Descripció del projecte
L’ús de tuneladores amb sosteniment de dovelles prefabricades s’està estenent cada cop més, arribant a ser l’estàndard per a túnels urbans, en què les subsidències i el control de vibracions són de vital importància per evitar conseqüències indesitjades a les infraestructures, i especialment els habitatges, propers al túnel. El disseny del revestiment està sent objecte d’innovació contínua, tant des del punt de materials (p.e. substitució d’armadures per fibres metàl·liques, inclusió de fibres per millorar la resistència al foc) com des del punt de vista geomètric (optimització de recobriments i gruixos; substitució de dovelles “rectangulars”) per dovelles “trapezoïdals”.
Al predisseny i, en la mesura del possible en el disseny, s’estudia la infraestructura amb models 2D geotècnics. Els programaris geotècnics comercials tenen models molt complexos del terreny, però el comportament estructural de les juntes entre dovelles se simula amb models simplificats validats per a dovelles “rectangulars”. Aquests models simplificats no són extrapolables a juntes entre dovelles “trapezoïdals”, en què les juntes entre dovelles d’un mateix anell no són paral·leles a l’eix del túnel, i aquestes són més rígides davant de pressions asimètriques.
L’objectiu d’aquest projecte és, doncs, aprofundir en el comportament de túnels de dovelles trapezoïdals i perfeccionar eines i models de disseny que permetin d’una manera eficaç, ràpida i competitiva dissenyar i optimitzar les geometries de túnels de dovelles trapezoïdals. Per això, a) es desenvoluparà un model simplificat de junta que permeti utilitzar elements 2D per simular el comportament estructural en els programes geotècnics, b) es desenvoluparà un programari que sigui d’aplicació a estructures subterrànies que permeti de manera iterativa transferir els esforços obtinguts en el programari geotècnic al programari estructural, c) es desenvoluparan estudis paramètrics dels quals es derivin criteris de disseny que permetin de manera ràpida predissenyar les geometries de les dovelles (angles del “trapezi”, gruix, armadura o quantia de fibra) en funció de diferents condicionants geotècnics.
