Metro de Barcelona, Línea 9. Fase Mas Blau-Parc Logístic

De los cuatro tramos en que se ha dividido el largo trazado de la Línea 9 del Metro de Barcelona, el que se construye entre Mas Blau y el Parc Logístic corresponde a la segunda fase del tramo 1. La mayor parte de la línea transcurre en túnel, el de esta fase se está horadando con una tuneladora Herrenknecht, de 9,4 metros de diámetro.

Piedad Bullón

Al consorcio formado por las empresas FCC, OHL y Copisa se le ha adjudicado en régimen de concesión la construcción del tramo 1 de la Línea 9 (L9) del Metro de Barcelona por 1.041 millones de euros, de los cuales 638 corresponden a la obra que falta por construir. A lo largo de sus 17 km de longitud se van a abrir 13 estaciones: Terminal entre Pistas, Ciutat Aeroportuària, Terminal Actual, Mas Blau, Sant Cosme, Plaça Catalunya, Prat del Llobregat, Eixample Nord, Verge de Montserrat, Mercabarna, Parc logístic, Fira y Amadeu Torner.
De extremo a extremo, la L9 unirá Badalona y Santa Coloma de Gramenet con l’Hospitalet de Llobregat, Prat de Llobregat y el Aeropuerto. Con un total de 47 kilómetros, será la línea de metro más larga de Europa, contará con 52 estaciones y supondrá una inversión de más de 6.829 millones de euros. Tendrá dos líneas de servicio básicas que irán del Aeropuerto a Can Zam y de la Zona Franca a Gorg. Además, para cubrir la demanda de la zona central habrá una tercera línea de servicio entre las estaciones de Sagrera, Meridiana y Tarrasa. En su trazado, enlazará estratégicamente con el resto de líneas del Metro, de Ferrocarril (RENFE y FGC), con el tren de alta velocidad (TAV) y con infraestructuras tan importantes como la Fira de Barcelona, el ampliado aeropuerto del Prat o la Ciudad de la Justicia de Hospitalet de Llobregat. Más de la mitad de las estaciones están ya en construcción, y aunque los retrasos de las obras han sido constantes, se mantiene la previsión de inaugurarla en 2012.
Para financiar una inversión de esta envergadura, la Generalitat de Catalunya ha recurrido a la participación del sector privado, que se encargará de construir, mantener y financiar dos tramos de la L9, el I y el IV. Las empresas concesionarias asumirán la ejecución de la totalidad de las obras y de las estaciones, incluyendo las iniciadas anteriormente en los dos tramos. También deberán impulsar las licitaciones pendientes y completar la arquitectura, los acabados y las instalaciones. Por otro lado, se encargarán de la explotación de las estaciones durante treinta años, y deberán abonar al Gobierno de la Generalitat el importe correspondiente a la obra ya ejecutada en ambos tramos. En el Tramo I, esta cantidad asciende a 773 millones de euros, aportados por FCC y OHL.
Con esta fórmula de financiación privada, se disminuirá la carga directa a los presupuestos de la Generalitat, además – dice la documentación oficial – “obtener el máximo aprovechamiento de las aportaciones, recursos técnicos, experiencia y capacidad económica del sector privado”. El gobierno catalán, a través de la empresa pública Ifercat, será propietario de los túneles y las estaciones; el consorcio concesionario tendrá a su cargo la explotación, que abarca la limpieza, funcionamiento de ascensores y escaleras así como la ventilación. El dispositivo reserva a la EMT (Entitat Metropolitana del Transport) la condición de prestataria del servicio, que será operado – como toda la red – por Transports Metropolitans de Barcelona (TMB).

No es esta la única característica singular de la L9, que la hacen diferente del resto de la red de metro de Barcelona. La primera y más importante es el diseño en túnel – salvo en la Zona Franca, donde transcurre en viaducto – y la segunda es su profundad, que en algunos casos llega a los 64 metros, para sortear otras infraestructuras como alcantarillado, líneas de metro y ferrocarril. En la elección de este sistema de construcción ha influído también el corto plazo previsto para su construcción – que se ha alargado por las modificaciones sufridas a posteriori en el trazado – además de que la alta densidad de las zonas urbanas por las que transcurre la mayoría de la L9, encarecería mucho más la obra por las expropiaciones que acarrearía.
La construcción con tuneladoras, que permiten un avance más seguro y rápido, ha obligado a que las máquinas utilizadas sean en muchas tramos de un diámetro anormalmente grande, 12 metros, como la Herrenknecht que se está utilizando en la zona Bifurcación Provença – Universidad; es la primera vez que se utilizan máquinas de estas dimensiones. El diámetro se justifica por la dificultad que entraña construir las estaciones desde la superficie, debido a la profundidad de la línea. Por esta razón, se perfora un gran pozo de ascensores de ese diámetro, evitando las afectaciones en superficie. Son máquinas construídas ad hoc y pensadas para situaciones concretas. Tal es el caso de la tuneladora de que ya trabaja en la fase Mas Blau-Parc Logístic: aunque de menor tamaño, está especialmente diseñada para excavar en suelos bajo el nivel freático del delta del Llobregat.

Geología complicada
Mucho se ha hablado de la naturaleza heterogénea y de la baja calidad de subsuelo de Barcelona, con escasas zonas de roca competente. El sustrato rocoso se encuentra en los macizos de Collserola y los Serrats de la Rovira, pero también hay sedimentos miocenos en Montjuïc o margas y arenas pliocenas en Badalona. Todo el conjunto está recubierto parcialmente por las formaciones superficiales de edad cuaternaria del llano de Barcelona y los deltas de los ríos Besòs y Llobregat, además de la presencia de agua subterránea en cantidades más que apreciables. Y, como en todas las grandes urbes, Barcelona se asienta sobre un subsuelo de rellenos no consolidados procedentes de la actividad antrópica, fruto de la actividad humana, como vertederos de escombros y tierra, que también intervienen en los procesos geológicos y geomorfológicos, y, consecuentemente, constructivos.
El tramo 1 de la L9 discurre dentro del Delta del Llobregat. El dominio del delta es el tramo con características más homogéneas, y una buena parte de los túneles y de las estaciones se podrán construir entre pantallas. El nivel superficial del delta tiene un espesor medio de unos 4 metros en el cual dominan los limos y las arcillas y un nivel detrítico superior, generalmente de unos 10 a 15 metros de espesor, formado por arenas, principalmente de grano fino a medio, que presentan una proporción elevada de matriz arcillosa. El acuífero profundo se compone de un nivel intermedio constituido mayoritariamente por limos, limos arcillosos o arcillas, y en menor grado por limos arenosos y arenas finas que presentan geometría en forma de cuña, con un espesor máximo en la zona costera, y un nivel detrítico inferior formado por gravas y arenas limpias con abundantes gravas dispersas escasamente cementadas.
Durante la primera fase del proyecto se analizaron diferentes sistemas constructivos, considerándose la solución clásica de pantallas con excavación a cielo abierto y la excavación en mina, así como la apertura de dos túneles de vía única, túnel de vía doble o la solución de túnel de 12 metros, como en el resto de la L9. Tras analizar los distintos aspectos constructivos y ambientales – estos jugaron un papel decisivo en la elección de la alternativa – se ha optado por un túnel de doble vía, de 9,40 m de diámetro de excavación. Con esta opción, el acuífero profundo, no contaminado, no se verá afectado por la obra y se evitará la conexión de los dos acuíferos. Además, tampoco se produce el efecto barrera en el acuífero superficial, que alteraría los niveles piezométricos del mismo, y muy especialmente los niveles de las zonas húmedas del delta. Esto ha implicado encajar la rasante del túnel en los niveles del acuitardo formado por limos.

Trabajo de la tuneladora
Este tramo de la Línea 9, desde la Terminal Entre Pistes y la estación Parc Logístic se construye con una tuneladora EPB gigante fabricada por Herrenknecht, de 9,37 m de diámetro en el escudo y 9,43 m de diámetro en la excavación, 95 metros de longitud y unas 1.100 toneladas de peso. Su capacidad de avance se estima en diez metros al día. Esta velocidad de perforación puede verse afectada por los problemas del subsuelo porque, como se ha dicho más arriba, la tuneladora encontrará a su paso tierra arcillosa (arcillas, arenas y migajón) y agua del delta del Llobregat. En todo caso, el avance de cualquiera de estos taladros gigantes, complejos y sofisticados, se ve ralentizado, porque deben detenerse periódicamente para su mantenimiento y la revisión de las piezas. La estación de Mas Blau es el pozo de ataque de dos tuneladoras gemelas encargadas de perforar este tramo.
La potencia total de la EPB es de 6.000 kVA y la cabeza de corte tiene una capacidad de potencia de 3.600 kW. A la vez que avanza, también va colocando los anillos de hormigón; en este caso la sujeción se hace mediante un erector de dovelas. La propia máquina las va colocando dentro de la pared del túnel mediante un elevador que sujeta la dovela, gracias al vacío creado por una ventosa sobre la cara interior que la lleva hasta su posición. Una vez terminado el proceso, las dovelas se atornillan entre sí y se rellenan los vanos con mortero. El revestimiento de hormigón que deja a su paso es de 32 centímetros de espesor y el máximo de anillos en 24 horas es de 42.
La tuneladora está provista de pequeños trenes (locomotora de Schöma y vagonetas de Mühlhäuser) que son los encargados de ir suministrando el material necesario y también de retirar la tierra sobrante de la excavación. La máquina se ocupa también de transportar sus raíles para que los trenes puedan entrar en el interior del túnel. Las funciones y posición de la maquinaria auxiliar son varias, como se verá a continuación. En el interior del pozo de ataque se encuentran la locomotora Schöma CHL 350 BB y la Schöma CHL200, además de un vagón de mortero Mulhauser, dos plataformas de dovelas Mulhauser 1 y una plataforma de material Mulhauser. También cuenta con un pórtico birrail GH 2×25 TN, una grúa torre Liebheer 630 EC H40 y un ventilador de túnel Cogemacoustic T2 140 2X200-4. En el exterior del pozo de ataque, la tuneladora está provista de una planta de mortero húmedo Leblan. Para el movimiento de tierras la maquina tiene una planta de cal y dos palas giratorias (una en el foso de tierras donde aboca el final de la cinta transportadora del túnel y otra en el acopio intermedio de Mas Blau); dos dumpers en el trayecto foso-acopio intermedio (interior de la obra) y bañeras en el trayecto Mas Blau – Puerto de Barcelona.
La máquina que trabaja en esta zona ha sido diseñada especialmente para adaptarse al terreno del delta del Llobregat, por lo que en su avance tiene en cuenta especialmente las características geológicas y geotécnicas del subsuelo de esta zona. En este tramo de túnel las vías se dispondrán en paralelo y las estaciones se construirán mediante el sistema convencional bajo cubierta. En síntesis, el avance de la tuneladora en esta zona estará condicionado por el trabajo que se realizará en medio de un acuífero deltaico muy delicado.
En cuanto a las estaciones, se construyen entre pantallas a cielo abierto. Para evitar problemas de sifonamiento, se ejecutan con un tapón de Jet-Grouting en el fondo de las pantallas, de forma que se obtiene un peso suficiente que evita el levantamiento de fondo debido a la subpresión. En general, las estaciones tienen una configuración clásica de dos andenes laterales de 5 m de anchura y 120 m de longitud, con los vestíbulos sobre los andenes, lo que permite reducir la longitud de pantallas a la longitud de andén, minimizando la barrera que se produce en el acuífero superior. Las dependencias técnicas también se ubican sobre el andén.
Una vez acabado el túnel se procederá a la colocación de las vías, la catenaria y las instalaciones. Paralelamente continuarán los trabajos en las estaciones, hasta completar las obras de construcción de las estructuras, para después abordar el acondicionamiento de los interiores y los acabados de arquitectura.

Características técnicas de la tuneladora
Fabricante: Herrenknecht AG
Referencia: S -279 / S – 302
Diámetro excavación: 9,4 m
Modo de excavación: Cerrado (EPB). Presión de Tierras
Diámetro interior anillo dovelas: 8,430 m (espesor 32 cm)
Longitud escudo: 10,05 m
Longitud total (escudo + back-up): 95 m
%Sup. Abierta: 31%
RPM: 0 – 3,2
Sentido de rotación: Derecha/izquierda.
Accionamiento: Hidráulico
Potencia instalada: 3.600 Kw
Núm. de cilindros (gatos de empuje): 26
Empuje nominal: 85.000 kN
Empuje máximo: 105.859 kN
Radio giro mínimo: 200 m
Herramientas de corte: Picas

Ficha técnica
Longitud total: 47 Km.
Número de estaciones: 52
Demanda estimada: 90 millones viajeros/año
Conexiones importantes: Aeropuerto del Prat, Ciudad de la Justicia, Feria de Barcelona.
Enlaces: Metro, Renfe, FGC, TAV.
Profundidad: 0 a 64 metros.
Período de construcción: 2002-2012.
Ficha técnica
Nombre de la obra: Fase Mas Blau-Parc Logístic
Ubicación: Línea 9 del Metro de Barcelona
Descripción de la obra: Túnel de la segunda fase del tramo I, que transcurre entre el Parque Empresarial de Mas Blau y concluye en el Parc Logístic, realizado por una tuneladora Herrenknecht
Año de inicio: 2009
Año de terminación aprox.: 2010
Propiedad: Infraestructuras Ferroviarias de Cataluña (Ifercat)
Empresas concesionarias: FCC, OHL y Copisa
Presupuesto total del tramo I: 1.041 millones de euros.