Túnel de base de San Gotardo
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Túnel de base de San Gotardo. Está formado por dos túneles de una vía que transcurren aproximadamente a 40 m de distancia y que están unidos cada 325 m por galerías de conexión. La construcción del túnel se ha dividido en cinco secciones, cada una con un punto de acceso propio.
Sumario
Historia
Desde 1996, en Suiza se está construyendo el túnel ferroviario más largo del mundo. Con 57 kilómetros, el túnel de base San Gotardo cruza el corazón de Los Alpes, acortando distancias entre el norte y el sur de Europa. El San Gotardo es la parte central de un sistema integral de transporte ferroviario, denominado NEAT (Nueva Transversal de los Alpes) o AlpTransit, que se está realizando desde 1994 en dos ejes principales a través de Suiza: el occidental, con dos túneles, ya está en pleno funcionamiento desde 2007; y el central, que incluirá tres túneles (el más grande es el San Gotardo), que se estiman estarán inaugurados en 2017. Sin embargo, la contratista AlpTransit no descarta que puedan estar listos a fines del 2016. Cabe señalar que San Gotardo superó las dimensiones del túnel Seikan en Japón de 53,9 km y el Eurotúnel de 50 km y el costo total del proyecto será superior a los 16.000 millones de dólares.
Cronología del túnel
- 1992:Aprobación de NEAT.
- 1994:Aceptación de la iniciativa para la protección de los Alpes (que busca entre otros objetivos desviar el tráfico vehicular hacia la vía férrea).
- 1995:Se define el modelo del futuro túnel de base San Gotardo, con sus dos tubos separados, las dos estaciones multifuncionales, 180 galerías transversales y un total de 153,4 km construidos.
- 1996:Se inician los primeros trabajos de preparación y exploración geotécnica en la localidad de Sedrun.
- 1997:Durante la exploración previa se traspasa el sinclinal de Piora, una de las zonas geológicas más exigentes del trayecto.
- 1998:Los trabajos de exploración en la zona del sinclinal de Piora están terminados y han demostrado que al nivel del túnel de base existe un sistema de roca sólida, compacta y seca que resistirá la perforación con maquinaria o por voladura. En ese año también se funda AlpTransit S.A., empresa que estará a cargo de la gestión integral del proyecto. Además, el pueblo suizo acepta la Ley para el financiamiento del transporte público; con ello es posible dar inicio al túnel de base San Gotardo.
- 1999:En febrero se inicia la construcción del pozo de acceso de 800 metros de profundidad en Sedrun, que permitirá empezar los trabajos en el túnel. Un mes más tarde, el Ministerio de Obras Públicas de Suiza autoriza la licitación de los contratos de trabajo en las diferentes secciones de ataque.
- 2000:El pozo principal de acceso de Sedrun alcanza los 800 metros de profundidad y se pudo dar inicio a las obras dentro del túnel.
- 2001:Las dos primeras licitaciones son asignadas. El consorcio ganador se hace cargo de dos secciones parciales de 14 y 15 km en el lado sur del San Gotardo y también de la construcción de la estación multifuncional de Faido.
- 2002:Se proyecta la primera película sobre la construcción del túnel. Todos los años se edita una versión actualizada. En el mes de marzo, con la llegada de la galería de acceso hasta la base, comenzaron los trabajos en la estación multifuncional de Faido. En noviembre, en el frente de Bodio, la primera tuneladora inicia su trabajo, que se extenderá por 15 km de roca hasta llegar a Faido.
- 2003:En mayo, del lado norte, la primera tuneladora (TBM) inicia su trabajo en Amsteg. Solo tres meses después una segunda TBM empieza a trabajar en el otro tubo, con 11,4 km de roca por delante. Finalizando el año el proyecto NEAT recibe el Premio de la Academia para Infraestructuras de Transportes Subterráneas en Colonia, por su innovación y el aporte de experiencias para el transporte europeo y la construcción de túneles en todo el mundo.
- 2004:Se inician las construcciones en el portal norte. Con ello, se trabaja en las cinco secciones del túnel a la vez. Las dos TBM perforaron la mitad del trayecto entre Amsteg y Sedrun. En total, el 40% de los 153,4 km del sistema completo ha sido excavado.
- 2005:La mitad de las excavaciones del sistema completo ya están realizadas, en parte con máquinas tuneladoras y en parte por voladura. En la sección de Sedrun se aplica por primera vez la nueva tecnología de aseguramiento de la roca mediante arcos de acero de deformación bajo carga, con el fin de controlar las enormes presiones de roca existentes. Gracias a este método innovador, se logró dominar la zona geológica más difícil del San Gotardo.
- 2006:El primer calado de una tuneladora que llega a la estación multifuncional de Faido después de cuatro años de trabajo. Después de 16,6 km de distancia, la diferencia en el calce entre los dos tubos es de sólo 5 cm hacia el lado y 2 cm en el eje vertical.
- 2007:Se produce el encuentro de las secciones del túnel occidental entre Amsteg y Sedrun, nueve meses antes de lo planificado.
- 2008:Se firma el contrato de trabajo para las instalaciones e infraestructura relacionada con la tecnología ferroviaria dentro del túnel y en las líneas de conexión.
- 2009:Se da inicio a los primeros trabajos de equipamiento técnico ferroviario en el portal sur. También se logra el encuentro entre la primera y segunda sección del lado norte, con una desviación en el calce de no más de 1 cm tanto en el eje lateral como vertical, sobre un largo de 7,4 km.
- 2010:El 15 de octubre se produce el calado principal en el tramo entre Sedrun y Faido, por lo que el túnel base está completamente excavado. Desde esa fecha hasta el 2017, se realizará la instalación de toda la tecnología ferroviaria para el manejo de la vía.
- 2017:Inauguración total del túnel de base San Gotardo.
Construcción
El túnel de base San Gotardo se compone de cinco secciones que se construyen en paralelo para acortar el tiempo de la obra y optimizar los costos. Después de 14 años de trabajo, se está cumpliendo cabalmente con la planificación definida, y hasta existe un leve adelanto en las obras frente al plan original.
Con un largo de 57 km, se trata de un sistema de túnel de dos tubos de vía única, separados en 40 metros, con galerías transversales de conexión cada 300 metros y dos estaciones multifuncionales a un tercio de distancia de cada entrada (en las localidades de Sedrun y Faido). Estas últimas albergan equipos de ventilación, infraestructura técnica, sistemas de seguridad y señalización, así como dos estaciones de detención de emergencia que están directamente conectadas a túneles independientes de salida, presurizados y con aire fresco para permitir una evacuación segura, directa y rápida de los pasajeros en caso de accidente.
Dos cruces de vías dobles permiten que los trenes cambien de un túnel a otro, facilitando la flexibilidad necesaria para desarrollar trabajos de mantenimiento o en caso de algún incidente. La factibilidad de cualquier túnel, en especial de tan grandes dimensiones como el San Gotardo, depende en forma directa de las capas geológicas que atraviesa y sus condiciones.
Las primeras actividades de la obra se iniciaron con la exploración de la roca en diferentes ubicaciones críticas, a través de perforaciones de sondeo y análisis por geólogos expertos. En este proyecto, hubo dos zonas de mayor complejidad geológica que se analizaron con especial detalle: el Submacizo Travetsch (SMT), que representaba el mayor desafío para la obra debido a la blandura de algunas de sus rocas. Otro punto clave, desde el punto de vista geológico, fue el pliegue sinclinal Piora, cuya estructura y extensión no fueron claras al principio. Sin embargo, a partir de sondeos inclinados, fue posible averiguar que, a nivel del túnel de base, prevalece roca sólida sin presión ni circulación de agua. Este resultado, altamente positivo para la construcción del túnel, fue confirmado a través del análisis de los núcleos de perforación, la medición de temperatura y la prospección por refracción sísmica.
Objetivos del túnel
Con el fin de integrar Suiza en la moderna red ferroviaria hay que construir nuevas líneas aptas para los trenes de alta velocidad. El túnel de San Gotardo, que costará alrededor de 7000 millones de francos suizos, constituye la base para el ferrocarril suizo del futuro. Las conexiones en el transporte internacional existentes entre los nodos de Zúrich y Milán resultarán considerablemente más rápidas y ofrecerán una alternativa real al viaje por carretera o avión. Se calcula que cuando el tramo esté acabado circularán por él diariamente entre 200 y 220 trenes de mercancías.
Húmedad en el túnel
La humedad del aire en el túnel es del 70 %. Unos 125.000 litros de agua se filtran por las paredes del túnel en un año. Son drenadas fuera del túnel; después, refrigeradas en balsas de decantación antes de ser descargadas en los cursos de agua más próximos.
Revestimiento
El túnel atraviesa 8 tipos de rocas diferentes, principamente gneiss, piedra caliza y mármol. El diámetro útil de las galerías es de 8.40 m. y una capa de hormigón de 40 cm. de espesor refuerza las paredes.
Características técnicas
Una obra de esta magnitud ha involucrado el desarrollo de nuevas tecnologías y sistemas de construcción, entre las que destacan innovaciones en la impermeabilización, sellado, fortificación y protección contra el fuego. El desarrollo de aditivos de última generación permite obtener gradualmente hormigones de alta resistencia y durabilidad, que por las características del túnel deben ser aceleradas rápidamente. Las empresas involucradas en el proyecto han aportado soluciones a medida de las necesidades que ha ido creando esta megaobra.
Donde la roca es lo suficientemente dura y estable, se trabaja con tuneladoras TBM (Tunnel Boring Machines). Éstas, controladas por computadores, no sólo se abren paso cortando la roca, sino también, aseguran las secciones recién excavadas y remueven el material. Tienen más de 400 metros de largo, pesan más de 3.000 toneladas y, en condiciones ideales, pueden avanzar hasta 40 metros al día. Con la ayuda de perforadoras jumbo y con un patrón preciso, se excavan los barrenos en el frente del túnel y, posteriormente, se llenan con explosivos. Después de la detonación, el lugar se ventila y se asegura el área, para que los mineros puedan extraer la roca excavada e instalar los soportes permanentes.
Cuando se hace una apertura en la roca, el estrato circundante invariablemente se vuelve más inestable. El soporte inicial está en contacto directo con este estrato y sufre una exposición mayor a los efectos de la roca y del agua subterránea. Un adecuado control de la roca es fundamental para asegurar la vida útil y la seguridad de un túnel. El éxito de un refuerzo de roca no sólo se mide en su efectividad evitando el cierre de la excavación y su seguridad, sino también en cómo impacta en el costo del proyecto. Por otra parte, la correcta elección de materiales para el soporte, sellado y revestimiento del túnel es vital para garantizar la seguridad del personal, así como un funcionamiento óptimo durante, por lo menos, 100 años. Las fallas y otros factores que hacen de la construcción de túneles una tarea difícil, pueden y deben preverse antes de comenzar la excavación. Frecuentemente, inyecciones de cemento con aditivos especiales preceden la perforación. Éstas sirven para consolidar la roca antes de que sea excavada, reducir su permeabilidad al agua y proporcionar estabilidad en el largo plazo. Asimismo, la alta velocidad de los trenes exige un revestimiento interior liso de hormigón. Dado que el soporte inicial tiene una vida útil por un periodo limitado, el recubrimiento interior debe tener al menos 30 cm de espesor para garantizar, por sí solo, un soporte seguro. En áreas donde éste está sometido a fuertes tensiones, se refuerza adicionalmente con acero estructural. Las condiciones de temperatura y humedad en el túnel influyen sobre el proceso de envejecimiento de la obra civil. Las medidas preventivas y de conservación del proyecto consideran estos elementos con el fin de evitar errores en el sistema y reducir los trabajos de mantenimiento.
Una decisión importante durante la fase de planificación fue la de construir el túnel con un revestimiento interior continuo de hormigón preparado in situ. Este recubrimiento disminuye la resistencia del aire, lo que aminora la cantidad de calor emitida por los trenes. Además, mejora la circulación natural del aire en el túnel, reduce la humedad y limita la filtración de aguas subterráneas.
Mientras se avanza con la perforación en la cabeza de la galería, se inicia en paralelo el proceso de construcción del túnel. En breve, el túnel excavado y debidamente asegurado recibe el recubrimiento interior definitivo, que es necesario para mejorar la aerodinámica para el paso de los trenes a alta velocidad y, sobre todo, para garantizar una buena conservación de la infraestructura en las condiciones especiales existentes: alta temperatura y de humedad.
Galerías paralelas
El túnel consta de dos galerías paralelas, conectadas por 175 ramales de comunicación, uno cada 312 m. Hay instalados potentes ventiladores que permiten evacuar el polvo y las sustancias nocivas liberadas durante los trabajos.
