REVISTA DE INGENIERIA DYNA

Palabras clave:

pipelines, model experiment, finite element, disaster characteristics, validate, tuberías, experimento modelo, elemento finito, características de desastre, validar

Tipo de artículo:

ARTICULO DE INVESTIGACION / RESEARCH ARTICLE

Sección:

ARTICULOS DE INVESTIGACION / RESEARCH ARTICLES

La construcción de túneles puede causar la destrucción de las conducciones próximas y producir graves consecuencias, como el colapso de las carreteras. Los estudios pertinentes que existen, se centran principalmente en los conductos de presión de pequeño diámetro, mientras que las investigaciones sobre los tipos de catástrofe de grandes conductos de agua de lluvia y de aguas residuales (ORSP) con gran rigidez y resistencia, así como las conexiones, son raros. Además, los métodos de investigación de las características de rotura de las tuberías a presión de pequeño diámetro, son principalmente una combinación de análisis teóricos y experimentales, o una combinación de análisis teóricos y por elementos finitos. Con el fin de estudiar las características de la destrucción de los ORSP de gran diámetro durante la construcción de túneles, se evaluaron las características de asentamiento y solicitaciones en las conducciones a través de un modelo experimental del programa ortogonal túnel-tubería, y se discutieron las influencias de la construcción de túneles sobre la destrucción de los ORSP. Después se realizó una simulación no lineal del modelo se realizó mediante un análisis por elementos finitos. Se compararon los resultados numéricos con los del experimento con modelos y los cálculos teóricos, y se examinaron los principales índices que influyen en las características de la destrucción de los ORSP. Los resultados demuestran que la curva de asentamiento de los ORSP se ajusta a la distribución gaussiana, y que la altura del asentamiento aumenta con el incremento de los procesos de excavación y el tiempo de estabilización, alcanzando los 19,5 mm. La en los ORSP es simétrica alrededor de la línea central del túnel. La parte inferior es presionada ligeramente, mientras que la superior es tensionada localmente. La fiabilidad del modelo numérico y el cálculo teórico se valida mediante análisis por elementos finitos. La solicitación oscila entre -545 y -59 kPa, indicando que la mayoría de las posiciones de la parte superior e inferior de los ORSP soportan bajas presiones. El asentamiento de los ORSP según el análisis de parámetros disminuye con el aumento de la distancia entre la red de tubos y el túnel (l) y el diámetro interior de la tubería (d). El asentamiento de los ORSP se vuelve estable cuando l/D>3 (D es el diámetro del túnel) y d/l>0,24. La solicitación sobre los ORSP disminuye gradualmente con el crecimiento de l y d. Las conclusiones de este estudio pueden proporcionar referencias teóricas para las medidas de protección de los ORSP en la construcción de túneles de circulación subterráneos.

Palabras clave: tuberías, experimento con modelo, elemento finito, características de destrucción, validación