tecnología y experiencia italiana en la construcción del túnel

/ TÚNELES
TECNOLOGÍA Y EXPERIENCIA
ITALIANA EN LA CONSTRUCCIÓN
DEL TÚNEL AUTOMOVILÍSTICO MÁS
LARGO DE AMÉRICA LATINA
A N TO NI O C O R BA C O LO M BO, GE R ENTE DE SIREG L ATINO AM ÉRICA
Sireg es una empresa italiana fundada en
1936, hoy punto de referencia a nivel
mundial en el campo de la Geotecnia y
de la Ingeniería Civil. Está presente en
el mercado español desde hace veinte
años y, por lo que se refiere al mercado
hispanoamericano, lleva abierta en
Colombia desde el año 2007 la filial Sireg
Latinoamérica con la cual ofrece diferentes
tipos de productos (entre ellos: barras en fibra
de vidrio, tubos manguitos, tubos de drenajes ranurados y
micro-fisurados) aptos para la excavación de túneles y el
consolidamiento y la mejora de terrenos.
G
racias al control directo de la producción y al constante empeño en la investigación, Sireg puede suministrar una amplísima gama de productos, también
a medida de las exigencias de los clientes, para aplicaciones
tanto en el campo de la Geotecnia como en la Ingeniería
Civil. Los productos Sireg, de hecho, han sido utilizados para
la realización de algunas obras entre las más importantes
del continente, tal como el Túnel Emisor Oriente en México,
la Línea 1 del Metro de Panamá (primera aplicación en
50 /
Imagen del
túnel piloto.
América Central de la tecnología para el refuerzo temporal
de pantallas por el pase de la tuneladora con barras y perfiles en fibra de vidrio) y el Túnel de la Línea en Colombia,
proyecto sobre lo cual vamos a exponer en estas páginas.
Para las obras del Túnel de la Línea – es decir el túnel automovilístico más largo de América Latina con su longitud
total de 8.651,55 metros, lo cual permitirá atravesar la
Cordillera central reduciendo el tiempo de viaje entre el
centro de Colombia y el Puerto de Buenaventura - Sireg
Latinoamérica ha suministrado tubos de drenaje ranurados
y microfisurados, tubos manguitos y barras en fibra de vidrio
para poder implementar la tecnología del pre-consolidamiento del terreno durante la delicada y desafiante fase de
excavación de algunas zonas de fallas del túnel piloto,
concluida exitosamente, y también para la fase de excavación del túnel principal y obras anexas aún en fase de
cumplimiento.
En detalle, el cruce de la cordillera central es un proyecto
de infraestructura vial actualmente en construcción en los
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Barra en fibra de
vidrio Durglass Fl y
manguera de
inyección en frente
de excavación del
túnel piloto.
departamentos colombianos de Tolima y Quindío. El plan
consta de un túnel principal de 8,6 km, 23 puentes y 18 túneles de diferentes longitudes. Coloquialmente el proyecto es
frecuentemente llamado Túnel de la Línea debido a que
pasará por debajo del ‘Alto de La Línea’ en la Cordillera
Central de los Andes colombianos.
El propósito es facilitar el tráfico en la Ruta Nacional 40, una
de las vías transversales de Colombia, la cual enlaza Bogotá
con la ciudad de Cali y el puerto de Buenaventura junto al
Océano Pacífico.
La entrada occidental del túnel se encuentra a 2.420 metros
sobre el nivel del mar.
Las obras empezaron con la excavación del túnel piloto el
30 de septiembre de 2004, lo cual tenía el propósito de
explorar y averiguar las condiciones geológicas del terreno
y además, una vez terminado, hubiera servido como galería
de rescate. Dicha excavación se realizó por perforación y
voladura, mediante el método constructivo NATM (Nuevo
Método Austríaco de Tunelería) y se finalizó el 2 de agosto
de 2008.
Durante el cruce de estas fallas, en el frente de excavación
de dos túneles se presentó una fuerte inestabilidad con
colapsos, debida a fuertes infiltraciones de agua y mala calidad del terreno. Por esta razón se tomó la decisión de preconsolidar el terreno detrás del frente de excavación (por
primera vez en Colombia se utilizó esta tecnología) por un
Las principales características técnicas del túnel piloto son:
• Longitud: 8.554 m
• Sección: en herradura
• Diámetro promedio: 4.4 m
• Altura: 4.43 m
• Área a excavar: 19 m2
• Pendiente: 0.96%–1.015%
• Cobertura máxima: 850 m
El túnel piloto cruza cinco zonas de fallas diferentes por un
largo total de aproximadamente 1.000 metros y una cobertura promedio de 500 metros. Las dos fallas que han
presentado problemas importantes para la excavación del
túnel fueron: la Falla del Viento que se caracterizó por la
presencia de una brecha de origen dinámico en donde se
presentaron fuertes empujes laterales y deformaciones
bastante importantes; y la Falla La Soledad que es un
sistema de fallas conformado por cuatro fallas principales
que interceptan el túnel piloto: cada falla presenta una zona
de influencia y brecha asociada que permiten definirles
claramente, la litología predominante excavada son esquistos negros grafitosos, cuarzo grafitosos y venas de cuarzo,
brechas arcillosas y zonas cizalladas y altamente replegadas y con presencia de empujes”(*); el terreno es de calidad
variable con predominio de mala calidad.
(*) Ing. Diana Marcela Pérez Pérez: Propuesta de técnica
para la determinación del comportamiento del terreno en
excavaciones subterráneas con base en un túnel exploratorio. Caso: Túnel de La Línea
Tubo manguito Durvinil.
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Frente de excavación
preconsolidado con
barras en fibra de vidrio
Durglass Fl.
largo aproximado de 12 metros, utilizando productos Sireg:
barras en fibra de vidrio Durglass Fl Sireg con resistencia a
la tracción de 240kN, unidas a tubos manguitos Durvinil S
Sireg los cuales montaban 3 válvulas/m o en algunos casos
una manguera de inyección.
El uso de las barras en fibra de vidrio permitió controlar las
deformaciones inducidas por la excavación, rigidizando el
terreno detrás del frente de excavación y contrarrestando
su empuje horizontal gracias a la alta resistencia a la tracción de la fibra de vidrio (1.000Mpa VS 480 MPa del acero) y
finalmente controlando la presión de confinamiento en el
frente de excavación.
En presencia de grandes infiltraciones de agua al terreno,
este último se inyectó con resina bi-componente por medio
de tubo manguito, de manera que se pudiera reducir la
cantidad de agua filtrada por el terreno en el frente de excavación y se mejoraran las condiciones geomecánicas del
mismo, mientras se utilizó la barra en fibra de vidrio unida
a una manguera de inyección sencilla donde el terreno
presentaba características geomecánicas mejores.
El bajo tiempo de endurecimiento de la resina permitió inyecciones puntuales a lo largo de toda la perforación en avance.
La baja resistencia a corte de las barras en fibra de vidrio
y del tubo manguito permitió el avance del túnel sin problemas, utilizando lo más comunes medios de excavación
(retroexcavadora).
La excavación del túnel piloto se terminó sin grandes
problemas, debido también al uso de la tecnología del preconsolidamiento.
El uso de la barra en fibra de vidrio Durgalss Fl acoplada a
tubo manguito se ha utilizado también para consolidar
algunos portales de entrada de los túneles, portal de
Tolima, Bermellon y la Estrella.
Actualmente para poder consolidar y excavar la última
zona de falla del túnel principal (lo cual está en fase de
cumplimiento) y para la obras anexas, se están utilizando:
barra en fibra de vidrio, tubos manguitos Durvinil E y tubos
de drenaje ranurados y micro-fisurados Durvinil RFS colocados en abanico./
SIREG LATINOAMÉRICA
Colocación de barras en fibra de vidrio en el frente de excavación.
52 /
Medellín - Colombia • Tel: 0057 (4) 35 28 135
[email protected] • www.sireg.it