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La empresa aplica métodos innovadores para la construcción de los túneles

Acciona Infraestructuras interviene en la construcción de la línea de AVE Madrid-Galicia

Fernando Galindo Ciria, gerente de la UTE Bolaños, y Roberto Carballo Martín, gerente de Proyecto y Obra en Acciona Infraestructuras 

28/11/2016

Acciona Infraestructuras participa en la realización de la línea de alta velocidad AVE Madrid-Galicia, empleando métodos innovadores para la construcción de los túneles de Bolaños entre Vilariño y Campobecerros. Acciona está finalizando, en asociación, la excavación del segundo túnel gemelo de 6,7 km (túnel de Bolaños), situado en la provincia de Ourense, el cual forma parte de los 450 km de trazado que unirán Madrid y Galicia, pasando por Zamora.

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El proyecto comprende dos túneles paralelos, ambos de vía simple, de 6.785 m de longitud total para la vía derecha y 6.769 m para la vía izquierda, en los se incluyen los falsos túneles de 18 m en emboquille Este y 57 m en emboquille Oeste para cada uno de los túneles principales, siendo la longitud del túnel en mina de 6.709 m en VD y 6.696 m en VI. La mayor parte del túnel se ejecuta con máquina tuneladora, excepto los 15 m iniciales de la boca Este y los 70 m iniciales de la boca Oeste en cada una de las vías, que se ejecutan mediante métodos convencionales.
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Entre sus principales características de diseño, los túneles de Bolaños cuentan con:

  • Un diámetro excavado de 9,9 metros.
  • Un relleno de sección de gap de 20 cm de mortero bicomponente.
  • Está revestido con dovelas de 37 cm de espesor.
  • Una plataforma de evacuación de 1,62 m y una plataforma de servicio de 1,48 m.
  • Superficie libre de 52 m2.

Además, estos túneles gemelos constan de 18 galerías de conexión transversales que conectan los dos tubos de los túneles de Bolaños cada 400 metros. Una de estas 18 galerías es específica para instalaciones.

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Con una dilatada experiencia en ejecución de túneles, Acciona Infraestructuras desarrolla actualmente varios proyectos con sistemas de TBM, como los túneles de Follo Line, en Noruega; el Metro de Quito, en Ecuador, y el metro de Dubai (Emiratos Árabes Unidos).

Dentro del trazado para la línea de alta velocidad entre Madrid y Galicia, los túneles Bolaños serán los de mayor longitud y presupuesto.

La máquina utilizada es una tuneladora para roca dura TBM (Tunnel Boring Machine) de simple escudo. Se trata de una Herrenknecht S-511, que ha sido adecuada para la realización de estas obras y convertida en la HK S-805.

El diámetro de perforación es de 9.900 mm. La longitud de la cabeza de la TBM es de 10 m y la longitud total, incluyendo el back-up, es de 120 m. En el siguiente cuadro se muestran las características principales de la máquina:

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La TBM S-805 ha sido acondicionada en el parque de maquinaria de Noblejas (Toledo) de Acciona Infraestructuras antes de comenzar la ejecución del primer túnel de Bolaños, así como la adaptación de la máquina para realizar la inyección de bicomponenente en la totalidad de la sección de manera simultánea con el avance de esta.

Una vez completado el primer túnel y antes de comenzar el segundo, se llevó a cabo la reparación y refuerzo de la cabeza de corte de la tuneladora. Estos trabajos, realizados por parte del departamento de maquinaria de Acciona Infraestructuras, fueron necesarios debido a la agresividad del terreno excavado.

En cuanto a instalaciones, la obra dispone de planta de dovelas, planta de mortero bicomponente, planta de tratamiento de agua y lugar de acopio de dovelas cercanos a las bocas de los túneles.

La planta de tratamiento de agua ha ayudado a la depuración de las aguas provenientes de los trabajos de excavación realizados en el interior del túnel.

Además, debido al emplazamiento remoto de la obra, se crearon 35 km línea eléctrica para abastecer eléctricamente a la TBM, de los cuales 12 km bajo tierra, permitiendo así reutilizar el uso de grupos electrógenos y generando de esta manera un importante beneficio medioambiental.

Geología

La geología atravesada se compone principalmente de pizarras de diferentes etimologías (50%), cuarcitas y ampelitas. La montera máxima son 210 metros.

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La excavación comenzó en el lado de Campobecerros con una pendiente ascendente de 0,55% durante los primeros 5,2 km, para terminar con una pendiente de -0,5%.

Dentro del proyecto existe una zona especialmente compleja, que corresponde con los 5,4 km excavados, y que coincide en un anticlinal con pizarras laminadas. En esta zona, la cantidad de material extraído y el aumento de par motivado por las características del terreno han supuesto problemas para la TBM.

Por todo ello, ha sido necesaria la inyección de resinas en esta zona de excavación para estabilizar el frente y poder continuar excavando.

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La resina es inyectada a través de la cabeza de corte y está compuesta por dos componentes, A y B. Al entrar en contacto, los componentes reaccionan y se expanden proporcionando estabilidad al terreno de forma inmediata.

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Llenado GAP entre dovela y terreno

Se ha adoptado la solución del llenado del GAP a sección completa durante el avance, utilizando mortero bicomponente en vez de mortero convencional.

El mortero bicomponente al que se hace referencia está compuesto de:

  • Componente A
  1. Cemento 300 kg/m³
  2. Bentonita 30 kg/m³
  3. Retardante 3 kg/m³
  4. Agua 845 kg/m³
  • Componente B
  1. Silicato 6 %
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La inyección de bicomponente se realiza a través de las toberas situadas en el escudo de cola, en este caso a través de seis puntos denominados L1-L6. Cada tobera cuenta con dos entradas, una para el componente A y otra para el componente B, cuyo posicionamiento queda definido en el plano adjunto:

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Doble junta

La doble junta es otra de las soluciones pioneras adoptadas por Acciona Infraestructuras en este proyecto. Esta permite reducir la deformación, mejorar la estanqueidad y distribuir las cargas de manera más uniforme. Funciona de forma idónea bajo los efectos de compresión, permaneciendo siempre en funcionamiento al menos una de las juntas, como puede apreciarse en la siguiente imagen:

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Geometría dovelas

En este proyecto se han empleado dovelas trapezoidales en lugar de rectangulares. Esto mejora la compresión longitudinal de las juntas, evitando patologías que pudieran ser causadas por las cargas de los gatos de empuje.

Se han colocado un total de 4.185 anillos de dovelas para el túnel de Bolaños VD y 4.184 anillos de dovelas para el túnel de Bolaños VI. Las características del revestimiento de ambos túneles son las indicadas a continuación:

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Producción

Los rendimientos han sido extraordinarios, alcanzando varios meses la longitud de 1 km excavado.

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La finalización del segundo túnel gemelo de Bolaños está prevista para el mes de diciembre de este año. Con este hito, la UTE en la que participa Acciona Infraestructuras completará los cerca de 14 km totales excavados.

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