Túneles y obras subterráneas | 3634

Un papel fundamental en la economía moderna

Pedro Arozamena Cagigal (secretario general de AETOS. Ingeniero de caminos, canales y puertos)

©Toya Legido y Tomás Zarza

Los túneles de carretera y ferrocarril o metros desempeñan un papel fundamental en la economía moderna, al favorecer el tránsito diario y circulación de millones de personas y toneladas de mercancías, y no menos importantes resultan los túneles hidráulicos en sus distintos usos, tanto de abastecimiento como captación y conducción del agua. Por ello, las obras subterráneas y túneles constituyen infraestructuras de indudable valor, cuyo diseño, construcción, explotación y mantenimiento exigen la aplicación de elevados estándares de calidad, siempre en permanente revisión.

El sector de la construcción tiene una importancia estratégica en la economía, al propiciar las infraestructuras necesarias para el desarrollo del resto de actividades, y por tanto constituye la base para el bienestar de la sociedad a la que sirve. Por otra parte, el propio sector de la construcción, y muy concretamente el de las infraestructuras y el de los túneles en particular, constituye un elemento dinamizador que ayuda y favorece el avance del desarrollo tecnológico de este y otros sectores con los que interactúa.

En España, el sector de la construcción ha ido disminuyendo su peso relativo en su contribución a la formación del producto interior bruto (PIB) desde la última década de forma paulatina, especialmente a partir del estallido de la crisis inmobiliaria del periodo 2008 y 2014. Mientras que en 2005 representaba un 10,4% sobre el total del PIB, desde 2012 apenas representa algo más del 5%, generando, en la actualidad, ocupación al 6,5% de la población activa en España. Con un 5,5% en 2021, es algo inferior al de la media de la Unión Europea (UE) —actualmente en torno al 9%—, siendo, en todo caso y en su conjunto, una actividad económica de relevancia y que sigue generando una gran cantidad de empleo.

La crisis derivada de la pandemia de COVID y, asociada a esta, el notable incremento del coste de las materias primas y de la energía y la inflación afectan, como a todos los sectores económicos, también a la construcción de infraestructuras civiles y de túneles, que evolucionan en consonancia con las circunstancias económicas y participan y contribuyen al desarrollo tecnológico de cada país.

En ese sentido, y aun con las inciertas y complejas evoluciones sociopolíticas del mundo actual, también se confía en una intensa recuperación y un impulso significativo a lo largo de 2022 y en los próximos años, favorecido por las ayudas provenientes de los fondos europeos.

En efecto, tanto en España como en la UE y el resto del mundo persiste una demanda continua de proyectos y construcción de nuevos túneles o de mejora y modernización de los existentes, lo que favorece la participación de empresas especializadas españolas en el desarrollo de proyectos y construcción de obras subterráneas que, por requerir un alto grado de especialización, constituyen una parte singular del sector de la construcción.

Ejemplo de ello, en este especial de la ROP se trata un amplio espectro de temas, tanto de diseño como de construcción. relacionados con los túneles. Los artículos que contiene van desde los que ponen el foco de atención en detalles técnicos muy específicos y concretos del diseño de un túnel, a los que describen los desafíos generales que supone la ejecución de infraestructuras subterráneas complejas en terrenos difíciles.

Así, tenemos el túnel de Lilla de la A-27, donde se habla de las pizarras del Carbonífero y las lutitas con anhidritas del Eoceno; de cómo en las primeras se da el fenómeno de fluencia y con un estado tensional reducido se empiezan a deformar sin parar, y de cómo, en las segundas, las anhidritas en contacto con el agua se transforman en yeso en un proceso altamente expansivo.

Las obras subterráneas y túneles constituyen infraestructuras de indudable valor

Se habla también de los túneles submarinos entre Norfolk y Hampton en Virginia (EE. UU.) y de las justificaciones técnicas que hay detrás de la selección de su tuneladora. También de otros desafíos de este proyecto, tales como el bajo recubrimiento de tierras por debajo del nivel freático, las altas presiones de confinamiento y los frentes mixtos. Todo ello en un entorno marino sensible.

En los tiempos actuales, los proyectos y obras de nuestras empresas en el extranjero son numerosos, y muestra de ello, además del ya comentado en el párrafo anterior, traemos dos actuaciones en Santiago de Chile: el proyecto Américo Vespucio Oriente 1 y los tramos B y C de la línea 3 del metro. Ambas obras comparten el reto de la construcción de túneles en un ámbito urbano densamente poblado y el objetivo de ser infraestructuras que beneficien a decenas de miles de personas en sus desplazamientos diarios.

Siguiendo con proyectos localizados en países extranjeros y líneas de metro, ofrecemos una muestra de la disparidad de experiencias que se obtienen. Así, incluimos un artículo sobre el proyecto y construcción de los primeros 9 km de la línea 2 del metro de Lima y Callao, en el que se expone cómo la aplicación estricta de criterios de la licitación previa, descartando la información sobre el comportamiento del terreno que se obtiene durante la ejecución de la obra, ha llevado en este caso a incrementos de costes y plazos de ejecución; y otro artículo sobre una galería peatonal en suelos blandos con presoporte de tubos pesados, en la línea 6 del metro de Singapur. Este segundo artículo proporciona una visión general de los procedimientos constructivos de túneles en mina cuando el recubrimiento sobre clave es escaso y las condiciones del entorno impiden la excavación a cielo abierto o en falso túnel.

Tanto en España como en el resto del mundo, persiste una demanda continua de proyectos y construcción de nuevos túneles

Otro ejemplo de túneles de escaso recubrimiento sobre clave lo constituye el túnel de Vötting, bajo la ciudad de Freising (Múnich), en el que se realizaron unas inyecciones de consolidación de arenas con geles acrílicos de baja viscosidad a través de lanzas hincadas en el terreno para evitar la formación de posibles chimeneas que pudieran afectar la estabilidad de los edificios de la ciudad.

También traemos una solución de drenaje innovadora para reducir la presión de agua en estructuras de hormigón gunitado o revestimientos definitivos. Está constituida por módulos alveolares embebidos en el hormigón, con una red de canales de drenaje en su interior que se instala sin necesidad de anclajes. El diseño está hecho con material reciclado ignífugo y, por lo tanto, es una solución sostenible y de futuro.

Otro aspecto técnico específico que recogemos en un artículo es la comparación de soluciones de evacuación mediante simulaciones computacionales en un túnel ferroviario. Se comparan entre sí las soluciones aportadas por los diseños prescriptivos y los prestacionales. También se comprueba la afección que tienen distintas variables en la eficacia de la evacuación.

Nos detenemos en los túneles hidroeléctricos en funcionamiento, caracterizados por su difícil acceso, ya que requieren una interrupción casi total de las operaciones de su central para inspección y mantenimiento. Los avances de la tecnología para proporcionar fotografías de alta resolución, videos e imágenes de sonar, utilizando vehículos de operación remota (ROV), son muy interesantes para poder realizar una evaluación de la condición estructural de estos túneles.

El artículo sobre los espacios auxiliares de los túneles de la M-30 constituye una aportación de gran interés. Esta gran vía urbana soterrada, con 48 km de túneles, es de las más importantes en el mundo. En el artículo se comenta que se utilizan 256 espacios auxiliares para alojar los numerosos sistemas necesarios para su correcto funcionamiento. Estos espacios son las galerías y pozos de ventilación, los cuartos técnicos donde se ubican los cuadros y sistemas de control y gestión, las salidas de emergencia con sus recorridos de evacuación, y los pozos de bombeo.

Para finalizar, se recoge una experiencia real de la entrada de una tuneladora en un pozo en la ciudad de Tel Aviv (Israel). Esta es siempre una situación delicada que requiere medidas especiales. Se describe un caso en el que, incluso la combinación de un anillo de sellado con un bloque de jet grouting de mejora del terreno, no fue suficiente para garantizar una entrada al pozo sin incidentes. Se describen las causas y consecuencias del fallo, así como las soluciones adoptadas.

El especial incluye también interesantes entrevistas a María Luisa Domínguez González, presidenta de Adif, y a Rafael López Guarga, jefe de la Demarcación de Carreteras del Estado en Aragón. Esperamos que el lector encuentre en el contenido de este número información y experiencias de interés que le sirvan de ayuda y guía en su actividad profesional.