Tanago Geocontrol Ingenieria Detalle Obra Civil Linea 6 Santiago

7/26/2019 Tanago Geocontrol Ingenieria Detalle Obra Civil Linea 6 Santiago

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J os Gonzlez del Tnago

Gerente de proyectos de

Obras subterrneas.Geocontrol. Madrid.

Ingeniera de detalle dela obra civil de la lnea 6del metro de Santiago


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Lnea 6 del metro de Santiago de Chile

La Lnea 6 del Metro de Santiago tiene 15,3 Km de longitud

Se inicia en el rea S-O de la ciudad, en la futura ciudad Parque

bicentenario en Cerrillos y finaliza en la municipalidad de las Condes

(Providencia) en la parte Norte de Santiago. Estos dos extremos estarn

unidosen menos de 25 minutos

En la Lnea 6 est previsto que los trenes circulen automticamente sinconductor y que lasEstacionesestn equipadascon puertasde andn.

La lnea 6 estar terminada en 2016 y esta dividida en 4 tramos con un

costo de 1036 millones US$. Los dos primeros tramos se ha adjudicado a

la constructora Salini y losdosltimosa Echevarra-Izquierdo y OSSA.Tradicionalmente en Santiago tanto las Estaciones como el Tnel

Interestacin se construyen con el mtodo NATM.


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Para abordar la construccin de la lnea 6

se ejecutaran, adems de las estaciones,

17 piques de construccin, con el objeto

de disponer de suficientes frentes deataque para cumplir el plazo de la obra.

Cerrillos

Los Leones

uble

Franklin

Lo Valledor

Club Hpico

Biobo

uoa

Estadio Nacional

L6

Ins de Surez.

L6

Piques de construccin


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Lnea 6 del metro de Santiago de ChilePique

Estocadas tnel Interestacin

Galera de conexin


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Cerrillos

Los Leones

uble

Franklin

Lo Valledor

Club Hpico

Biobo

uoa

Estadio Nacional

L6

Ins de Surez.

L6

La lnea 6 tendr 10 estaciones de las que

4 de ellasson estacionesde combinacin:

Estacin Franklin: cruce con lnea 2

Estacin uble: cruce con lnea 5

Estacin uoa: cruce con lnea 3

Estacin los Leones: cruce con lnea 1


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Estaciones de la Lnea 6

Demanda mxima

2.183

5.695

4.181

3.826

2.351

4.549

2.304

5.149

2.319

9.387

4047

10558

7752

7094

4358

8434

4272

9546

4300

17403

0 5.000 10.000 15.000 20.000

CERRILLOS

LO VALLEDOR

CLUB HIPICO

FRANKLIN

BIOBIO

NUBLE

ESTADIO NACIONAL

UOA

INES DE SUAREZ

LOS LEONES

Actual 25 aos

Demanda mxima en horario punta por hora.


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El diseo de las estaciones de la Lnea 6 se ha planteado con el objetivode facilitar el acceso a flujos de viajeros desde 4.000 hasta 17.000usuarios/hora, segn la ubicacin de la estacin, y buscando un mnimo

impacto urbano de lasobras.Por ello se ha adoptado, en todos los casos, una construccin ensubterrneo a partir de un pozo vertical, circular o rectangular.

Lasestaciones son de 120 metros de largo

Estacin con Pique circular.Estacin con Pique rectangular.


Diseo y criterios


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Diseo

La Distribucin de pasajeros se realizara mediante una mesaninasituada en el interior de lasestaciones.

Estacin de Estadio nacional


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Estaciones de paso menor

Club Hpico, Biobo, Insde Suarez

Para menor flujo de pasajeros, slo tienen un pasillo principal y dos

pequeossecundarios

Andenesde 3,5 metros y una anchura de seccin de16 m.


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Estaciones de paso medianas

Cerrillosy Lo Valledor

1 Estacin terminal y 1 de paso de tamao medio

Andenes de 4 metros y una anchura de seccin de 17,50 m.


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Estaciones especiales

Estadio Nacional (5800 m2 subterrneos)

Alta capacidad para eventos masivos. 24.000 personas/doshoras



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Estaciones de combinacin

uoa

2 estacionesLnea 3 y Lnea 6 con pique comn



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uoa

2 estacionesLnea 3 y Lnea 6 con pique comn



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Los Leones(Providencia)

Estacin mas grande de la lnea

Andenesde 5metros y una anchura de seccin de 20 m.


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Los Leones(Providencia)

Estacin mas grande de la lnea

Andenesde 5metros y una anchura de seccin de 20 m.


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Condicionante 1:Con los diseos anteriores se alcanza:

Anchurasde excavacin: 17a 20m

Seccionesde excavacin: 150a 185m2


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Condicionante 2: los recubrimientos sobre la c lave de las estacionesson del orden de 10m.


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Estaciones de la Lnea 6Geotecnia

Estratigrafa del suelo de Santiago es muy conocida, debido a lasnumerosas prospecciones y obras realizadas. Para este proyecto seha realizado una calicata de 25 m, cada 400 m lineales.

Gravas

Finos


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UNIDADGEOTCNICA

Rellenoantrpico

Gravas arenosas 2depositacin Ro Mapocho

Gravas arenosas 1depositacin Ro Mapocho

(kN/m3) 17,0 22,5 22,5cmax (kPa) 10 25 35m () 33 45 47,5

c (kPa) 10 20 21,5 () 35 50 53

Ec (kPa) 20.00046.000 x Z0,55 (Z6)65.000 x Z0,53 (Z>6)

n 0,30 0,25 0,25

() 0 12 12

K0 0,650,9 (Z


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Evolucin del mdulo de corte conla deformac in unitaria al corte

[-]S

Dynamic methods

Local gauges

Conventional soil testing

Sh

earmodulusG/G

-]

0

10-6

10-5

10-4

10-3

10-2

10-1

1

0

Retaining walls

Foundations

Tunnels

Smallstrains

Verysmall

strains

Larger strains

Shear strain

Estaciones de la Lnea 6Geotecnia


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Este mtodo ha funcionado correctamente. Sin embargo con l slo se consiguen avances

totales tericos entre 0,3y 0,4m/da que pueden llegar a 0.6m/da, con lo cual, lasEstac iones

son el camino crtico en la construccin de una nueva lnea. Segn la complejidad de las

estaciones, su construccin completa supone un plazo entre 17y 25meses.

Estaciones de la Lnea 6Mtodo constructivo

Hasta ahora la construccin de los Tneles Estacin del Metro de Santiago se llevaba a cabocon el mtodo de las Galeras Laterales (Side Drift)


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Los bajos avances conseguidos con este sistema se deben a la divisin de la seccin a

excavar en cinco subsecciones cuya anchura es del orden de 5 metros, lo cual hace

imposible obtener de la maquinaria de excavacin rendimientosadecuados.

Adicionalmente, este mtodo exige construir y demoler dos paramentos marcados con X lo

cual alarga el proceso constructivo y aumenta los costes y se crean 6 juntas en el

revestimiento, lo cual es una fuente potencial de problemas.

1

3

2

6

4

5

Junta

en

el

Revestimiento

Revestimientoademoler


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El mtodo de la Bveda Autoportante (MBA)fue diseado por Geocontrol para construir un

tramo de 300 metros del Tnel de Archidona, Mlaga (Espaa), prximo a su emboquille Este.

Este tramo se excav en unas argilitas saturadas del Terciario, de muy baja resistencia; con la

particularidad de que el espesor del terreno sobre la clave del tnel variaba entre 3 y 10 metros.

Exista una torre de apoyo de una lnea de alta tensin y la Compaa Elctrica impuso un lmite

de 20 mm para la subsidencia en losapoyos de la torre.


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Este mtodo se basa en realizar la excavac in en tres fases clsicas: Bveda, Banco y

Contrabveda. Tiene dos particularidades:

I.-La excavacin de la Bveda se hace en

dos frentes, creando un tabique

provisional.

II.-La estructura de la Bveda se completa

antes de iniciar la excavacin del Banco y

dispone de dos amplias patas de elefante

para minimizar la subsidencia durante la

excavacin del Banco y Contrabveda.

Adems se hace trabajar conjuntamente

el Sostenimiento Primario y Secundario


Mtodo constructivo


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Mtodo constructivo


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Mtodo constructivo


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Mtodo constructivo

Con la aplicac in del MBAa los Tneles Estacin de la Lnea 6 se conseguirn las siguientes

mejorasen la seguridad durante la construccin:

Al realizar la excavacin bajo la proteccin de un paraguas pesado no habr ningn

operario trabajando bajo un terreno no reforzado.

El monitoreo de la perforac in de los taladros para colocar el paraguas permitir

detectar empeoramientos de la calidad del terreno por delante del frente.

El mayor espacio existente en el frente har posible la utilizac in de robots para

proyectar; evitndose las delicadas condiciones que se crean al proyectar

manualmente sobre la c lave del Tnel.


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Mtodo constructivo


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Mtodo constructivo

ConstruccindeunTnelEstacinde120m

Bveda 120m

/1.5

m/da

80

das

Banco 120m/5.3m/da 23das

Contrabveda 120m/7.5m/da 16das

TOTAL 119das

AvanceMedio=120m/119das =1m/da


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Mtodo constructivo. Conclusiones

La construccin de los Tneles Estacin de la Lnea 6 mediante el mtodo de la BVEDA

AUTOPORTANTE permitir pasar de los0.6 m/da, que hasta ahora se obtenan, a 1 m/da; lo

cual se traducir en una reduccin mnima de unos seis meses en el plazo de construccin de

una estacin.

La aplicacin del mtodo de la BVEDA AUTOPORTANTE contribuir a mejorar, an ms, las

condiciones de seguridad durante la construccin del Tnel Estacin y de las Galeras de

Acceso.

Los clculos tensodeformacionales en tres dimensiones realizados hasta ahora, confirman

plenamente la viabilidad de aplicar este mtodo en la Lnea 6 del Metro de Santiago.


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En cada una de las estaciones el proceso constructivo se ha analizado mediante un modelo

tridimensional de elementos finitos que ha sido resuelto con el programa FLAC 3D para obtener

los desplazamientosdel terreno y lassolicitacionessobre los elementos de sostenimiento.


Clculos


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Distribucin de desplazamientos verticales

en el entronque de una estacin.


Clculos

Incremento de la deformacin unitaria al corteIncremento de la deformacin unitaria al corte

Distribucin de desplazamientos verticales ensuperficie


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Clculos


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Isolneas de subsidencia en la Estacin Ins de Surez.

Una de las ventajas que

ofrecen los clculos

tensodeformacionales es que

dan una informac in integral

sobre los movimientos del

terreno modelizado, lo cual

permite obtener las isolneas de

subsidencia, tal como se

muestra en el ejemplo de la

Estacin Ins de Surez.


Clculo de subsidencias


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La ciudad de Santiago tiene un amplio historial ssmico tanto en frecuencia como en intensidad

de eventos, destacando entre los rec ientes, el de febrero de 2010 con una intensidad de 8,8.

Por ello, los tneles y las estaciones de las Lneas de Metro en Santiago estn diseadas para

resistir la actividad ssmica.

Desplazamientos del modelo de una estacin ante un sismo.

En la Lnea 6 Geocontrol ha

utilizado los modelos 3D

para hacer un estudio

ssmico integral de la

infraestructura que permite

conocer con gran precisin

los lugares que deben serespec ialmente reforzados.


Clculo ssmico


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EstacindeLosLeonesbajoelEstacionamientodelaAvda.Providencia.

Ejeaparcamiento

Eje

Tnel

Nivel -1

Nivel -2

Nivel -3

Nivel -4

Avenida ProvidenciaEje

Calle

+0.40+0.245

Estacionamiento

Estacionamiento

Estacionamiento

0

1

2

3

4

5

6

7

8

910

Casi la mitad del Tnel de la Estacin Los Leones

debe construirse bajo el Estacionamiento de la

Avenida de Providencia y el espesor de losterrenos entre ambas estructuras es de unos

8m.

Los clculos 3D que se realizaron para analizar la

viabilidad constructiva de este Tnel Estacin

con el M.B.A pusieron en evidencia que con este

mtodo, los asientos a los que iba a verse

sometida la estructura del Estacionamiento no

eran admisibles.

Estaciones de la Lnea 6Particularidades constructivas


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AplicacindelMtododelasGalerasdeCimentacinenlaEstacinLosLeones.

En la figura adjunta se muestra la

aplicacin del Mtodo de las Galeras

de Cimentacin a la construccin del

Tnel de la Estacin Los Leones, elcual tiene una anchura de 18 m y est

solo a unos 8 m del Estacionamiento

de la Avenida Providencia. El hecho de

que las dos Galeras de Cimentacin

tengan una seccin de excavacin de

tan solo 25,5 m2, hace posible la

minimizacin de los asientos sobre la

estructura del Estacionamiento.



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I.- Vista en perspectiva

II.- Vista en planta

III.- Corte longitudinal por el tnel Estacin

Galera de acceso principal

Tnel estacin

IV.- Corte transversal por el tnel Estacin

Galera de conexin linea 1

V.- Corte transversal porgalera de acceso

Pique

VI.- Corte transversal porgalera de conexin con

linea 1

VII.- Corte transversal porgalera de escaleras

Galera de escaleras



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Desplazamientos verticales del terreno a la cota de cimentacin delparking debido a la ejecucin de la Estacin de los Leones.



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J os Gonzlez del Tnago

Gerente de proyectos deObras subterrneas.Geocontrol. Madrid.

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