Guia docente
DATOS IDENTIFICATIVOS 2023_24
Asignatura TUNELES Y OBRAS SUBTERRANEAS Código 00808029
Enseñanza
0808 - GRADO EN INGENIERIA MINERA
Descriptores Cr.totales Tipo Curso Semestre
4.5 Obligatoria Tercero Segundo
Idioma
Castellano
Prerrequisitos
Departamento TECN.MINERA,TOPOGRAF. Y ESTRUC
Responsable
GOMEZ MARIN , NATALIA
Correo-e ngomm@unileon.es
vcond@unileon.es
Profesores/as
CONTRERAS DEL CASTILLO, VICTOR ANGEL
GOMEZ MARIN , NATALIA
Web http://https://www.unileon.es/estudiantes/oferta-academica/grados/grado-en-ingenieria-minera/plan-estudios?id=0808029&cursoa=2022
Descripción general Esta asignatura trata de hacer una revisión técnica y práctica de la construcción de túneles y obras subterráneas. Incluye la definición del proyecto de túnel, los estudios previos a la construcción de un túnel y la clasificación de los terrenos según su excavabilidad. Se incluye la definición teórica y práctica de los sistemas de excavación de túneles mediante perforación y voladura, arranque mecánico y mediante máquinas integrales tales como “topos y escudos”; Así como la definición de los distintos métodos de procedimientos en el avance de los túneles y la evaluación de los sostenimientos necesarios para dichas obras. Finamente se describirán de forma práctica y teórica la ventilación necesaria para la ejecución de túneles y su funcionamiento.
Tribunales de Revisión
Tribunal titular
Cargo Departamento Profesor
Presidente BERNARDO SANCHEZ , ANTONIO
Secretario TECN.MINERA,TOPOGRAF. Y ESTRUC CASTAÑON GARCIA , ANA MARIA
Vocal TECN.MINERA,TOPOGRAF. Y ESTRUC ORTIZ MARQUES , ALMUDENA
Tribunal suplente
Cargo Departamento Profesor
Presidente TECN.MINERA,TOPOGRAF. Y ESTRUC RODRIGUEZ PEREZ , JOSE RAMON
Secretario TECN.MINERA,TOPOGRAF. Y ESTRUC SANZ ABLANEDO , ENOC
Vocal TECN.MINERA,TOPOGRAF. Y ESTRUC ALVAREZ DE PRADO , LAURA

Competencias
Código  
A16735 808CE1703 Adquirir conocimientos sobre diseño y ejecución de obras superficiales y subterráneas.
A16738 808CE1706 Dirigir explotaciones mineras y cualquier tipo de obra subterránea.
A16739 808CE1707 Seleccionar el método y la maquinaria de arranque más adecuada a cada situación.
A16741 808CE1709 Diseñar los sostenimientos que garanticen la estabilidad de cualquier tipo de excavación subterránea.
A16742 808CE1710 Calcular y proyectar, para las excavaciones subterráneas, instalaciones de ventilación, extracción, electrificación, aire comprimido y desagüe.
A16743 808CE1711 Diseñar y realizar voladuras, utilizando los explosivos en las máximas condiciones de seguridad.
A16744 808CE1712 Conocer las medidas preventivas contra los gases nocivos ( CO, NO, CH4 que pueden aparecer en las excavaciones subterráneas).
A16748 808CE1716 Seleccionar la maquinaria adecuada para las operaciones a realizar.
A16759 808CE1727 Diseñar y realizar voladuras de cualquier tipo.
A16761 808CE1729 Conocer las normas de seguridad para el uso y manejo de explosivos.
A16763 808CE1731 Adquirir conocimientos sobre diseño y ejecución de obras superficiales y subterráneas.
A16764 808CE1732 Adquirir conocimientos sobre técnicas de perforación y sostenimiento aplicadas a obras subterráneas y superficiales.
A16765 808CE1733 Elaborar proyectos de túneles y obras subterráneas.
A16766 808CE1734 Dirigir cualquier tipo de obra subterránea. Principalmente túneles de gran sección y cavernas (centrales y otras).
A16767 808CE1735 Seleccionar el método y la maquinaria de arranque mas adecuada para cada tipo de terreno.
A16768 808CE1736 Seleccionar los sistemas de desescombro de acuerdo con las características de la Obra
A16769 808CE1737 Diseñar los sostenimientos y revestimientos (incluida la impermeabilización) que garanticen la estabilidad de cualquier tipo de excavación subterránea.
A16770 808CE1738 Calcular proyectar y dirigir, para las obras subterráneas, las instalaciones de ventilación, extracción, electrificación, aire comprimido, agua a presión y desagüe. Diseñar y realizar proyectos de voladuras, utilizando los explosivos en las máximas condiciones de seguridad.
A16771 808CE1739 Diseñar y realizar proyectos de voladuras, utilizando los explosivos en las máximas condiciones de seguridad.
A16773 808CE1741 Conocer las medidas preventivas contra los gases nocivos (CO, CO2, NOX, SH2, CH4, etc.), que pueden aparecer en las Obras subterráneas.
A16774 808CE1742 Conocer la legislación minera para la inspección de Obras subterráneas.
B5150 808CG2 Comprensión de los múltiples condicionamientos de carácter técnico y legal que se plantean en el desarrollo, en el ámbito de la ingeniería de minas, que tengan por objeto, de acuerdo con los conocimientos adquiridos según lo establecido en el apartado 5 de la orden CIN/306/2009, la prospección e investigación geológica-minera, las explotaciones de todo tipo de recursos geológicos incluidas las aguas subterráneas, las obras subterráneas, los almacenamientos subterráneos, las plantas de tratamiento y beneficio, las plantas energéticas, las plantas mineralúrgicas y siderúrgicas, las plantas de materiales para la construcción, las plantas de carboquímica, petroquímica y gas, las plantas de tratamientos de residuos y efluentes y las fábricas de explosivos y capacidad para emplear métodos contrastados y tecnologías acreditadas, con la finalidad de conseguir la mayor eficacia dentro del respeto por el medio ambiente y la protección de la seguridad y salud de los trabajadores y usuarios de las mismas.
B5152 808CG4 Capacidad para diseñar, planificar, operar, inspeccionar, firmar y dirigir proyectos, plantas o instalaciones, en su ámbito.
B5153 808CG5 Capacidad para la realización de estudios de ordenación del territorio y de los aspectos medioambientales relacionados con los proyectos, plantas e instalaciones, en su ámbito.
B5155 808CG7 Conocimiento para realizar, en el ámbito de la ingeniería de minas, de acuerdo con los conocimientos adquiridos según lo establecido en el apartado 5 de la orden CIN/306/2009, mediciones, replanteos, planos y mapas, cálculos, valoraciones, análisis de riesgos, peritaciones, estudios e informes, planes de labores, estudios de impacto ambiental y social, planes de restauración, sistema de control de calidad, sistema de prevención, análisis y valoración de las propiedades de los materiales metálicos, cerámicos, refractarios, sintéticos y otros materiales, caracterización de suelos y macizos rocosos y otros trabajos análogos.
B5156 808CG8 Conocimiento, comprensión y capacidad para aplicar la legislación necesaria en el ejercicio de la profesión de Ingeniero Técnico de Minas.
B5157 808CTA Capacidad de análisis y síntesis
B5158 808CTB Capacidad de organización y planificación
B5159 808CTC Comunicación oral y escrita en la lengua nativa
B5167 808CTF Capacidad de gestión de la información
B5168 808CTG Resolución de problemas
B5169 808CTH Toma de decisiones
B5170 808CTI Razonamiento crítico
B5171 808CTJ Trabajo en equipo
B5172 808CTK Trabajo en un equipo de carácter interdisciplinar
B5180 808CTS Sensibilidad hacia temas medioambientales
B5181 808CTT Creatividad e innovación
B5184 808CTW Motivación por la calidad
C2 CMECES2 Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio.
C3 CMECES3 Que los estudiantes tengan la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro de su área de estudio) para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética.
C4 CMECES4 Que los estudiantes puedan transmitir información, ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado como no especializado
C5 CMECES5 Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía

Resultados de aprendizaje
Resultados Competencias
Conocer y aplicar el proceso teórico-experimental utilizado en la caracterización del terreno, en el diseño de la obra y en la selección de los métodos de ejecución. A16735
A16738
A16761
A16765
A16767
A16769
B5152
B5153
B5156
B5169
B5170
C4
Ser capaz de diseñar y proyectar obras subterráneas, así como las instalaciones auxiliares necesarias para este tipo de obras. A16735
A16739
A16741
A16742
A16748
A16763
A16764
A16765
A16766
A16767
A16768
A16769
A16770
A16771
A16773
A16774
B5150
B5152
B5155
B5157
B5158
B5159
B5167
B5168
B5169
B5170
B5171
B5172
B5180
B5181
B5184
C2
C4
C5
Conocer y aplicar las técnicas de estimación de rendimientos de avance de los métodos de ejecución de túneles, los principios de diseño de voladuras en el marco de la materia y los principios fundamentales de seguridad durante la construcción de la obra subterránea. A16742
A16743
A16744
A16759
A16773
A16774
B5152
B5168
B5170
C3

Contenidos
Bloque Tema
TEMA Nº 1: EL PROYECTO DE CONSTRUCCIÓN DE TÚNELES 1.1. INTRODUCCIÓN.
1.2. LA GEOMETRIAS DEL PROYECTO: TRAZADO y SECCIÓN TIPO.
1.2.1. Trazado en planta.
1.2.2. Trazado en alzado: pendientes.
1.2.3. La sección tipo.
TEMA Nº 2: ESTUDIOS PREVIOS A LA CONSTRUCCIÓN DE UN TÚNEL: GEOLOGÍA y GEOTECNIA DEL MACIZO ROCOSO. 2.1. INTRODUCCIÓN.
2.2. FACTORES CONDICIONANTES EN LA CONSTRUCCIÓN DE UN TÚNEL.
2.2.1. Características geológicas y geotécnicas del macizo rocoso.
2.2.2. Condiciones ambientales.
2.2.3. El estado tensional.
2.2.4. Geometría de la excavación.
2.2.5. Condiciones constructivas.
2.2.6. Problemas especiales.
2.3. GEOLOGÍA Y GEOTÉCNIA DEL MACIZO ROCOSO.
2.3.1. Estudio geológico/geotécnico del macizo rocoso.
2.3.2. Fases de la investigación.
TEMA Nº 3: CLASIFICACIÓN DE LOS TERRENOS SEGÚN SU EXCAVABILIDAD 3.1. INTRODUCCIÓN.
TEMA Nº 4: CONSTRUCCIÓN DE TÚNELES: EMBOQUILLES. 4.1. INTRODUCCIÓN.
4.2. UBICACIÓN y FASES DE CONSTRUCCIÓN DEL EMBOQUILLE.
4.3. INESTABILIDADES EN LOS EMBOQUILLES.
4.3.1. Corrección de inestabilidades en los emboquilles.
4.4. SOSTENIMIENTOS ESPECIALES DE LOS EMBOQUILLES.
TEMA Nº 5: SISTEMAS DE EXCAVACIÓN DE TÚNELES 5.1. ARRANQUE MEDIANTE PERFORACIÓN Y VOLADURA.
5.1.1. Perforación automatizada: jumbos.
5.1.2. Voladuras en túneles.
5.2. ARRANQUE MECÁNICO: MINADORES.
5.2.1. Desarrollo de los minadores.
5.2.2. Indice de flexibilidad de un minador.
5.2.3. Componentes
5.2.4. Herramientas de corte: picas. Principales de un minador.
5.2.5. Corte con chorro de agua.
5.3. ARRANQUE MECÁNICO: MARTILLOS HIDRÁULICOS
5.3.1. Conceptos básicos.
5.3.2. Características.

Programa práctico:
- Visita a un túnel en construcción*.
- Resolución de un problema de elección del sistema de excavación en función de distintos parámetros: características de la roca, longitud de la excavación, variables técnico-económicas, etc.
- Resolución de un problema de diseño de una voladura en un túnel.
TEMA 6: ARRANQUE CON MÁQUINAS INTEGRALES: “TOPOS y ESCUDOS” 6.1. INTRODUCCIÓN.
6.2. TOPOS.
6.2.1. Cabeza.
6.2.2. Grippers.
6.2.3. Cilindros de empuje.
6.2.4. Back-up.
6.2.5. Sistema de guiado.
6.3. ESCUDOS.
6.3.1. Escudos abiertos.
6.3.2. Escudos cerrados.
6.3.3. Componentes de los escudos.
6.3.4. Doble escudo.
TEMA 7: SISTEMAS DE CONSTRUCCIÓN DE TÚNELES SUBTERRÁNEOS. 7.1. INTRODUCCIÓN.
7.2. CONSTRUCCIÓN DE TÚNELES EN TERRENOS BLANDOS.
7.2.1. Método belga o método madrid.
7.2.2. Método alemán.
7.2.3. Método bernold.
7.2.4. Método austriaco (n.a.t.m.).
TEMA Nº 8: DISEÑO DEL SOSTENIMIENTO: LAS CLASIFICACIONES GEOMECÁNICAS. 8.1. TIPOS DE MACIZOS ROCOSOS.
8.2. OBJETO DE LAS CLASIFICACIONES GEOMECÁNICAS.
8.3. PARTES DE UNA CLASIFICACIÓN GEOMECÁNICA.
8.4. INCONVENIENTES DE LAS CLASIFICACIONES GEOMECÁNICAS.
8.5. CLASIFICACIÓN GEOMECÁNICA DE BIENIAWSKI.
8.5.1. Campo de aplicación.
8.5.2. Metodología:
8.5.3. Frentes de avance
8.5.4. Indice RMR
8.5.6. Tipos de macizos y significado.
8.6. CLASIFICACIÓN GEOMECÁNICA DE BARTON.
8.7. RELACIÓN ENTRE EL R.M.R. Y EL Q.
8.8. G.S.I. (ÍNDICE DE RESISTENCIA GEOLÓGICA.).
8.9. LOS MÉTODOS ANALÍTICOS (Método de las curvas características).
8.9.1. Curvas características del terreno.
8.10. LOS MÉTODOS NUMÉRICOS.
8.10.1. Tipos de Métodos Numéricos.
8.11. TÉCNICAS DE SOSTENIMIENTO.
8.11.1. Bulonaje.
8.11.2. Cuadros metálicos deslizantes.
8.11.3. Anillos de hormigón: convencional o proyectado.
8.12. TRATAMIENTOS ESPECIALES.
8.12.1. Machón central
8.12.2. Inyecciones de impermeabilización
8.12.3. Paraguas de micropilotes con inyección armada
8.12.4. Taladros de drenaje
8.13. AUSCULTACIÓN.

Programa Práctico:
- Problema de diseño de sostenimiento en un túnel apoyándonos en las clasificaciones geomecánicas.
- Conocimiento y manejo de los equipos de auscultación
- Visita a un túnel u otra excavación subterránea con necesidad de sostenimiento importante.**
TEMA Nº 9: VENTILACIÓN GENERAL DE TÚNELES 9.1 INTRODUCCIÓN
9.1.1 NORMATIVA DE VENTILACIÓN.
9.1.2 EQUIPOS DE MEDICIÓN DE GASES
9.2 VENTILACIÓN DURANTE LA CONSTRUCCIÓN DE TÚNELES
9.2.1 Elementos en la ventilación
9.2.2 Tipos de ventilación en ventilación secundaria
9.2.3 Características en el frente de trabajo
9.2.4 Características de la mina/túnel
9.2. 5 Pérdidas de presión
9.3. VENTILACIÓN DURANTE LA OPERACIÓN
9.3.1 Introducción
9.3.2 Tipos de ventilación en uso
9.3.3 Dimensionamiento del sistema de ventilación en uso del túnel

Programa Práctico
- Conocimiento y manejo de equipos de control atmosférico de las obras subterráneas
- Resolución de problemas de cálculo de la ventilación secundaria necesaria para la ejecución de un túnel y del ventilador.
- Resolución de problemas de la ventilación de un túnel en funcionamiento
OTROS: VISITAS PRÁCTICAS Las visitas a túneles dependerán de la factibilidad de visita de cada año contemplándose entre las distintas opciones:
· Visita a un túnel ejecutado con Topo o Doble escudo.
· Visita a un túnel ejecutado con EPB.
· Visita a un túnel ejecutado mediante perforación y voladura.
· Visita a un túnel u otra excavación subterránea con necesidad de sostenimiento importante.**

Planificación
Metodologías  ::  Pruebas
  Horas en clase Horas fuera de clase Horas totales
Resolución de problemas/ejercicios en el aula ordinaria 9 9 18
 
Seminarios 3 3 6
Trabajos 0 9.5 9.5
 
Sesión Magistral 33 43 76
 
Pruebas de desarrollo 0 3 3
 
(*)Los datos que aparecen en la tabla de planificación són de carácter orientativo, considerando la heterogeneidad de los alumnos

Metodologí­as
Metodologías   ::  
  descripción
Resolución de problemas/ejercicios en el aula ordinaria Resolución de problemas/ejercicios: El profesor propone ejercicios de los temas vistos en clase para su resolución
Seminarios Seminarios: se incluiran jornadas sobre temas concretos de la asignatura. También se realizarán visitas a instalaciones.
Trabajos Trabajos: se presentarán trabajos de los seminarios realizados
Sesión Magistral Sesión Magistral: el profesor impartirá los contenidos de la asignatura.

Tutorías
 
Sesión Magistral
Resolución de problemas/ejercicios en el aula ordinaria
Seminarios
descripción
El alumno puede contar con tutorias individuales, de caracter no obligatorio. Se realizaran en el despacho del profesor previa cita concertada, a peticion del alumno via e-mail.

Evaluación
  descripción calificación
Sesión Magistral Se valorara la exposición y la participación activa en las actividades propuestas por el profesor. 10 %
Trabajos Se realizara una evaluación de los trabajos entregados relacionados con los temas impartidos en la asignatura. 10%
Pruebas de desarrollo Dos examenes parciales, escritos.serán liberatorios para el examen final, contabilizará el 80% de la nota final. 80 %
 
Otros comentarios y segunda convocatoria

El sistema de evaluacion que se propone es el siguiente:

Las tres partes arriba indicadas deberán ser superadas de forma independiente, alcanzando en cada una de ellas el 50% de la nota máxima para poder superar la asignatura. 

Segunda convocatoria

Para superar la asignatura en la segunda prueba, se realizara un examen teórico y practico, donde  incluirá la materia vista durante el curso, incluidas las practicas y los trabajos propuestos por el profesor.

El sistema de calificacion se ajustara a lo establecido en el R.D. 1125/2003.


Fuentes de información
Acceso a la Lista de lecturas de la asignatura

Básica López Jimeno, Carlos., Manual de Túneles y Obras Subterráneas., Gráficas Arias Montano, 2011
Complementaria Juan Manuel López Marinas , Geología aplicada a la ingeniería civil, Dossat , 2007
González de Vallejo, L., Ferrer, M., Ortuño, L. y Oteo, C., Ingeniería Geológica, Ed. Prentice Hall, 2002
Carlos López Jimeno, et al. , IngeoTúneles Vol. 1-16, UPM ETSI Minas , 2009


Recomendaciones


Asignaturas que se recomienda haber cursado previamente
LABOREO DE MINAS I / 00808021
LOS EXPLOSIVOS Y SUS APLICACIONES / 00808022
MECANICA DE ROCAS / 00808026
 
Otros comentarios
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