Resumen de Dovelas de hormigón prefabricado reforzado con fibras para el soporte de túneles y pozos verticales

Albert de la Fuente Antequera, Ana Blanco Alvarez, Pablo Pujadas Alvarez, Antonio Aguado de Cea

• español

  El empleo de fibras estructurales para el refuerzo de anillos de dovelas prefabricadas para la contención de tierras tanto en túneles como en pozos verticales es una práctica extendida.

  En este sentido, las ventajas a las que conduce su uso en relación con la respuesta del elemento frente a impacto, a la fisuración y frente a cargas localizadas son ya conocidas.

  Asimismo, también han sido probados los beneficios asociados a la reducción de tiempos de montaje, superficie de almacenamiento de ferralla, entre otros, en aquellos casos en los que la utilización de fibras se plantea como sustitución parcial o total de la armadura pasiva tradicional.

  No obstante, aún existe una gran inercia al empleo de este material como alternativa al refuerzo clásico; pues, si bien se ha recurrido al uso de fibras en la gran mayoría de túneles ejecutados con TBM en la última década y en aquéllos actualmente en ejecución, la contribución estructural en régimen post – fisuración del hormigón con fibras (HRF) no se ha tenido en cuenta en el diseño y sólo se ha considerado su contribución a nivel de resistencia frente a impacto y frente a la acción del fuego. Por una parte, este planteamiento responde a que hasta el año 2008 no salió a la luz la instrucción EHE – 08, en cuyo anejo 14 se abordan los aspectos de diseño, cálculo y control de HRF; y, por otra, a la falta de criterios particulares para considerar aspectos como la orientación y distribución de las fibras en el cálculo y control de las dovelas de HRF.

• English

  The use of structural fibers in precast concrete segments for tunnels and vertical shafts is widespread. In this regard, the advantages of using FRC with respects to the impact, cracking and localized loads behavior are widely known. Likewise, the use of FRC may lead to the total or a partial removal of rebars, improving the production efficiency and ensuring economic competitiveness with regards to the traditional solution.

  However, there is still a lot of inertia in the use of FRC as an alternative to the conventional reinforcement. Fibers have already been widely used in the construction of TBM Tunnels, however, its structural contribution in the post - cracking phase was not taken into account in the design, and only their contribution in terms of durability (such as level resistance to impact and against the action of fire,…) was considered. Two different reasons may explain such outcome, the first one is the lack of standards and codes for addressing the tensile behaviour of FRC until the year 2008 in which the Annex 14 of the instruction EHE – 08 appeared, suggesting design methods, calculation criteria and quality control aspects of FRC, and secondly, the lack of a particular criteria to consider aspects such as the orientation and distribution of fibers in the calculation and control of the segments of HRF.

  In this paper different examples in which structural fibers have been used to partially or totally replace the traditional reinforcement for manufacturing segments of tunnel lining rings are presented. Additionally, a method for the optimal design of the segments reinforcement is presented. This method has already been used to design precast concrete segments for tunnels and vertical shafts in the Barcelona Metropolitan Area.