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Máster Universitario en Ingeniería de Minas
MINGMINA-2-010
Túneles, Diseño y Ejecución
Descripción General y Horario Guía Docente

Coordinador/es:

RAFAEL RODRIGUEZ DIEZ
rrodriferuniovi.es

Profesorado:

RAFAEL RODRIGUEZ DIEZ
rrodriferuniovi.es
(English Group)

Contextualización:

La asignatura Túneles, Diseño y Ejecución se engloba en el Máster de Ingeniería de Minas, dentro de la materia de Explotación y Prospección de Minas que pertenece al módulo de Tecnología Específicas . Se trata de una asignatura optativa de 3 créditos ECTS.

La asignatura se imparte en el segundo semestre del segundo curso.

Requisitos:

Se recomienda disponer de los conocimientos previos aportados en el grado.

Competencias y resultados de aprendizaje:

Competencias básicas

Las competencias generales que se trabajarán en esta materia son CB6, CB7, CB8, CB9, CB10, CG1, CG2, CG4, CG15, CG18.

CB6: Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en el desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación.

CB7: Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio.

CB8: Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios.

CB9: Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades.

CB10: Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo.

Competencias generales

CG1: Capacitación científico-técnica y metodológica para el reciclaje continuo de conocimientos y el ejercicio de las funciones profesionales de asesoría, análisis, diseño, cálculo, proyecto, planificación, dirección, gestión, construcción, mantenimiento, conservación y explotación en sus campos de actividad.

CG2: Comprensión de los múltiples condicionamientos de carácter técnico, legal y de la propiedad que se plantean en el proyecto de una planta o instalación, y capacidad para establecer diferentes alternativas válidas, elegir la óptima y plasmarla adecuadamente, previendo los problemas de su desarrollo, y empleando los métodos y tecnologías más adecuadas, tanto tradicionales como innovadores, con la finalidad de conseguir la mayor eficacia y favorecer el progreso y un desarrollo de la sociedad sostenible y respetuoso con el medio ambiente.

CG4: Conocimiento de la profesión de Ingeniero de Minas y de las actividades que se pueden realizar en el ámbito de la misma.

CG15: Capacidad para proyectar y ejecutar túneles, obras y espacios subterráneos.

CG18: Conocimientos adecuados de los aspectos científicos y tecnológicos de métodos matemáticos, analíticos y numéricos de la ingeniería, mecánica de fluidos, mecánica de medios continuos, cálculo de estructuras, carboquímica, petroquímica y geotecnia.

Competencias transversales

CT1 - Capacidad de análisis y síntesis

CT2 - Capacidad de organización y planificación

CT3 - Comunicación oral y escrita en la lengua nativa

CT4 - Conocimiento de una lengua extranjera a nivel técnico

CT5 - Conocimientos de informática relativos al ámbito de estudio

CT6 - Capacidad de gestión de la información

CT7 - Resolución de problemas complejos

CT8 - Toma de decisiones

CT9 - Trabajo en equipo

CT10 - Capacidad de liderar equipos de carácter multidisciplinar

CT11 - Habilidades en las relaciones interpersonales y la comunicación

CT12 - Razonamiento crítico, así como capacidad para interpretar datos y manejar conceptos complejos

CT13 - Responsabilidad Social Corporativa. Compromiso ético

CT14 - Aprendizaje autónomo, así como capacidad para estar al día y reconocer la importancia de la formación continua propia

CT15 - Adaptación a nuevas situaciones y contextos diversos e internacionales

CT16 - Motivación por la calidad, así como capacidad para manejar y desarrollar códigos de buenas prácticas y normas

CT17 - Concienciación sobre temas ambientales, sociales y de sostenibilidad.

CT18 - Motivación por la seguridad y prevención de riesgos laborables

CT19 - Capacidades directivas

CT20 - Capacidad para el manejo de las nuevas tecnologías de la información y la comunicación, así como buscar y aplica conocimientos de vanguardia

CT21 - Capacidad para interrelacionar los conocimientos de las distintas especialidades del ámbito de formación, así como desarrollar destrezas para llevar a cabo investigaciones experimentales.

CT22 - Iniciativa y espíritu emprendedor

CT23 - Creatividad e innovación

CT24 - Capacidad para gestionar de forma óptima el tiempo de trabajo y organizar los recursos disponibles

Competencias específicas

Las competencias específicas que se trabajarán en esta materia son CE1, CE2, CE7.

CE1: Capacidad para abordar y resolver problemas matemáticos avanzados de ingeniería, desde el planteamiento del problema hasta el desarrollo de la formulación y su implementación en un programa de ordenador. En particular, capacidad para formular, programar y aplicar modelos analíticos y numéricos avanzados de cálculo, proyecto, planificación y gestión, así como capacidad para la interpretación de los resultados obtenidos, en el contexto de la Ingeniería de Minas.

CE2: Conocimiento adecuado de aspectos científicos y tecnológicos de mecánica de fluidos, mecánica de medios continuos, cálculo de estructuras, geotecnia, carboquímica y petroquímica.

CE7: Capacidad para la realización de estudios de gestión del territorio y espacios subterráneos, incluyendo la construcción de túneles y otras infraestructuras subterráneas.

Resultados del aprendizaje

Las competencias trabajadas en esta asignatura, darán lugar a los siguientes resultados del aprendizaje:

RA33.1: Conocer los distintos métodos de excavación mecánica y estimar consumo de cortadores, desarrollado en base a las siguientes competencias (CG1, CG2, CG4, CG15, CT1, CT2, CT3, CT4, CT5, CT6, CT7, CT8, CT9, CT10, CT11, CT12, CT13, CT14, CT15, CT16, CT17, CT18, CT19, CT20, CT21, CT22, CT23, CT24).

RA33.2: Evaluar los problemas derivados de la sobreexcavación en túneles e implementar medidas de control, desarrollado en base a las siguientes competencias (CG1, CG2, CG4, CG15, CT1, CT2, CT3, CT4, CT5, CT6, CT7, CT8, CT9, CT10, CT11, CT12, CT13, CT14, CT15, CT16, CT17, CT18, CT19, CT20, CT21, CT22, CT23, CT24).

RA33.3: Conocer las particularidades de diseño del sostenimiento en condiciones difíciles, desarrollado en base a las siguientes competencias (CB6, CB7, CB8, CB9, CB10, CG1, CG2, CG4, CG15, CG18, CE1, CE2, CT1, CT2, CT3, CT4, CT5, CT6, CT7, CT8, CT9, CT10, CT11, CT12, CT13, CT14, CT15, CT16, CT17, CT18, CT19, CT20, CT21, CT22, CT23, CT24).

RA33.4: Implementar los métodos de ventilación en grandes túneles, desarrollado en base a las siguientes competencias (CG1, CG2, CG4, CG15, CG18, CE1, CE2, CE7, CT1, CT2, CT3, CT4, CT5, CT6, CT7, CT8, CT9, CT10, CT11, CT12, CT13, CT14, CT15, CT16, CT17, CT18, CT19, CT20, CT21, CT22, CT23, CT24).

RA33.5: Conocer el diseño de los sistemas de desagüe, iluminación y servicios auxiliares, desarrollado en base a las siguientes competencias (CG1, CG2, CG4, CG15, CG18, CE1, CE2, CT1, CT2, CT3, CT4, CT5, CT6, CT7, CT8, CT9, CT10, CT11, CT12, CT13, CT14, CT15, CT16, CT17, CT18, CT19, CT20, CT21, CT22, CT23, CT24).

RA33.6: Conocer cómo valorar y mitigar los efectos no deseados de la excavación de túneles, desarrollado en base a las siguientes competencias (CG1, CG2, CG4, CG15, CG18, CE1, CE2, CE7, CT1, CT2, CT3, CT4, CT5, CT6, CT7, CT8, CT9, CT10, CT11, CT12, CT13, CT14, CT15, CT16, CT17, CT18, CT19, CT20, CT21, CT22, CT23, CT24).

RA33.7: Conocer la tipología y particularidades de la tecnología de microtunelación e hinca de tubos, desarrollado en base a las siguientes competencias (CG1, CG2, CG4, CG15, CT1, CT2, CT3, CT4, CT5, CT6, CT7, CT8, CT9, CT10, CT11, CT12, CT13, CT14, CT15, CT16, CT17, CT18, CT19, CT20, CT21, CT22, CT23, CT24).

 

Contenidos:

TEMA 1.- Métodos de excavación mecánica. Consumo de cortadores.

• Principales métodos de excavación mecánica

• Desgaste de cortadores

• Consumo de cortadores

 TEMA 2.- Sobreexcavación en los túneles. Problemas derivados, medidas de control.

• Avance mediante perforación y voladura

• Sobreexcavación producida por las voladuras. Problemas derivados

• Análisis de la sobreexcavación, medidas de control

 TEMA 3.- Sostenimiento de túneles en condiciones difíciles (“squeezing”, “rockburst”…etc.).

• Sostenimiento de túneles

• Condiciones de fluencia (squeezing) y estallido de roca (rockburst)

• Problemas derivados y medidas de control

 TEMA 4.- Ventilación de grandes túneles. Regulación del caudal de aire.

• Ventilación de túneles

• Leyes de la regulación del caudal de aire

• Ventajas de la regulación de caudal

TEMA 5.- Desagüe, iluminación y servicios auxiliares.

• Principales servicios auxiliares

• Suministro de agua

• Desagüe

 TEMA 6.- Efectos no deseados de la excavación de túneles en zonas urbanas y en entornos naturales.

• Impacto ambiental de los túneles

• Asientos en superficie (subsidencia) en entornos urbanos

• Onda aérea de las voladuras en entornos naturales

 TEMA 7.- Microtúneles e hinca de tuberías.

• Principales técnicas de excavación de microtúneles

• Microtúneles

• Hinca de tuberías. 

 

En cuanto a los contenidos de las prácticas de laboratorio son los siguientes:

PL1: Maqueta/Video/ visita de laboratorio de útiles corte (2 horas)

PL2: Análisis de la sobreexcavación producida por las voladuras. Caso práctico (1 hora)

PL3: Sostenimiento de túneles: posibilidad de squeezing y rockburst (1 hora)

PL4: Regulación del caudal de aire en los grandes túneles. Caso práctico (1 hora)

PL5: Videos de ejemplos de microtúneles. Caso práctico (1 hora)

Algunas prácticas de laboratorio podrían ser sustituidas por prácticas de campo.

Metodología y plan de trabajo:

MODALIDADES

Horas

%

Total Horas

Presencial

Clases Explositivas

13

17.3

23

Prácticas de aula / Seminarios / Talleres

4

5.3

Prácticas de laboratorio / campo / aula de informática / aula de idiomas

6

8.0

No presencial

Trabajo individual

26

34.7

52

Trabajo en grupo

26

34.7

 

Total

75

 100

75

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Presencial

No presencial

Temas

Horas Totales

Calses expositivas

Prácticas de aula / Seminarios / Talleres

Prácticas de laboratorio / campo / aula de informática / aula de idiomas

Turtorías grupales

Sesiones de evaluación

Total

Trabajo individual

Trabajo en grupo

Total

1.- Métodos de excavación mecánica. Consumo de cortadores.

14

3

1

2

 

 

6

4

4

8

2.- Sobreexcavación en los túneles. Problemas derivados, medidas de control.

8

1

 

1

 

 

2

3

3

6

3.- Sostenimiento de túneles en condiciones difíciles (“squeezing”, “rockburst”…etc.).

16

2

1

1

 

 

4

6

6

12

4.- Ventilación de grandes túneles. Regulación del caudal de aire.

16

2

1

1

 

 

4

6

6

12

Desagüe, iluminación y servicios auxiliares.

6

1

1

 

 

 

2

2

2

4

6.- Efectos no deseados de la excavación de túneles en zonas urbanas y en entornos naturales.

6

2

 

 

 

 

2

2

2

4

7.- Microtúneles e hinca de tuberías.

9

2

 

1

 

 

3

3

3

6

Total

75

13

4

6

 

 

23

26

26

52

 

Se harán prácticas de campo en función de la disponibilidad horaria y presupuestaria.

De forma excepcional, si las condiciones sanitarias lo requieren, se podrán incluir actividades de docencia no presencial. En este caso se informará al estudiantado de los cambios efectuados.

 

Evaluación del aprendizaje de los estudiantes:

Sistemas de evaluación

Porcentaje

Exámenes de carácter teórico o práctico

60

Ejercicios, trabajo y exposiciones desarrolladas durante el curso

20

Informe/Examen sobre Prácticas de: Laboratorio/Campo/Informática

20

Convocatoria extraordinaria: La evaluación extraordinaria consistirá en un examen de caracter teórico o práctico. Los alumnos que no hayan aprobado las Prácticas de Laboratorio, Campo y/o Informática deberán entregar un trabajo equivalente.

En el caso de los alumnos que se acogen al régimen de evaluación diferenciada, se realizará un examen escrito final sobre los contenidos teóricos y prácticos explicados en las clases expositivas, prácticas de aula y prácticas de laboratorio.

De forma excepcional, si las condiciones sanitarias lo requieren, se podrán incluir métodos de evaluación no presencial. En ese caso, se informará al estudiantado de los cambios efectuados.

Recursos, bibliografía y documentación:

Podrán existir recursos a disposición del estudiante en el campus virtual de la universidad (entre otros, apuntes y documentación de la asignatura preparados por los profesores).

Libros

-Apuntes y documentación de la asignatura.

-Manual de túneles y obras subterráneas. Tomos 1 y 2. Entorno Gráfico.

-Ingeotúneles. Tomos 1 a 19. López Jimeno. Entorno Gráfico.

-Manual de perforación y voladura de rocas. Entorno Gráfico.

-Manual de túneles y obras subterráneas. Tomos 1 y 2. Entorno Gráfico.

-Manual de equipos de desescombro en túneles. Entorno Gráfico.

-Manual de excavación de túneles con rozadora. Entorno Gráfico.

-Manual perforación dirigida horizontal. Tecnología horizontal. Entorno Gráfico.

-Ingenieria del terreno. Ingeoter. Tomos 1 a 14. Ed. Entorno Gráfico.

-The handbook of tunnel fire safety. A. Beard and R. Carvel. Ed. Thomas.

-Subsurface Ventilation Engineering. 21 Monografías. McPherson. University of California, Berkeley.

--Microtunnel Construcción. A.A. Balkema. Rotterdam, Holanda.

Recursos web

https://www.ita-aites.org/en/

http://www.rocscience.com.

https://www.herrenknecht.com/en/home.html

http://www.therobbinscompany.com/

https://www.mhi-global.com/products/category/tunnel_excavation_machinery.html

http://esp.sika.com/

Revistas

http://www.journals.elsevier.com/tunnelling-and-underground-space-technology/

http://www.journals.elsevier.com/international-journal-of-rock-mechanics-and-mining-sciences/

http://www.journals.elsevier.com/journal-of-rock-mechanics-and-geotechnical-engineering/

http://tunnellingjournal.com/

http://www.ingeopres.es/

Podrán existir recursos a disposición de los alumnos a través del Campus Virtual.