Tecnología y experiencia italiana en la construcción del túnel automovilístico más largo de América Latina
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.
Gracias al control directo de la producción y al constante empeño en la investigación, Sireg puedesuministrar 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 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 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.
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.
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 pre-consolidar el terreno detrás del frente de excavación (por primera vez en Colombia se utilizó esta tecnología) por un 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 pre-consolidamiento.
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.
