Centrales Electricas Interrogantes

Practica N 3

1. Haga una investigación acerca de la construcción de túneles para su aprovechamiento en instalaciones hidráulicas.

GENERALIDADES

En los valles estrechos con ríos caudalosos es difícil desviar el cauce del mismo, pero a su vez este cauce puede transformarse en una obra de toma. Tambien en presas altas de tierra y roca resulta muchas veces es más económico construir un túnel que un conducto, todo debido a las cargas que actuarían en dicho conducto, ya que deberían tener un gran espesor y un gran diámetro.

Aun así existe una diferencia fundamental entre túnel y conducto, todo esta diferenciación de caracteres se resumen en uno sencillo y simple, las cargas que debe soportar cada uno son muy distintas, en el caso del túnel se utilizará donde las alturas y los pesos sean muy grandes y los conductos con pesos de un menor valor.

SELECCIÓN DEL EMPLAZAMIENTO

Depende fundamentalmente a 3 factores:

- Geología

- Topografía

- Arquitectura hidráulica

La geología se convierte en un factor determinante, se debe ubicar el túnel en una roca de alta calidad, no importa que se tenga que profundizar un poco más, ya que los costos de excavación se verán recompensados por el dinero y esfuerzo que se ahorrará en revestimiento.

Otro aspecto importante será la ubicación de la entrada y de salida del túnel ya que deben quedar en una zona de alta confiabilidad, si el túnel trabajara como canal se pueden dejar a la entrada que las filtraciones hagan parte del caudal que este llevará; por el contrario si trabajara a presión, se debe evitar al máximo cualquier tipo de filtraciones, es de suponer que a medida que se profundiza el túnel se comiencen a encontrar mejores zonas en el macizo (roca madre), además a la hora de empezar a construir el túnel se debe desviar el agua por medio de una ataguía ya que si llegara una creciente podría afectar parcial o totalmente la construcción, además de representar una gran pérdida económica.

Como se dijo anteriormente el túnel podrá trabajar como túnel o como conducto, cuando este trabaja como conducto se deben tener en cuenta las siguientes posibles soluciones:

• La primera contempla la posibilidad que el túnel este por debajo de una altura mayor a 3 veces el diámetro, además es importante a notar que el techo del túnel debe tener una altura considerable para evitar cualquier tipo de accidente, ya sea por presiones tanto internas como externas.

• La segunda habla de tener una parte, generalmente la inicial, trabajando como conducto con sus revestimientos necesarios y la segunda parte como túnel teniendo en cuenta la primera recomendación

Al trazar el túnel se deben tener en cuenta algunos factores tales como:

Zonas de antiguos derrumbes, esto me generaría una falsa impresión sobre el espesor real del macizo firme, lo mismo ocurriría con cauces secundarios, valles rellenados y fallas geológicas ya que allí se encuentra una gran zona de roca triturada que lo único que me generará será crear un espesor mayor en el diámetro además de un tratamiento especial en cuanto al cálculo estructural de túnel.

CONSTRUCCIÓN

La construcción de túneles tiene diferentes y variadas formas de hacerse:

• Por cambios bruscos en temperatura: este es el sistema más clásico de todos, consiste en hacer una hoguera en el frente del túnel para calentar la roca, mas tarde se le aplica agua fría lo que producirá un resquebrajamiento y posibilitará una fácil remoción.

• Por perforación y voladura: La perforación en este caso se hace por medio de la colocación de tacos de dinamita para luego volar la roca y perforar de este modo, luego de la voladura se debe sacar el humo y todos los agentes que puedan causar contaminación por medio de extractores, se comienza a sacar el material volado, se acondiciona luego con todos los servicios y hasta que no se termine este ciclo, no se puede comenzar con el otro.

• Perforación completa: Se hacen con unas máquinas especiales, sólo se pueden hacer perforaciones circulares, la superficie que es excavada quedará casi completamente lista para empezar a funcionar lo que evitará las sobre excavaciones, además el material excavado se lleva a la parte posterior de la máquina por medio de bandas transportadoras manejando de ese modo una eficiencia máxima.

• Con rozadoras: Es un brazo hidráulico articulado con dos ruedas que poseen elementos abrasivos, este brazo se puede mover tanto horizontal como verticalmente.

ESTIMACIÓN DE CARGAS

De acuerdo con unos apiques iniciales se puede saber el perfil y el estado del macizo que se tiene en la zona que se verá afectada por el túnel, con estos apiques se pueden estimar unas cargas y tener un tipo de revestimiento para cada perfil y al comenzar a excavar se sabrá que tipo de sección es y que revestimiento le corresponderá.

Se hace también uso del estudio geosísmico, este estudio se hace por medio de explosiones y reflejos de la onda de explosión dándose cuenta del efecto que se tendrá en el macizo y que altura tendrá el tipo del macizo necesario a la hora de construcción, la zona afectada se llamará zona descomprimida, al evaluar estas zonas podré ubicar diferentes tipos de cámara para diferentes usos, como cuarto de máquinas, de aireación, etc.

Las cargas que me van a afectar el diseño son básicamente; las producidas por al roca, las producidas por las fuerzas hidráulicas interiores y las fuerzas producidas por las hidrostáticas externas; es de alta importancia saber que en donde se crea existirá un mayor esfuerzo sobre el túnel a la hora de hacer el revestimiento se debe pensar en un determinado tipo de blindaje, para asegurar así el cumplimiento y la seguridad en el túnel.

REVESTIMIENTO

El diseño del revestimiento además de tener en cuenta todas las cargas que actuarán sobre el túnel debe contar con la más mínima posibilidad de pérdidas, deberá proporcionar el sostenimiento necesario y la impermeabilización en todos los casos.

2. Explique e investigue acerca de la generación de potencia reactiva y su regulación en un generador.

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