Construir con el fin de garantizar seguridad y durabilidad en obras de infraestructura tan exigentes como lo son los túneles, requiere un debido control de calidad en aspectos como: planeación, calidad de materiales y ejecución de la obra, esto con el fin de cumplir con lo requerido de manera eficiente y duradera. Un túnel es, por definición, “una obra subterránea de carácter lineal que comunica dos puntos para el transporte de personas o materiales; normalmente es artificial”. Los túneles son construcciones civiles; obras de gran envergadura cuyo principal cimiento es la seguridad, desde el instante mismo de iniciar su construcción.
Estas obras de ingeniería que, ante las necesidades y exigencias de la obra, buscan en el uso de los materiales todo lo que pueden aportar, actualmente se complementan mediante: el uso de nuevas tecnología, diseño de mezclas de concreto especializadas y a la medida, el empleo de aceros como elementos de anclaje y de soporte estructural, micro y macrofibras metálicas o sintéticas, acelerantes, retardantes, superplastificantes, sílica, microsílica, nanosílica, metacaolín, tubos con obturadores o a manguitos, láminas de soporte, y muchos otros.
Hablando específicamente de los concretos: concretos lanzados de todas las gamas de resistencias, lechadas de inyección y lechadas de consolidación, concretos de relleno y con espumantes, concretos convencionales y de fraguado inmediato, concretos prefabricados; y todos estos materiales mezclados en una sola estructura.
Tanto en la etapa de la planeación como la de construcción de un túnel, debe entenderse que se necesita estar familiarizado con todo y saber específicamente de lo que conlleva cada proceso, pues la seguridad de su obra depende de los materiales, el personal, el equipo y la experiencia. Por lo tanto, el control de calidad de los materiales de construcción en un túnel se concibe desde el mismo diseño del proyecto y se fortalece durante toda la etapa constructiva porque, a diferencia de las demás obras civiles, el túnel exige la presencia total de controles, supervisores de calidad y laboratoristas que estén midiendo al segundo la calidad de los materiales empleados, y así estar seguro de que todo se hizo bajos los parámetros especificados.
Durante el diseño del proyecto:
Debe planearse al detalle un adecuado plan de inspección y ensayo sobre todas la etapas de construcción del túnel. Una buena etapa de planeación evitará sobrecostos futuros al no presupuestar una alta carga de ensayos sobre las materias primas que se emplearán y de controles sistemáticos que habrá que desarrollar en los diferentes ciclos de excavación del túnel.
La diversidad de materiales es tal que sorprende y habrá que estar seguro que cada material o pieza que se utilice es lo más adecuado para el proyecto: barras de acero, pernos autoperforantes, cementos, bentonita, concretos, láminas, mallas electrosoldadas, aditivos, explosivos (si son del caso), adiciones al concreto, membranas y geomembranas, platinas, etc.
Para no ir muy lejos, la boquilla de la máquina de lanzado debe traer su respectivo certificado de calidad (en caso contrario, ordenar que se ensaye) para establecer su resistencia y duración, pues de su calidad depende la seguridad de todo el personal que interviene en el proceso de colocación de concreto neumático, el cual puede manejar altísimas presiones y proyectar inadecuadamente agregados.
Conocer el tipo de suelo con el cual se va a trabajar, determina el método constructivo a emplear y la longitud de avance de los ciclos de perforación, las cantidades adecuadas de explosivo que garanticen una buena quema y el aprovechamiento racional de los recursos. También orientan al constructor sobre el tipo de soporte que debe proporcionar al túnel para que este mantenga la estabilidad durante su construcción y tenga larga vida de servicio.
Así, por ejemplo, un suelo tipo V exigirá que el soporte del túnel incluya la colocación de pernos sistemáticos, el empleo de concretos lanzados primarios y secundarios, además de consolidación del terreno alrededor con el empleo de inyecciones de lechadas de cemento, un caso diferente al de un terreno tipo I, conformado básicamente por roca sana, capaz de soportarse por sí sola sin necesidad de elementos adicionales.
Antes de iniciar la fase constructiva:
Es recomendable realizar un control y aseguramiento de calidad previo al inicio del proyecto, puesto que es necesario tomarse el tiempo para garantizar que se tiene todo lo que se necesita y que todo va a funcionar según las especificaciones del proyecto, debemos asegurar y efectuar ensayos previos de: compatibilidad entre los pernos y el adherente a emplear, compatibilidad del cemento con los aditivos, verificación de los diseños de mezcla de los concretos hidráulicos, lanzados de prueba y validación de la dosificación de las lechadas. Además de los ensayos previos, se debe demostrar la calidad de ciertos materiales, sumando una carpeta de certificados de fabricación o producción de barras de acero, mallas electrosoldadas, epóxicos, fibras, bentonitas, aditivos, adiciones, etc.
También deberá adjuntar una carpeta de documentos con los certificados de calibración y verificación de: el manómetro del gato hidráulico para el tensionamiento de pernos, el penetrómetro Proctor o tipo canguro para ensayos de adaptabilidad del concreto lanzado, el vicat modificado para realizar los ensayos de compatibilidad del cemento con el aditivo, las básculas empleadas para el pesaje de las materias primas para la producción de concreto, los cuenta litros o medidores de flujo para el agua y los aditivos utilizados, las balanzas con las que se contará en el laboratorio ya sea en obra o externo, las prensas para la realización de los ensayos de compresión, flexión y tenacidad de los concretos, y los certificados de todos los equipos de medición que se requiera emplear.
En los procesos de soporte del túnel:
Durante esta etapa debe realizarse un control de calidad al tipo y la cantidad de soportes que deben instalarse inmediatamente después de la excavación, los cuales están directamente relacionados con la clasificación del terreno, así deben evaluarse: la resistencia a compresión del concreto neumático o concreto lanzado (diseño de mezcla, aditivos, agregados, y equipos), malla electrosoldada, enfilajes, arcos de acero y cerchas metálicas, y finalmente los pernos de anclaje.
Cuando se finaliza la obra debe tenerse un registro de información del túnel, se requiere que esté bien documentada la totalidad de los ensayos realizados tanto a los materiales como a los procesos constructivos, tramo a tramo y ciclo a ciclo, y la razón es simple: un túnel es una estructura con un entorno extremadamente heterogéneo, en la que puede presentarse una novedad inesperada en cualquier momento o lugar y, por lo tanto, se requiere conocer cuál fue el tratamiento que se le dio al túnel en ese lugar exacto.
Conclusión
Los túneles, obras de infraestructura de gran exigencia, necesitan de gran atención y cuidado, que mediante un control de calidad minucioso pueden garantizar la durabilidad y, sobre todo, la seguridad durante y después de la ejecución de la obra.
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