Análisis comparativo de la construcción de túnel hidráulico mediante máquina tuneladora tipo escudo simple y método convencional caso Majes Siguas - Pazos Alvarado, Iván José (2021)
La construcción de túneles tiene un alto grado de complejidad debido a la incertidumbre de la calidad del material a excavar y los factores geológicos desfavorables que se pueden presentar durante la construcción. Si bien existen estudios preliminares antes de la ejecución de un proyecto tunelero, a veces estos se complican debido a la cobertura del túnel, haciendo que la predicción de la calidad del material pierda precisión. Esto ocasiona que, durante la construcción, se pueda encontrar material con calidad menor a la prevista y se requiera mejorar el sostenimiento, lo cual reduce los rendimientos de excavación e incrementa los costos de ejecución. Frente a esta problemática, surge como alternativa el método de construcción mediante máquina tuneladora, o TBM, tipo escudo simple. El presente trabajo de tesis realiza un análisis comparativo de dos métodos constructivos que son el método con TBM tipo escudo simple y el método convencional para la construcción de túneles. Para esto se elaboró y analizó el planeamiento de tiempo y de costo de cada método, tomando como caso constructivo los túneles hidráulicos Pucará y Trasandino del proyecto de irrigación Majes Siguas II. Estos túneles cuentan, según los estudios previos, con roca de calidad media y buena, excepto en zona de fallas. También se describe el proceso constructivo del método con TBM tipo escudo simple, desde las obras preliminares hasta la operación de la TBM para la construcción del túnel. Finalmente, con el presente estudio se concluye que para los túneles estudiados el método de construcción por TBM tipo escudo simple presenta más beneficios respecto al método convencional, obteniéndose como resultados mejores rendimientos de excavación que permiten reducir el plazo de excavación en 9 meses (28%); sin embargo, en base a los precios del proyecto Majes Siguas II, el costo presupuestado resulta mayor en casi 6 millones de dólares (4%). Además, en base al análisis de sensibilidad realizado, el método con TBM tipo escudo simple tiene un menor incremento de costo y plazo para el caso de escenarios desfavorables donde la cantidad de roca mala es mayor a la prevista.