Cuatro tuneladoras de Herrenknecht hacen posible uno de los proyectos ferroviarios más importantes de Europa

En cinco años, y partiendo del municipio alemán de Schwanau, en Baden, cuatro innovadoras tuneladoras de Herrenknecht, bautizadas como Suse, Sibylle, Wanda y Käthchen, han construido casi 50 kilómetros de túneles para el proyecto ferroviario Stuttgart-Ulm. Bajo la dirección profesional de los contratistas elegidos para este proyecto, se construyeron tres túneles que van a marcar una época en la región de Suabia. Y todo ello bajo condiciones muy difíciles del terreno. Los trabajos se completaron en el Túnel Albvorland, a finales de octubre de 2019 usando la tuneladora Wanda (EPB Shield, diámetro 10.820 mm).

Todos los túneles del proyecto ferroviario Stuttgart-Ulm han sido excavados en apenas cinco años. El cale final consistió en un avance ceremonioso en el túnel Albvorland, completado a finales de octubre de 2019 por una tuneladora S-1024 que llevaba el nombre de Wanda.

Para la construcción del Túnel Albvotland se emplearon dos tuneladoras EPB de Herrenknecht de 10.820 mm de diámetro.

Este fue el último trabajo completado con éxito por el cuarteto de tuneladoras Herrenknecht empleado para la construcción de los túneles Filder, Albvorland y Bossler. Las máquinas excavaron un total de casi 50 kilómetros de túneles con gran precisión y velocidad. Las TBM ejecutaron los trabajos subterráneos guiados siempre por experimentados ingenieros de los tres contratistas y de la dirección general del cliente Deutsche Bahn.

El proyecto ferroviario Stuttgart-Ulm se encuentra en la línea principal este-oeste europea desde París a Bratislava y se divide en dos ejes principales: Stuttgart 21, con la construcción de la nueva estación principal y la reorganización del centro ferroviario de Stuttgart; y la nueva línea Wendlingen – Ulm. Con la construcción de esta estación principal como punto de paso y la conexión a la red europea de alta velocidad, los tiempos de viaje en los servicios regionales y principales se acortarán significativamente.

El túnel Filder de doble tubo mide 9,5 kilómetros, lo que lo convierte en el túnel más largo entre Stuttgart y Ulm. Herrenknecht suministró un tipo de tuneladora ‘TBM Multi-Mode’ de alta tecnología (diámetro: 10.820 mm). En otoño de 2014, la TBM Suse comenzó a excavar el túnel desde Filder Plain hacia la estación principal de Stuttgart. Durante las operaciones de excavación, la obra usó el emboquille de arranque para realizar toda la logística. Esta solución ahorró a la ciudad de Stuttgart miles de viajes de camiones en la cuenca del valle, reduciendo la emisión de polvo y la contaminación acústica.

En el tramo superior del túnel, Suse trabajó en modo cerrado con sistema de extracción, mientras que en el tramo inferior lo hizo en modo abierto con descarga en cinta transportadora. Con esta convertibilidad de la TBM, diseñada e implementada por los ingenieros de Herrenknecht, los equipos técnicos de la obra dominaron las diferentes formaciones geológicas a lo largo del túnel con la máxima seguridad. Para garantizar un control preciso del túnel, los operarios de la UTE Arge Atcost 21 (Porr Bau GmbH Tunnelbau, G. Hinteregger & Söhne Baugesellschaft mbH, Östu-Stettin Hoch-und Tiefbau GmbH, Swietelsky Baugesellschaft mbH) confiaron en el sistema de navegación de la empresa VMT GmbH, perteneciente al Grupo Herrenknencht.

Las dos tuneladoras empleadas para la construcción del Túnel Albvotland se ensamblaron con apenas unos metros de distancia entre ellas.

El proyecto a gran escala entre el centro de Stuttgart y Filder Plain se dividió en cuatro tramos de túneles: tubos este y oeste, cada uno con el túnel superior e inferior. La planificación logística realizada, una multitud de soluciones personalizadas y el trabajo conjunto entre los diversos actores del proyecto sentaron las bases para el éxito. Los equipos de Herrenknecht estuvieron involucrados al principio de la fase de planificación y más tarde durante la implementación. La experiencia de Herrenknecht en una gran cantidad de proyectos pioneros a gran escala en las últimas cuatro décadas ha sido una contribución significativa al progreso rápido y seguro de este trabajo.

Como una versión 'TBM Multi-Mode', la tuneladora Suse pudo hacer frente durante la excavación a diferentes formaciones geológicas.

Por ejemplo, cuando se ejecutó el primer tramo de túnel en el tubo este: para poder llevar a cabo de manera eficiente y segura el desmontaje de la TBM en el túnel excavado, se requirió una estrecha cooperación entre todos los participantes del proyecto. Con un diámetro en el escudo de perforación de 10.82 metros y un diámetro interno del túnel de solo 9.6 metros, el desmontaje y el transporte de los materiales al emboquille fue solo posible en el plazo dado porque todos los requisitos mecánicos y logísticos se planificaron con precisión por adelantado y luego se implementaron en la obra.

Richard Lutz, CEO de Deutsche Bahn AG, dijo tras el último avance de Suse en septiembre de 2019: "Como bisagra entre la cuenca del valle, el aeropuerto y la nueva línea, el Túnel Filder es una parte esencial del proyecto. Agradezco a todos los operarios e ingenieros su trabajo en el túnel. La construcción y la ingeniería han hecho cosas extraordinarias aquí”.

Para construir el túnel Albvorland entre Kirchheim unter Teck y Wendlingen am Neckar con dos Tuneladoras EPB, los especialistas de Herrenknecht, junto con el personal del contratista, tuvieron que enfrentarse a los primeros desafíos incluso antes de que la enorme rueda de corte comenzara a girar.

El desmontaje de la tuneladora Suse conllevó numerosas dificultades técnicas.

Para cumplir con el cronograma del túnel Albvorland, Implenia Construction GmbH solicitó dos máquinas idénticas de Herrenknecht, una para cada uno de los dos tubos. El plazo para el ensamblaje en el lugar de trabajo estipulaba que ambas máquinas deberían montarse al mismo tiempo y en el mismo lugar: con un diámetro de 10.82 metros y solo unos pocos metros de distancia entre las máquinas. Este era un trabajo extremadamente complicado. Un equipo de 20 expertos de Herrenknecht trabajó con ambas TBM en el portal este del túnel, cerca de Kirchheim. Al hacerlo, siguieron un plan detallado, según el cual los pre-ensamblajes se hicieron gradualmente en superficie y posteriormente se bajaron para el montaje final.

Con un rendimiento máximo de 200 metros por semana, desde enero de 2018 hasta principios de agosto de 2019, la Herrenknecht EPB Shield Sibylle (llamada así por la legendaria figura de Sibylle von der Teck), excavó 7,6 kilómetros del tubo norte. Wanda cubrió los 8 kilómetros en el tubo paralelo sur entre noviembre de 2017 y octubre de 2019 con un rendimiento de excavación de hasta 186 metros por semana.

El túnel Bossler de doble tubo de 8.8 km de largo es el tercero en la nueva línea entre Stuttgart y Ulm para el cual Herrenknecht ha suministrado su avanzada tecnología. La TBM Käthchen, de 11.340 mm de diámetro, comenzó los trabajos en abril de 2015 y en poco tiempo los operarios ya tenían la tecnología bajo control. De hecho, continuamente aumentaron las tasas de avance diarias hasta sobrepasar, en tan solo dos meses, los 1.000 metros.

Las dovelas para el túnel Bossler, es decir, las piezas de hormigón prefabricadas para el revestimiento del túnel, se realizaron en moldes de Herrenknecht Formwork GmbH en una fábrica especialmente construida cerca de la boca del túnel Aichelberg. Se instalaron un total de 60.000 dovelas en este túnel.

Gracias al uso de la tuneladora Käthchen, se consiguieron grandes ratios de avance durante la excavación del Túnel Bossler.

Los túneles progresaron de manera tan rápida y segura que se tomó la decisión de usar la TBM para excavar otros tramos que originalmente se construirían de manera convencional. A principios de noviembre de 2016, después de 8,8 kilómetros, los orgullosos operarios de la UTE Arge Ata Tunnel Albaufstieg (Porr Deutschland GmbH, G. Hinteregger & Söhne Baugesellschaft mbH, Östu-Stettin Hoch- und Tiefbau GmbH, Swietelsky Baugesellschaft mbH) celebraron el cale del primer tubo oriental. A mediados de abril de 2017, Käthchen inició el segundo tubo occidental, finalizándolo con éxito a principios de junio de 2018 gracias a avances de hasta 214 metros por semana.

Las expectativas generadas para las tuneladoras usadas entre Stuttgart y Ulm eran altas. Los máximos estándares de seguridad y los ambiciosos plazos de construcción pusieron el listón extremadamente alto. Además de la tecnología de las tuneladoras y del equipo adicional, el compromiso de servicio de Schwanau marcó la diferencia en el lugar de trabajo. Oliver Boiger, jefe del departamento de Servicio de Campo en Herrenknecht, menciona uno de los aspectos más destacados: girar la TBM del Túnel Filder 180 grados desde el tubo oeste hacia el este en agosto de 2018: "A petición de la joint venture, desarrollamos este concepto para este proyecto especial. Llevamos todo el equipo necesario al lugar de trabajo y finalmente realizamos el giro completo”.

Acto de celebración del cale del segundo tubo en el Túnel Bossler.

A finales de julio de 2018, viniendo de Filder Plain, en el tubo occidental, poco antes de la nueva estación principal de Stuttgart, la TBM Suse alcanzó una caverna subterránea. Aquí, la TBM de 120 metros de largo tuvo que ser girada 180 grados para la posterior excavación del tubo este. El equipo de Oliver Boiger colocó por primera vez la máquina de 1.400 toneladas con la rueda de corte en una especie de patín sobre cojines llenos de nitrógeno. Utilizando placas de acero, maniobraron el escudo alrededor de la curva cerrada, con una gran precisión en los espacios más pequeños y sin perder tiempo.

Después fue el turno de los seis remolques que los especialistas de Herrenknecht habían separado en consecuencia. Uno por uno, trasladaron estos equipos en transportadores modulares autopropulsados ??(SPMT) del tubo oeste al este. Allí, en una sección del túnel que previamente se había excavado de manera convencional, el equipo de servicio de Herrenknecht volvió a montar el escudo con los remolques. Conectaron innumerables líneas eléctricas e hidráulicas y ensamblaron conexiones de tornillo y perno hasta que la TBM pudo lanzarse nuevamente para el cuarto y último tramo de túnel. "Todo salió bien, pero no fue algo que hagas todos los días. Con nuestra experiencia y nuestra competencia, hemos apoyado de manera óptima al cliente en este hito”.

“Felicito a todos los que han participado en esta gran obra entre Stuttgart y Ulm por su magnífico trabajo a la hora de desarrollar este importante proyecto”, dice el Dr.-Ing. E.h. Martin Herrenknecht, fundador y presidente del consejo de administración de Herrenknecht AG.

La tecnología de tuneladoras para proyectos de túneles ferroviarios eficientes y respetuosos con el medio ambiente es parte del negocio principal de Herrenknecht AG. En total, más de 810 kilómetros de túneles ferroviarios y alrededor de 2.200 kilómetros de túneles de metro han sido excavados por contratistas en todo el mundo utilizando tuneladoras Herrenknecht.

Túnel Filder

• Tuneladora: S-738/S-746 (Suse)
• Tipo de máquina: Multi-Mode TBM
• Diametro: 10.820 mm
• Potencia: 4.200 kW
• Longitud de excavación: 4 tramos para un total de 15.330 m

Túnel Albvorland

• Tuneladoras: S-1024 (Wanda) / S-1025 (Sibylle)
• Tipo de máquina: 2 x EPB Shield
• Diametro: 10.820 mm cada una
• Potencia: 4.400 kW cada una
• Longitud de excavación: 7.586 m (tubo norte) + 7.978 m (tubo sur)

Túnel Bossler

• Tuneladora: S-833 (Käthchen)
• Tipo de máquina: EPB Shield
• Diametro: 11.340 mm
• Potencia: 4.550 kW
• Longitud de excavación: 17.450 m