"DISTRIBUCIÓN DE LAS FIBRAS DE ACERO EN DOVELAS PARA REVESTIMIENTO DE TÚNELES"

En Chile, históricamente los túneles se han fortificado y revestido utilizando hormigón moldeado o proyectado (shotcrete), sin embargo, en los últimos años se han incorporado el uso de máquinas tuneladora (TBM) y con ello se ha iniciado la fabricación de dovelas en importantes proyectos mineros, donde la confección de la malla de refuerzo resulta compleja y de alto costo, debido a la forma curva de estas. Por lo que soluciones constructivas, como la fabricación de dovelas con hormigón reforzado con fibras de acero (HRFA) se proponen para enfrentar esa problemática.Considerando lo anterior, el objetivo de la presente memoria ha sido estudiar la distribución de las fibras de refuerzo y establecer la dirección preferente en que estas se orientan en la masa de hormigón, concluyendo y proponiendo recomendaciones para posteriores estudios, para el reemplazo total o parcial de las barras de refuerzo, por fibras de acero.Para lograr el objetivo propuesto, se utilizaron los resultados de una amplia campaña experimental desarrollada en Barcelona, para la construcción de la Línea 9 del metro, en la que se extrajeron testigos desde tres dovelas en diferentes puntos de ellas y en distintas orientaciones, los que fueron ensayados para determinar su resistencia residual y su cuantía de fibras, mediante el ensayo Barcelona.Obtenidos los resultados de las cargas, para los 6 valores de fisuración, más la cuantía de fibras por probeta, se crea una base de datos, filtrando estos por orientación de extracción, estrato y diámetro. Con los cuales se realiza un análisis estadístico básico, confeccionando ilustraciones comparativas, con el fin de obtener una mejor evaluación y disponer de los antecedentes necesarios, para concluir sobre la distribución, orientación y resistencia residual de la fibra.Como conclusiones importantes del trabajo cabe destacar que las fibras no se distribuyen aleatoriamente en el elemento, ya que el vibrado tiende a darle una orientación preferente, paralela a la superficie de llenado y en el caso de la dovela, la geometría de ésta hace que las fibras tengan una mayor concentración y resistencia residual, en las zonas de las esquinas.
 In Chile, tunnels have historically been fortified and covered using moulded or shotcrete concrete, however, in recent years the use of boring machines (TBM) has been incorporated and with that the manufacture of segments has started in many important mining projects, where the fabrication of the reinforcing mesh is often complicated and expensive, due to the curve shapes of this one. Consequently, structural solutions, as the manufacture of segments with steel fibre reinforced concrete (SFCP), are proposed to address this problem.Considering the above, the objective of the present thesis has been studying the distribution of the reinforcing fibers and to establish the preferential direction in which these are orientated in the concrete mass, concluding and proposing recommendations for further studies, to the full or partial replacement of the reinforcing bars, by steel fibres.To achieve this intended objective, the results of a wide experimental campaign carried out in Barcelona were used, for the construction of Line 9 of the Barcelona Metro, in which witnesses from three segments in different points of them and different directions were extracted, those who were tested to determine their residual resistence, and their amount of fibers, through the Barcelona experiment.Once the results of the loads were obtained, for the six values of the cracking, plus the sum of fibers per measuring cylinder, a data base is created, filtering these by pulling orientation, layer and diameter. With which a basic statistical analysis is carried out, preparing comparative illustrations, in order to obtain a better evaluation and come with the neccesary backgrounds, to conclude about the distribution, orientation and residual resistence of the fiber.As important results of this paper it is worth stressing that the fibers aren't randomly distributed in the element, since the vibrated tends to give it a preferential orientation, parallel to the fill surface, and in the case of the segment, it's geometry make the fibers have a greater consolidation and residual resistance, in the corners zone.