalucía
y Cataluña han aprobado medidas contra el PVC.
En Alemania esta regulada la prohibición de usar el PVC
como material impermeabilizante en túneles (EAG-EDT
2006). El parlamento de Suecia, ha aprobado la
eliminación progresiva del PVC en todas sus aplicaciones.
EEUU ha anunciado un plan para terminar con la industria
paños necesarios para cubrir la bóveda del túnel.
Además, debido a la mayor densidad del PVC, en un
rollo de 2 m x 35 m de ambos materiales, el rollo de
PVC-P resulta 40 kg más pesado que el rollo de polietileno
VLDPE.
En cuanto a la comparación de propiedades mecánicas,
la resistencia a tracción de las láminas ATARFLEX es un
50% mayor que la exigida para las láminas de PVC-P en
la norma UNE 104424. El alargamiento a rotura es 4
veces mayor para ATARFLEX®, y la resistencia a desgarro
del ATARFLEX ® es más del doble de la correspondiente
a l P V C - P t o d o e l l o a i g u a l d a d d e e s p e s o r.
:
Instalación de las
...
del cloro, con prioridad a la eliminación del PVC.
geomembranas Atarflex®
Frente al PVC el uso de geomembranas poliolefinicas
La instalación de las láminas ATARFLEX® se lleva a cabo
(como polietileno - PE) es una solución sencilla, de coste
a través de las siguientes etapas principales:
moderado, con un bajo riesgo (siempre que el diseño
sea el adecuado), que permite un bajo coste de
Preparación del soporte:
conservación, mantenimiento y reparación.
En particular la geomembrana Atarflex ® fabricada a
partir de VLDPE, posee una flexibilidad inherente a la
12
1.- Preparación de la superficie: eliminación de partículas
mal adheridas o sueltas y limpieza con agua de la
superficie a tratar.
2.- Colocación de drenes: se colocarán drenes
configuración y geometría del perímetro del túnel.
principales con una frecuencia determinada por el
Además se debe adaptar el geotextil a la geometría del
volumen de agua filtrada. Se dispondrán de forma
soporte, con el menor número de pliegues y con solapes
transversal desde bóveda a solera, y a estos se
de 20 cm como mínimo.
conectarán drenes ramales inclinados.
2.- Instalación de la geomembrana: fijación transversal
3.- Ejecución de hormigón proyectado.
sujeta a las arandelas anteriores, solapadas
termoplásticamente, por medio de máquinas de aire y/o
Impermeabilización principal
cuña caliente con canal central para control de
(Véase Fig.. 3)
estanqueidad. La soldadura entre paños ATARFLEX tendrá
un solape mínimo de 8 cm, debiéndose ejecutar los
1.- Instalación del Geotextil: fijación por medio de
controles de estanqueidad de soldadura pertinentes.
arandelas (código AR, véase Fig.. 4) del mismo material
que la lámina, con una densidad mínima de 1ud/m 2
3.- En puntos singulares se utilizarán piezas inyectadas
aunque la densidad de anclajes dependerá de la
tipo trumpet (Fig.. 5) o seguir detalles (Fig.. 3) se protegerá
1
2
3
75 mm
28 mm
9 mm
Diámetro Taladro Spit 3 mm
Diámetro Cabeza Spit 28 mm
Geotextil
o Geodren
Arandelas y
clavo split
Geomembrana
Bulón
Bulonado / Gunitado
Unión por calor
de la Geomembrana
sobre la Arandela
Fijación Geotextil o
Geodren con Arandela
y clavo split
5
4
DETALLES
Fig.. 3 detalle de las fases de instalación de la impermeabilización descritas.
Gunita
Clavo Spit
>50mm
>250mm
Caperuza Plástica
de estanqueidad
Cabeza de Bulón
>50mm
Sostenimiento
de Hormigón
Soldadura
>250mm
Emboquillado Plástico
Hormigonado del
sostenimiento definitivo
Tratamiento de las
Cabezas de Bulones
Bulón
Soldadura
Hormigón de
sostenimiento
Armaduras
Mortero Expansivo
Geomembrana
Geotextil/Geodren
Bulón
Mortero Expansivo
Arandela de Neopreno
Placa Metálica Apoyo
Geomembrana
Geotextil / Geodren
Tratamiento de Cabeza de Bulón
con Fijación de Armadura
Fig.. 5: Trumpet ATARFIL
Fig.. 4: Arandela ATARFIL
(T-Disk)
Tratamiento de Cabeza de Bulón
Arandela de Neopreno
Placa Metálica Apoyo
13
la lámina con un geotextil o con una lámina de protección,
del mismo tipo que la instalada.
4.- En zonas de contrabóveda, se aplicará una gunita o
tensados, los cuales pueden estar unidos por extrusión,
entrelazado o soldado, cuyas aberturas son mucho mayores que
los elementos que las constituyen, que se usa en contacto con el
suelo y/u otros materiales en ingeniería civil para aplicaciones
geotécnicas, fundamentalmente, con el fin de reforzar.
mortero de 5 cm, antes del hormigón estructural para
protección de la geomembrana.
Colocación de la capa de hormigón de sostenimiento.
La fase final es la ejecución de esta capa mediante
encofrado y vertido del mismo. En ocasiones se acoplan
con posterioridad pantallas antiruido, antireflexión, etc...
:
Glosario de túneles
...
Acceso: rampa o trinchera de acceso a la boquilla del túnel.
Agua higroscópica: parte del agua contenida en el suelo,
fuertemente adherida por atracción a las partículas del suelo, que
no puede ser eliminada por gravedad, sino solo por calentamiento.
Agua libre: porción del agua subterránea no adherida a las
partículas del suelo que puede fluir libremente, por gravedad,
hacia túneles, pozos, captaciones, etc.
Bóveda: parte superior de la sección de un túnel.
Bulón: elemento de sostenimiento consistente en una barra
metálica que se instala, anclada, en taladros en las paredes de
una excavación.
Bulón de anclaje: barra de acero, generalmente de longitud 7
metros, equipada con un anclaje mecánico de expansión en su
extremo, que se inserta en taladros alrededor de la sección de
un túnel para rigidizar y sujetar posibles bloques
semidesprendidos.
Cabeza de bulón: extremo roscado de un bulón donde se instalan
la placa de reparto y la tuerca de fijación y/o tensado.
Contrabóveda: suelo o solera de una excavación subterránea.
Construcción mecanizada de túneles o galerías: perforación de
túneles por medio de máquinas tuneladoras, diferenciándose de
la perforación por explosivos.
Dovelas: piezas prefabricadas, metálicas o de hormigón, que se
fijan mutuamente para construir un sostenimiento o revestimiento.
Extradós: Cara exterior (hacia la roca) del revestimiento de un
túnel.
Filtración: vía de agua.
Geocompuesto: material compuesto por al menos un geosintético
entre sus componentes, que se usa en contacto con el suelo y/u
otros materiales en ingeniería civil para aplicaciones geotécnicas.
Geomalla: estructura plana polimérica que consiste en una red
regular cuyos elementos están íntegramente conectados y
14
Georred: estructura plana polimérica que consiste en una red
regular y densa, cuyos elementos constitutivos están unidos
mediante nudos, cuyas aberturas son mucho mayores que dichos
elementos y que se emplean para la transmisión de líquidos o
gases por drenaje
Geosintético: producto fabricado con materiales sintéticos que
se usa en contacto con el suelo y/u otros materiales en ingeniería
civil para aplicaciones geotécnicas.
Geotextil: material textil plano, permeable, polimérico, que puede
ser tejido o no tejido, que se usa en contacto con el suelo y/u
otros materiales en obra civil para aplicaciones geotécnicas.
Gunitar: puesta en obra de mortero y hormigón por proyección
a gran velocidad sobre una superficie, previamente transportado,
en forma neumática a través de mangueras y lanzado a través
de una boquilla.
Impermeabilización interior: sistema de impermeabilización
realizado desde el interior del túnel o galería.
Impermeabilización exterior: sistema de impermeabilización
realizado en el exterior del túnel o galería, generalmente a cielo
abierto.
Intradós: superficie interior del revestimiento de un túnel.
Geomembrana imper meabilizante: láminas sintéticas
prefabricadas que, adecuadamente instaladas y soldadas entre
si, garantizan durante un determinado plazo de tiempo la función
de impermeabilización.
N.A.T.M.: nuevo método austriaco de construcción de túneles.
Recubrimiento: espesor de suelos o rocas por encima de la clave
del túnel.
Revestimiento: protección permanente de sostenimiento de las
excavaciones subterráneas. Engloba todo tipo de revestimientos,
ya sean de mortero, mampostería, hormigón proyectado, hierro,
madera, acero, etc.
Sistema de impermeabilización: conjunto de capas, caracterizado
por la naturaleza de cada una de ellas, su número, su forma de
colocación y su dimensionado.
Sistema Oberhasli: procedimiento ligado a la impermeabilización
primaria o preliminar de túneles y que conlleva todas las
operaciones de recogida de aguas, mediante drenes.
Sostenimiento: sostenimiento provisional instalado para dar
estabilidad y seguridad durante la construcción, cuyos elementos
quedan generalmente in situ e incorporados en el revestimiento
definitivo (bulones, hormigón proyectado, etc).
ATARFIL
Geomembranas
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