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RESUMEN. En Septiembre de 1998, la Central Hidroelctrica de Machu Picchu qued totalmente sumergida por un alud repentino sobre el Ro Vilcanota proveniente de los glaciares del Salkantay. El propietario de la Central, EGEMSA, tuvo que enfrentarse con la reparacin y restauracin de la instalacin
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1. Construcción de túneles: Problemáticas asociadas a un perfil geológico sumamente variable con alta presión hidrostática, debajo del lecho de un río
2. RESUMEN. En Septiembre de 1998, la Central Hidroeléctrica de Machu Picchu quedó totalmente sumergida por un alud repentino sobre el Río Vilcanota proveniente de los glaciares del Salkantay. El propietario de la Central, EGEMSA, tuvo que enfrentarse con la reparación y restauración de la instalación inundada, incluyendo la modificación del sistema de descarga para prevenir cualquier ocurrencia futura de este tipo de desastres.
3. INTRODUCCIÓN
5. - En los años ’70, para suministrar energía a la región de Cuzco se construye la CENTRAL HIDROELÉCTRICA MACHUPICCHU, de 110MW, en un lugar en el que el río describe una prolongada curva que permite, a través de una corta aducción, aprovechar un desnivel de aproximadamente 150m
8. EL PROYECTO DE REHABILITACION DE LA CENTRAL HIDROELÉCTRICA MACHU PICCHU
El propietario: EGEMSA (Empresa de Generación de Energía de Machupicchu, empresa privada con participación del Estado), llamó a licitación para recuperar la Central e implementar un diseño destinado a prevenir ocurrencias futuras similares y al mismo tiempo aprovechar a mejorar la eficiencia y la capacidad energética.
10. DISEÑO BÁSICO DEL TÚNEL DE CONEXIÓN
El diseño básico proponía el congelamiento como método para consolidar los suelos existentes bajo el lecho del río durante la excavación del túnel.
11. UTILIZACIÓN DE TÉCNICAS DE TUNELACIÓN CON ESCUDOS PRESURIZADOS EN MACHU PICCHU El acceso a la zona de obra era una de las limitaciones más trascendentes, ya que la única vía de acceso era la línea ferroviaria de trocha angosta; por lo tanto, limitaciones de carga y de gálibo por los diversos túneles a lo largo de la ruta Cuzco-Machupicchu definirían el diámetro y porte del equipo.
12. Vista en corte del proyecto de los túneles de conexión (esquema)
13. EQUIPO DE TUNELACIÓN AVN 2500 PARA MACHUPICCHU El equipo fue diseñado para soportar presiones hidrostáticas superiores a los 5.0 bares. Un sistema estanco integral presurizable permite el acceso al frente de excavación en la eventualidad de tener la necesidad de cambiar herramientas de corte o por otras razones de emergencia.
15.
La tunelera fue equipada con una rueda de corte “multi-propósito”, diseñada con la incorporación tanto de herramientas de corte en suelo tipo cuchillas (“scrappers”) como herramientas de corte en roca a sección completa (“cutters”)
las aberturas en la rueda eran de dimensiones tales que permitirían el ingreso de bolones de hasta 400mm, que serían triturados en el triturador cónico de la cámara de excavación.
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Con este diseño se podría acometer la matriz limo-arcillosa, superar la partida como la llegada en la roca granítica de cada margen y superar eventuales suelos aluvionales tanto como bolones de granito, lógicamente con rendimientos variables según el caso.
17. El equipamiento en la caverna de lanzamiento fue especialmente diseñado en función de los requerimientos que el proyecto imponía:
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En la caverna de recepción las implementaciones fueron las siguientes:
23. LOS TUBOS DE HORMIGÓN PARA LOS EMPUJES Los tubos fueron diseñados a través de métodos de cálculo por elementos finitos. Los condicionamientos del cálculo fueron los empujes para la tunelación, las máximas presiones hidrostáticas y la sobrecarga del terreno. Se concluyó en la necesidad de un espesor de 30cm y una calidad de hormigón B55.
26. EXPERIENCIA PRIMERA TUNELACIÓN La tunelera fue exitosamente transportada desde Alemania desembarcando en el puerto de Lima:
se transportó vía terrestre hasta el Cuzco
luego en la trocha angosta hasta obra.
27. finalizados los montajes, ensambles y pruebas, la tunelera fue lanzada en fecha 30 de agosto de 2000
28. al abrir los puertos de inyección de bentonita de lubricación, tanto en la tunelera como en los primeros 5 tubos de concreto, se observó el ingreso de un flujo de barro limoso - era evidente que la bentonita de lubricación se mezclaba en la matriz de este suelo y por lo tanto los tubos y la tunelera quedaban sin esta protección
29.
desde la ocurrencia del fenómeno de bloqueo a mediados de septiembre, la tunelación se vio detenida hasta el 04 de noviembre, fecha en la cual se logró el “despegue” de la tunelera y el grupo de tubos, recuperándose gradualmente la lubricación en el espacio anular con el suelo circundante
33. PRECAUCIONES PARA LA SEGUNDA TUNELACIÓN Como EGEMSA tenía previstos otros trabajos sobre la caverna de recepción, no permitieron la ejecución del segundo túnel en sentido inverso y debió desmovilizarse el equipo y ensamblarse nuevamente en el pozo de lanzamiento.
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35. COMENTARIOS FINALES La investigación del suelo extraído en el punto del bloqueo demostró que el material era de un tamaño de partícula muy fino (95% pasa tamiz #200) y por lo tanto clasificable como arcilla. Sin embargo, la muy baja plasticidad, relativa alta cohesión en el ensayo no drenado y su tendencia a drenar casi instantáneamente, sugiere la presencia de un muy fino limo, tal vez de origen glacial.
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