método de excavación y cubierta

El método cut-and-cover es un método de construcción de túneles en el que se excava el terreno hasta la profundidad total del túnel, la estructura se construye en o cerca de la superficie, y luego la excavación se rellena y se restaura. A diferencia de la tunelación profunda, que introduce una cabeza de túnel bajo tierra, el cut-and-cover trabaja hacia abajo desde la superficie. El método es adecuado para túneles en áreas urbanas bajo calles, vías férreas o servicios públicos, donde la profundidad del túnel suele ser de 5 a 20 metros por debajo del nivel del suelo.

La secuencia básica implica excavar una zanja más ancha que el túnel terminado para permitir espacio de trabajo, instalar apuntalamiento temporal o muros pantalla para contener el suelo, construir una estructura de caja o arco de hormigón armado en la parte inferior, luego retirar los soportes y rellenar por encima. Los muros pantalla (muros de pilotes secantes o tangentes) son comunes para cortes profundos en suelos blandos o en sitios urbanos congestionados. Las excavaciones arriostradas con puntales de acero o pilotes de soldado funcionan en cortes menos profundos o material más firme. El tablestacado es adecuado para sitios con niveles freáticos altos o donde hay estructuras adyacentes.

El principal riesgo es la pérdida de terreno y el asentamiento de propiedades adyacentes durante la excavación y antes de que el relleno se compacte. Los servicios públicos y los sótanos de los edificios que flanquean la excavación deben protegerse o reubicarse. La entrada de agua, ya sea por lluvia, aumento del nivel freático o rotura de tuberías, puede arrastrar finos y desestabilizar la cara del corte. La falla del arriostramiento por sobrecarga es rara pero catastrófica, por lo que las obras temporales se diseñan con factores de seguridad típicamente entre 1,3 y 1,5.

El cut-and-cover se convirtió en el método estándar para los sistemas de metro a finales del siglo XIX y principios del XX porque era más rápido y económico que la minería profunda para rutas urbanas poco profundas. El metro de Londres, el metro de París y muchos otros construyeron porciones sustanciales de esta manera. El cut-and-cover moderno se beneficia del relleno de material de baja resistencia controlada (CLSM), que puede excavarse más tarde con herramientas manuales si los servicios públicos necesitan acceso, y de teodolitos láser y guía GPS para una colocación precisa de la caja.

La compensación frente a la perforación profunda es clara: el cut-and-cover es más rápido y permite inspecciones regulares en cada etapa, pero interrumpe calles y propiedades durante la construcción. Los túneles profundos evitan la interrupción de la superficie, pero cuestan mucho más por metro y requieren equipos de perforación especializados. Para las cajas de estaciones en los centros de las ciudades, el cut-and-cover es estándar. Para tramos largos de línea principal bajo terrenos desarrollados, la perforación profunda a menudo gana a pesar del mayor costo unitario.