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Geobrugg 2 rockfall

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  • 1. Protección contra impactos de rocas
    • Barreras dinámicas contra caídas de rocas
    • Sistemas dinámicos con aprobación oficial conforme a Normativa reconocida
  • 2. Túneles falsos
    • Costos: Barreras aprobadas: 30 - 90% más economicas
    • Tiempo construcción: Barreras son 3 – 10 veces más rapido a implementar
    Proyecto Axenstrasse
  • 3. Túneles falsos
    • Criterio técnico: Túneles falsos / de concreto armado tienen una capacidad muy limitada para absorción de energía
    Axenstrasse 11.02.2003 Chüebalmtunnel 4.01.2003
  • 4. Diques
    • Criterios técnicos: Limitaciones por topografía dada / espacio / lotes disponibles
    • Criterios ambientales / socio-economicos: requieren movimientos enormes de terreno / aceptación de la obra?
  • 5. Muro de retención
    • Costos: 3 – 10 veces más costoso que barreras flexibles
    • Criterio técnico : apto para carga estática pero falta de idoneidad para cargas dinámicas, capacidad para absorber energía = ???
  • 6. Diagrama de energía
    • Un criterio técnico es la capacidad de absorción de energía (garantizada?) de sistemas o soluciones
  • 7. Diques
    • Criterios técnicos / económicos: Costo-eficiencia de un dique relacionado a capacidad?
  • 8. Impacto a sistema flexible
    • Deformación y elongación para disipar energía: W = F x d
    Proceso de impacto dinámico, de frenado, absorción de energía, y de contención  Video RXI
  • 9. História y experiencia especial de Suiza
    • (Geobrugg, 2007)
  • 10. História y experiencia especial de Suiza
    • (Geobrugg, 2007)
    Ensayos de aprobación en caída libre en Walenstadt, Suiza, a partir del año 2001, con publicación de Normativa SAEFL/WSL Ensayos de aprobación en teleférico inclinado en Beckenried, Suiza, desde año 1985 hasta 2000
  • 11. Evolución por tecnología de red de anillos
    • Absorción de energía por deformación elástica y plástica
    • Alambre de acero de alta resistencia: mín. 1’770 N/mm 2
  • 12. Desarrollo de barreras flexibles
    • Método „Elementos Finitos” (= modelo numérico con programa FARO / Politécnico ETH Zürich + WSL):
  • 13. Pruebas VERTICALES a escala real
    • Reproducibles y lógicas
    •  Confiabilidad y seguridad !
  • 14. Prueba vertical – Norma Suiza
    • Ensayo de aprobación supervisado por entidades gubernamentales y según normativa
    • Record mundial
    • en 2006:
    • Aprobación FOEN
    • 16’000 kg
    • Caída libre de 32 m
    • 90 km/h (= 25 m/s)
    • 5’000 kJ
    • Max. elong. 7.8 m
  • 15. Prueba vertical de 5‘000 kJ
  • 16. 5‘000 kJ son también … Aprox. 5 veces la energía de este chocolate:
  • 17. Normativa Suiza SAEFL-WSL (2001/2006) Publicado en 2001 (con adaptación en 2006 ) por: BAFU = SAEFL (Swiss Agency for Environment, Forests and Landscape), hoy llamado FOEN (Federal Office for the Environment) junto con el WSL (Swiss Federal Research Institute) Autor: Gerber W.
  • 18.
    • Documentos de aprobación FOEN / BAFU no. X XX-XX:
    • Publicación oficial por internet para un sistema específico: http://www.bafu.admin.ch/naturgefahren/01922/01932/01934/index.html?lang=de
    •  Typenliste Steinschlagverbauungen, ej. RXI-500 no. S 06-19
    Requisito técnico (Norma SAEFL/WSL)
  • 19. Normativa Europea ETAG 027 (2008)
    • Publicado en 2008 por:
    • EOTA (European Organisation for Technical Approvals)
    • Nota:
    • ETAG 027 = “Normativa” (European Technical Approval Guideline)
    • ETA = “Documento de aprobación” (European Technical Approval) junto con marcado CE
  • 20.
    • Aprobación (gubernamental):
    • Normativa Suiza: a través de BAFU / FOEN
    • Normativa Europea: a través de entidades autorizadas por EOTA (lista de miembros de EOTA por país):
    Cualquier fabricante puede acceder
  • 21.
    • Entidades autorizadas para realizar ensayos y para emitir aprobaciones ETA + marcado CE: www.ec.europa.eu/enterprise/newapproach/nando
    Entidades autorizadas para ETAG 027
  • 22.
    • Documentos de aprobación ETA – XX / XXXX + Documento del marcado CE no. 1301 – CPD – XXXX:
    • Publicación oficial por internet para un sistema específico: http://www.eota.eu  Seleccionar „Valid ETAs“ y poner a) Criteria „Number Guideline“ = 027
    • ó b) Criteria „ETA Number“ = XX/XXXX
    Requisito técnico (Norma ETAG 027)
  • 23.
    • Documentos de aprobación:
    • Ej. GBE-500A: ETA-09/0085 + Marcado CE 1301-CPD-0572
    Requisito técnico (Norma ETAG 027) GEOBRUGG GEOBRUGG GEOBRUGG GEOBRUGG
  • 24. Comparativo entre normativas
    • Resumen:
  • 25. Algo para pensar en… EXCURSO…
  • 26. Algo para pensar en… EXCURSO…
  • 27. Gama barreras GEOBRUGG: 100 – 5000 kJ Nota: GBE-100A-R es la única excepción hasta el presente con prueba horizontal (0°)
  • 28. Gama barreras GEOBRUGG: 100 – 5000 kJ
  • 29. Gama barreras GEOBRUGG: 100 – 5000 kJ
  • 30. Gama barreras GEOBRUGG: 100 – 5000 kJ
  • 31. Gama barreras GEOBRUGG: 100 – 5000 kJ
  • 32. Gama barreras GEOBRUGG: 100 – 5000 kJ
  • 33. Barreras contra caída de roca
    • Requisito:
    • Calificación y responsabilidad del fabricante
    • Certificación gestión de calidad ISO 9001:2008
    • Certificación de conformidad de materiales EN 10204-2.1 “Certificates of Conformity”
    • Seguro de responsabilidad civil que es internacionalmente vigente con USD 50 millones
  • 34. Aplicaciones típicas para barreras tipo RXI (Norma Suiza) Mayor riesgo, caso especiales
  • 35. Situación estandar , menor riesgo Aplicaciones típicas para barreras tipo GBE (Norma Europea)
  • 36. Prueba vertical de 5‘000 kJ 16 toneladas 90 km/h 32 m 5000 kJ
    • Ley física:
    • Energía E = m * g * h = ½ * m * v 2
  • 37. Proyecto CAMINO MONSERRATE, Bogotá
    • Protección de sendero peatonal de monumento nacional
  • 38. Proyecto CAMINO MONSERRATE, Bogotá
    • 2 sitios críticos identificados
    Parque Nacional
  • 39. Proyecto CAMINO MONSERRATE, Bogotá
    • 2 sitios críticos identificados
    Parque Nacional
  • 40. Proyecto CAMINO MONSERRATE, Bogotá
    • Solución implementada
  • 41. Proyecto CAMINO MONSERRATE, Bogotá
    • Solución implementada
    • Km 1+110 a 1+180:
    • RXI-150 (1500 kJ), L64m, A3m
    • Km 0+560 a 0+570:
    • RXI-025 (250 kJ), L12m, A3m
    Parque Nacional
  • 42. Proyecto CAMINO MONSERRATE, Bogotá
    • Testigo para Aprobación de Homologación oficial
    • (“Approval Documents”):
    • RXI-150 RXI-025
    Parque Nacional
  • 43. Proyecto CAMINO MONSERRATE, Bogotá
    • Estado actual:
    Parque Nacional
  • 44. Proyecto CAMINO MONSERRATE, Bogotá
    • Estado actual:
    Parque Nacional
  • 45. Proyecto CAMINO MONSERRATE, Bogotá
    • Estado actual:
    Parque Nacional
  • 46. Proyecto AQUAPLAY, Santos / SP, Brasil
    • Protección de zona urbana
    • Sistema RXI-100, L104m, A4m
    Parque Nacional
  • 47. Proyecto especial: “tailor-made solution”
    • Proyecto PONTIS, Suiza:
    • Sustitución de Túnel Falso por Barrera Dinámica (2000 kJ) por aprox. 1/9 de costos totales instalados
    • Diseño especial del sistema hecho por WSL y Geobrugg
    Parque Nacional
  • 48.
    • Ingeniería y diseño:
    • Finite element software FARO (PhD Thesis ETH Zürich)
    • Rockfall of 2000 kJ on every critical location within system
    • Deflection values defined the position of the system
    Proyecto especial: “tailor-made solution”
  • 49.
    • Casos de carga de diseño:
    • Snow loads (4 kN/m 2 ) taken into account (1’000 m a.s.l.)
    • 100% of maximal snow load (left)
    • 33% of maximal snow load and rockfall (right)
    Proyecto especial: “tailor-made solution”
  • 50.
    • Diseño detallado con 3D CAD software:
    Proyecto especial: “tailor-made solution”
  • 51. Proyecto especial: “tailor-made solution” Parque Nacional
  • 52. Proyecto “Mina Antamina” en Perú (2003)
  • 53. Proyecto “Mina Antamina” en Perú (2009) Barrera GEOBRUGG Tipo RXI-150 (1’500 kJ), altura 5.5 m Muro Gabion, altura aprox. 20 m En 2009, la barrera RXI-150 (altura de 5.5 m, capacidad mínima garantizada de 1’500 kJ) fue re-ubicada (= uso múltiple) sobre un muro de gavión de 20 m de altura (capacidad garantizada?) para obtener una altura mayor de protección. Este proyecto muestra en principio el uso más eficiente y más eficaz mediante barreras dinámicas (certificadas por un ente gubernamental contra caídas de rocas) contra caídas de rocas – comparado a estructuras masivas rígidas con costos mayores (estimado en orden de USD 35.--/m 3 (!!) instalado) y de relativamente bajo rendimiento y sin garantías.
  • 54. Protección de SEEPAGE (Mina Antamina)
    • Protección de infraestructura de clave
    Parque Nacional
  • 55. Instalación Parque Nacional
  • 56. Instalación Parque Nacional
  • 57. “ Optimización Diseño del Tajo”
    • EL SOLDADO / Chile: Aumento 5° de inclinación del pit
    Sistema AXIm-050 (500 kJ), A = 2m, L = 80m y 1.5 km en total 1 2 3 Sin daño a las barreras por explosiónes! Desarollo del tajo debajo de protección !
  • 58. Protección del medio ambiente STOCKTON MINE / Nueva Zelanda: 2.6 km de barreras (500, 1000, 2000 y 3000 kJ) Parque Nacional Mina
  • 59. Energy Value Modelling for Stockton
  • 60. Bounce Height Modelling for Stockton Transect No. 16
  • 61. Augustus Skyline Rockfall Protection Rockfall Simulation – Transect No.16 Page 1: Illustrates the modelled trajectory path for a 2m diameter boulder with a mass of 11,100 kg. Page 2: shows the correlation of 1/ Energies 2/ Bounce heights at each slice of the transect. This helps to identify the optimal position, height and capacity required for the Protection System Page 1 Page 2 Transect Slice indicating proposed or best location for barrier based of 100 simulated rockfalls
  • 62. Proyecto “HE Nihuil, Argentina”
  • 63. Proyecto “HE Nihuil, Argentina”
  • 64. Proyecto “Wolfsnack”, Alemánia
    • Problema en “Km 86+550 a 800” (= 250 m):
    • Caídas de rocas ≤ 3 m 3 desde altura de 140 m
    • Riesgo a línea férrea “3507, Mainz – Koblenz” (y vía “B42”)
  • 65. Proyecto “Wolfsnack”
    • Variante 6: “Barreras flexibles contra caídas de rocas”
    •  FACTIBLE para este caso!
    • Razones:
    • Certificación según norma vigente
    • Aplicable para impacto de “diseño”
    • Cumple con interés de ambientalistas
    • Corto tiempo de instalación
    • Tráfico permanentemente abierto!
    •  Sin comprometer la seguridad!
  • 66. Proyecto “Wolfsnack”
  • 67. Proyecto “Wolfsnack”
  • 68. Proyecto “Epidaurus”
    • Protección de 6 km de vialidad
    • Eventos severos con impactos por caídas de rocas
  • 69. Proyecto “Epidaurus”
    • Determinación de zonas de desprendi-mientos, trayectorias críticas y zonas en pelígro
    • Caliza / Limestone fracturado
  • 70.
    • Diseño: casi 90 simulaciones de caídas de rocas
    •  Energía y altura de rebote máxima
    Proyecto “Epidaurus”
  • 71. Proyecto “Epidaurus”
  • 72. Proyecto “Epidaurus”
    • Diseño: GEOBRUGG / Triton
    • Contratista: GEOBRUGG
    • Cliente: J/V Entechnos Anastilotiki
    • Construcción en 5 meses
  • 73. Proyecto “Epidaurus”
  • 74. Ventajas de barreras dinámicas
    • Protección probada contra caídas de rocas para:
    • Líneas de transporte (ferrocarril, vialidad, minas, energía)
    • Infraestructura (edificios, operaciones) y personas
  • 75. Ventajas de barreras dinámicas
    • Sistemas de alta eficiencia y experiencia a largo plazo:
    • Alta capacidad de “absorción de energía” (de “trabajo”)
    • Barreras flexibles desde años ’80 en Suiza
    Red de anillos: = flexible! Anillos de frenado
  • 76. Ventajas de barreras dinámicas
    • Solución integral, fiable y ajustable al proyecto:
    • Sistemas con capacidades entre 100 kJ a 5’000 kJ
    • Tipos con / sin cables de retención hacia lado monte
    • Adaptación al terreno con alta protección restante
    • Simulaciones de caídas de rocas  diseño
  • 77. Ventajas de barreras GEOBRUGG
    • Soluciones para sus requerimientos de seguridad:
    • Sistemas con capacidades entre 100 kJ a 5’000 kJ (superando la capacidad de estructuras de concreto)
    • Capacidad máx. de absorción de energía garantizada
    • Altura residual alta entre 56% a 85% en sección de impacto y 100% en sección vecinal
    • No hay falla completa en caso de sobrecarga
    • Poca deformación en evento máximo de impacto
    • Probado a esfuerzos múltiples / combinados como sección de extremo, impactos múltiples, impacto de tronco y corrimiento de nieve
    • Bondad en mantenimiento
    • Tienen Approval Documents = Aprobación oficial de homologación!
  • 78. Barreras RXI, AXI, TXI funcionan como deben
  • 79. Y esto gracias a aprobación y calidad