Proyecto desarrollado y ejecutado por Acciona

En el presente artículo se analiza el objeto del proyecto de la ejecución de la línea 1 del Metro de Quito, desarrollado por Acciona y que discurre de sur a norte de la ciudad desde las inmediaciones de la Terminal de autobuses de Quitumbe hasta el sur del aeropuerto de El Labrador, en el extremo norte de la ciudad.

Los principales objetivos de este proyecto son los siguientes:

• Infraestructura necesaria para la explotación de la línea mediante la circulación de trenes sobre vías de ancho 1,435 m. Esta infraestructura consiste en la construcción de un túnel de línea de longitud 22.072,56 m, en el que se dispone la implantación de 15 nuevas estaciones de Metro, y 5 zonas de reserva para la ejecución de futuras estaciones, 10 salidas de emergencia, 13 pozos de ventilación, 10 pozos de bombeo, un fondo de saco al final de la línea que facilita sur
• Explotación y el túnel de acceso a las cocheras de Quitumbe de 594 m de longitud.
• Arquitectura, decoración, iluminación, abastecimiento y saneamiento de estaciones.
• Las escaleras mecánicas, ascensores, instalaciones del PCL, equipos de ventilación en vestíbulos.
• Instalaciones para el alumbrado del túnel y para el bombeo de las aguas que recoja la infraestructura.
• Superestructura de vía.
• Reposición de servicios y desvíos de tráfico.
• Tratamientos del terreno preventivos para minimizar la afección al entorno.

Las características generales del proyecto son:

Para la ejecución del túnel urbano y con las características geológicas del terreno hacen necesario el empleo de tuneladoras presurizables para acometerlo, en la mayor parte del trazado la presencia de finos es suficiente para concluir que la tipología de tuneladoras a emplear más recomendable sea la denominada E.P.B. (Earth Pressure Balance), de esta forma se minimizan los riesgos de provocar afecciones en superficie durante la ejecución del túnel.

Para afrontar la ejecución de este túnel se van a utilizar tres tuneladoras del tipo E.P.B. (Earth Pressure Balance) de la marca Herrenknecht, dos nuevas y una reacondicionada.

Tuneladoras de nueva fabricación

Las dos tuneladoras nuevas han sido diseñadas y fabricadas específicamente para acometer el Proyecto de la línea 1 de Metro de Quito.

Durante su diseño se han tenido en cuenta las siguientes consideraciones principalmente:

• El trazado desde el punto de vista geotécnico a acometer por estas dos tuneladoras es muy heterogéneo, transcurre por rellenos antrópicos, arcillas, limos, arenas, areniscas y un tramo de unos 300 m de roca con una resistencia a la compresión simple prevista en Proyecto de 150 MPa. Además, el proyecto indica la posible aparición puntual de bloques rocosos en algunos tramos del trazado. Por este motivo se han diseñado las ruedas de corte mixtas, capaces de acometer las diferentes geologías previstas en el Proyecto al dotarse de herramientas de corte tanto para la excavación en suelos como en terrenos rocosos.

La rueda de corte se ha dotado de seis cortadores dobles y 41 cortadores simples de 17” distribuidos alineadamente con el objeto de poder acometer la fracturación de bloques o tramos rocosos que se encuentren en una matriz lo suficientemente consistente; para ello se deberá disminuir la penetración y aumentar la velocidad de giro.

La rueda dispone de un porcentaje de superficie abierta del 32% y ocho brazos, dispone de 96 picas de 160 mm de anchura y 16 rastreles. Se ha dotado también con dos sobrecortadores hidráulicos situados a 180º el uno del otro.

El radio de curvatura horizontal mínimo del trazado a acometer por estas tuneladoras es de 300 m teóricos, no obstante las tuneladoras se han diseñado para poder acometer un radio de curvatura horizontal de 200 m y así poder realizar correcciones del trazado si fuese necesario. Las tuneladoras han sido diseñadas con una doble articulación del escudo: articulación activa entre el escudo principal y el escudo intermedio, articulación pasiva entre el escudo intermedio y el escudo de cola; con ello la tuneladora se dota de herramientas que facilitarán el pilotaje de la misma en radios de curvatura cerrados, si bien es verdad que la pericia y experiencia de los pilotos es vital para el éxito del seguimiento del trazado teórico.

• Las tuneladoras han sido diseñadas para soportar una presión de trabajo en el eje de 4 bar, a lo largo del trazado y según la información del Proyecto no se espera una presión hidráulica superior.
• Como resumen, las características principales son las siguientes:

Tuneladora reacondicionada

La tuneladora reacondicionada que se va a emplear en el Proyecto de la línea 1 de Metro de Quito afrontará el tramo desde Solanda hacia Quitumbe, las modificaciones y adaptaciones necesarias de esta tuneladora han tenido en consideración los puntos más desfavorables de este tramo. La tuneladora fue adquirida por Acciona Infraestructuras a la empresa Herrenknecht, siendo fabricada y suministrada por la citada empresa en enero de 2005. Posteriormente la TBM ejecutó, con éxito, la excavación y montaje del revestimiento mediante anillo de dovelas prefabricados de 4.473 m de longitud en los tramos 1C y 2A de Metronorte.

El reacondicionamiento de esta tuneladora ha tenido lugar en las instalaciones de Acciona Infraestructuras situadas en Noblejas (Toledo).

Las principales adaptaciones realizadas en la tuneladora (S-1022, antes S-295) para afrontar el tramo de Solanda-Quitumbe del Metro de Quito han sido las siguientes:

1.- Adaptación de la rueda de corte para afrontar terrenos más competentes.

a) Sustitución de la actual nariz en el centro de la rueda de corte por soportes de cortadores dobles de 17”.

b) Adaptación de la transición del paso giratorio a la rueda de corte para poder montar cortadores dobles en el centro.

c) Dotación de seis sensores de desgaste hidráulicos en la rueda de corte.

d) Dotación de dos cortadores de gálibo.

e) Sustitución de grillbar por placas de mejor comportamiento contra el desgaste así como protección de la parte posterior periférica de la rueda de corte.

2.- Adaptación a la frecuencia eléctrica de la red de distribución de Ecuador, 60 Hz en lugar de 50 Hz así como adaptación o sustitución de los componentes que se ven afectados al trabajar a una altura de 2.800 m.s.n.m.

3.- Mejora de la protección antidesgaste del tornillo sinfín. Se han sustituido las placas antidesgaste atornillables de las cinco primeras hélices por bloques antidesgaste de alta resistencia al desgaste, se sustituyen también 2/3 de las placas antidesgaste de la camisa de Hardox 400 por placas bimetálicas de carburo de cromo de alta resistencia al desgaste.

4.- Dotación de descarga rápida de dovelas y adaptación del back up a alimentación de dovelas y materiales mediante vehículos especiales sobre neumáticos en lugar de trenes sobre vía.

5.- Instalación de equipos de inyección de bicomponente en lugar de mortero convencional para el relleno del extradós del anillo de dovelas

Una vez acometido el reacondicionamiento de la tuneladora, las características principales de la misma son las siguientes:

Análisis túnel ejecutado s-1018 – ‘La Guaragua’

La S-1018 fue nombrada de “La Guaruagua” y ejecutara el tramo desde la estación El Labrador hasta la estación La Alameda, con una distancia a ser recorrida de 8.483,32 metros, excavando 7.510,49 metros de túnel y arrastrándose por 6 estaciones con distancia total de 972,83 metros.

Hasta el momento La Guaragua ha ejecutado el tramo desde Solanda hasta La Pradera. Los promedios previstos y reales en excavación, arrastre y media corrida son:

• El Tramo desde Labrador hasta Jipijapa estaba prevista ejecutarse en 94 días con un promedio de 11,15m/día considerándose el aprendizaje en el primer tramo. El promedio real fue de 36,13 m/día y este tramo je ha ejecutado en 29 días.
• El Arrastre en Jipijapa se previó ejecutarse en 12 días y se llevó 16 días para preparar arrastrar la EPB y prepararse para ejecutar el próximo tramo.
• La excavación del tramo Jipijapa hasta Iñaquito estaba previsto ejecutarse en 86 días con un promedio de 14,58 m/día, este tramo fue realizado en 52 días con velocidad promedia de 24,12 m/día.
• El Arrastre en Iñaquito se previó ejecutarse en 12 días y se llevó 14 días para preparar arrastrar la EPB y prepararse para ejecutar el próximo tramo.
• El Tramo desde Iñaquito hasta La Carolina estaba prevista ejecutarse en 97 días con un promedio de 14,42m/día, el promedio real fue de 34,12 m/día y este tramo je ha ejecutado en 41 días.
• El Arrastre en La Carolina se previó ejecutarse en 12 días y se llevó 12 días para preparar arrastrar la EPB y prepararse para ejecutar el próximo tramo.
• La excavación del tramo La Carolina hasta La Pradera estaba previsto ejecutarse en 52 días con un promedio de 15,03 m/día, este tramo fue realizado en 22 días con velocidad promedia de 35,52 m/día.

Esta tuneladora obtuvo el récord mundial en la construcción del Metro de Quito, tras excavar 1.131 metros durante 30 días consecutivos (en el tramo comprendido desde la Estación Iñaquito hasta La Carolina).