Construcción de Obras Civiles de Piques, Galerías y Túneles del Tramo 3 y 4 de la Línea 6 del Metro de Santiago de Chile

Transcripción

1 OSSA, como parte del consorcio EIOSSA, ha sido adjudicataria de la construcción de los tramos 3 y 4 de la Linea 6 del Metro de la capital chilena. Construcción de Obras Civiles de Piques, Galerías y Túneles del Tramo 3 y 4 de la Línea 6 del Metro de Santiago de Chile El conjunto de las obras de los tramos 3 y 4 de la Línea 6 del Metro de Santiago (Chile) incluye la ejecución de Túnel Interestación, de m y una sección de 65,08 m 2. Su construcción se realiza utilizando el método convencional, mediante la filosofía constructiva conocida como Nuevo Método Austriaco; excavación mecánica mediante retroexcavadora aplicando posteriormente sostenimientos a base de hormigón proyectado, cerchas, bulones y mallazo. El revestimiento de hormigón proyectado del túnel tiene un espesor mínimo de 30 cm. Así como 4 estaciones y 5 piques de acceso a los túneles interestación. Palabras clave: ACCESO, DESESCOMBRO, ESTACIÓN, EXCAVACIÓN, GALERÍA, METRO, PIQUE, REVESTIMIENTO, SECCIÓN, SOSTENIMIENTO, TÚNEL. Gaspar LOBO CLAVERO, Ingeniero Especialista del Consorcio EIOSSA (OSSA-ECHEVARRÍA IZQUIERDO) Como parte del Plan de Inversiones en Transporte Urbano desarrollado por el Supremo Gobierno para la ciudad de Santiago, se ha definido un plan de desarrollo de la red del Metro de Santiago, que contempla entre otros proyectos la futura ejecución de la Línea 6. En mayo del 2013 el Consorcio Echeverría Izquierdo y Obras Subterráneas S.A., se adjudicaron las obras civiles, piques (Fig. 1), galerías y túneles de los tramos 3 y 4 de la línea 6 (Fig. 2), por un monto aproximado de $195 MUSD. El Consorcio cuenta con 26 meses de plazo para ejecutar la obra. En la Fig. 3, se puede apreciar el avance de las obras y la dotación de personal, donde se puede ver el avance satisfactorio de las mismas. Datos geológicos del proyecto La estratigrafía general de la zona queda bien definida. De acuerdo a las prospecciones realizadas, se han identificado las siguientes unidades geotécnicas básicas en el perfil estratigráfico típico del subsuelo: Rellenos antrópicos. Se trata de un nivel superficial de material heterogéneo que con frecuencia no se diferencia del terreno natural en la descripción de las calicatas, generando una incertidumbre en cuanto a la geometría de este nivel. Dado que se [Fig. 2].- Línea 6 en construcción por OSSA desde los Leones a Estadio Nacional. trata de un entorno urbano, se considera la presencia de un nivel superficial de rellenos antrópicos a lo largo de todo el trazado de la Línea 6. [Fig. 1].- Vista de Pique Marathon desde abajo. [Fig. 3].- Avance de los trabajos y Dotación personal. 184

2 Gravas fluviales de las depositaciones distales de los Ríos Mapocho y Maipo. Se trata de gravas arenosas correspondientes a la primera y segunda depositación de ambos sistemas fluviales. En gran parte de las calicatas del Informe Geotécnico Consolidado no queda bien definido el límite entre las dos depositaciones de ambos ríos. Cuando no se disponga de datos concretos, se tomará el límite general entre ambas depositaciones, definido en los informes previos para cada sector. Suelos finos limosos y arcillo limosos superficiales. Se trata de un nivel de 1 a 3 m de potencia, detectado de forma intermitente bajo los rellenos antrópicos en el sector central del trazado. Suelos finos limosos y arcillo - limosos. Se trata de suelos con plasticidad media a baja cuyo origen corresponde a depositaciones fluvio - lagunares. Niveles arenosos. Se constituyen por lentejones de arena limosa con grado de cementación variable. La aparición de niveles arenosos genera cierto grado de incertidumbre, ya que se trata de niveles discontinuos con distribución espacial variable, que pueden no haberse detectado en las calicatas. Niveles de arena limosa de origen volcánico (pumicitas). Se constituyen por lentejones de arena limosa con potencia inferior a 5 m. El tramo en estudio de la Línea 6 de Metro puede dividirse en los tres sectores siguientes: Sector I: Rampa de acceso - Estación Franklin. Sector II: Estación Bío-Bío Pique Crescente Errazuriz. Sector III: Estación Ñuñoa - Pique Tajamar. Sector I Sector II Hidrogeología En la cuenca detrítica de Santiago predominan los acuíferos libres, con una geometría de la superficie freática similar a la superficie topográfica y aproximándose estas hacia el Oeste y Suroeste llegando a aflorar hacia la parte occidental de la cuenca. Hacia Las Condes el nivel freático se sitúa entre 25 m y 50 m, en el centro de Santiago en torno a 50 m y hacia el sector de Maipú, cercano a los 30 m. Esta presencia de agua se explica de forma general por la existencia de vías preferenciales de escurrimiento en las unidades granulares de las depositaciones de los Ríos Maipo y Mapocho. Esto genera la aparición de napas colgadas que se mantienen al subyacer estratos impermeables o de permeabilidad menor. Considerando los ensayos realizados, la permeabilidad característica para los materiales presentes a lo largo de la Línea 6 es la siguiente: Grava arenosa: 3,0 x 10-2 cm/s. Suelos finos: 1,0 x 10-5 cm/s. Los valores de permeabilidad obtenidos están de acuerdo con la permeabilidad esperada para este tipo de materiales; clasificándose las gravas arenosas como permeables y los suelos finos como poco permeables. Descripción de los trabajos El proyecto adjudicado a Obras Subterráneas S.A, (OSSA) consiste en la ejecución de 4 estaciones y 5 piques (Pozos). Tramo 3: Pique de Construcción Marathon: Pique Circular de Ø 20 m interior y una altura de 23,9 m. Y se ejecutara un túnel interestación m y sección 65,08 m 2. Estación Estadio Nacional: Construcción de un Pique Rectangular con dimensiones de 45 x 27 m y una altura de 26,8 m. Además se realizará la excavación de las galerías de acceso principal y secundaria de 40 m cada una y sección 89,55 m2 y 656 m de túnel interestación de 65,08 m 2. Pique de Construcción Crescente Errázuriz: Pique Circular de ø15 m interior y una altura de 24,4 m. Y se ejecutará una galería de conexión de 25 m y sección 69,829 m 2 y túnel interestación de 391 m con sección 65,08 m 2. Estación Ñuñoa: Construcción de un Pique Rectangular con dimensiones de 46 x 44 m y una altura de 34,5 m. Además se realizara la excavación de las galerías de acceso principal y secundaria de 36 m cada una y sección 89,55 m2 y 579 m de túnel interestación de 65,08 m 2. Pique de Construcción Hernán Cortés: Pique Circular de Ø15 m interior y una altura de 25,54 m. Y se ejecutará una galería de conexión de 29 m y sección 69,829 m 2 y túnel interestación de m con sección 65,08 m 2. Tramo 4: Estación Inés Suarez: Pique Circular de Ø 25 m interior y una altura de 26,4 m. Y se ejecutará una galería de acceso principal de 52 m y sección 89,55 m 2 y túnel interestación de 430 m con sección 65,08 m 2. Pique Mar de Plata: Pique Circular de ø15 m interior y una altura de 26,1 m. Y se ejecutará una galería de conexión de 23 m y sección 69,829 m 2 y túnel interestación de 593 m con sección 65,08 m 2. Pique Europa: Pique Circular de Ø 18 m Sector III interior y una altura de 25 m. Y se ejecutará una galería de conexión de 24,6 m y sección 69,829 m 2 y túnel interestación de 798 m con sección 65,08 m 2. Estación Los Leones: Pique Rectangular de 48 x 46 m y una altura de 30,3 m. Y se ejecutará una galería de acceso principal de 37 m y sección 89,55 m 2 y túnel interestación de 740 m con sección 65,08 m 2. Procedimiento constructivo 1.- Piques a) Piques Auxiliares de Construcción (Ver Fig 4 a). Sirven de accesos intermedios para la ejecución de los túneles interestación. Estos Piques tienen un diámetro entre 15 y 20 m de diámetro con una profundidad entre 23 y 29 m. De estos piques hay 5 en el proyecto: Marathon, Crescente Errazuriz, Hernan Cortes, Mar de Plata y Europa. Estos Piques se han proyectado utilizando el método que tradicionalmente se emplea en el Metro de Santiago, el cual ha dado muy buenos resultados en el pasado. Consiste en la excavación mecánica en

3 [Fig. 5].- Estación Inés de Suarez. c) Estaciones de combinación de forma rectangular con pilotes atirantados, gunita y mallazo a profundidades variables. De este tipo tenemos dos, Ñuñoa (Fig. 6 y 7) y Estadio Nacional. [Fig. 4a].- Piques auxiliares de construcción tres sectores con una profundidad de 2,3 m cada uno, una vez que los 3 sectores se han sostenido mediante gunita y mallazo, vuelve a comenzar el proceso (Fig. 4b). [Fig. 6].- Estación de Ñuñoa. [Fig. 4b].- Excavación de Pique mediante sectores. Sin embargo, la Galería de Conexión y las estocadas del Túnel Interestación se han proyectado con un nuevo método constructivo, que permitirá mejorar los rendimientos, reducir los costes y aumentar los niveles de seguridad durante las obras. Básicamente, el nuevo método constructivo supone realizar las excavaciones a sección completa, sustituyendo el clásico contrafuerte del frente por un paraguas ligero cuando sea necesario. b) Estaciones de Paso: Son aquellos piques mayores de 25 m de diámetro en los que el Pique a parte del proceso constructivo para llegar al túnel interestación, dicho Pique en el futuro albergara una estación. Tenemos dos estaciones de este tipo: Los Leones e Inés de Suarez (Fig. 5). [Fig. 7.- Vista excavación Estación de Ñuñoa. 2. Galerías y Túneles Estación: Galerías y Túneles Estación excavados por fases con side - drit, banqueo y contra-bóveda. Revestimiento primario y secundario con gunita y mallazo. Considera paraguas sólamente en suelo fino y encuentros de estructuras (Figs. 8, 9, 10 y 11)

4 A continuación se explica el proceso constructivo de la bóveda autoportante para Galería de Acceso y túneles estación: Fase I: Excavación y sostenimiento 1º de Bóveda dcha. Fig. 12. Fase II: Excavación y sostenimiento 1º de Bóveda dcha. Fig. 12. Vigas de atado longitudinales, Fig. 12. Revestimiento 2º Bóveda, Fig. 12. Fase III, excavación y sostenimiento 1º de Banco, Fig. 13. Revestimiento 2º Banco. Fig. 14. Fase IV, excavación y sostenimiento de Contrabóveda. Fig. 15. [Fig. 8].- Planta de la galería secundaria de estación. [Fig. 9].- Fases de excavación de los túneles de estación y las galerías de acceso principales. [Fig. 12].- Fases constructivas para la ejecución de la bóveda. [Fig. 13].- Viga de atado de los marcos junto con parte del revestimiento secundario. [Fig. 10].- Visualización de entronque Galería de acceso principal con Túnel Estación. [Fig 14].- Fases constructivas para la ejecución del banco del túnel de estación y galería de acceso principal. [Fig. 11].- Galería de Acceso Inés de Suarez. [Fig. 15].- Fases constructivas para la contrabóveda

5 3. Túneles Interestación: En todo el proyecto tenemos un total de 7.037,81 m con una sección de 65,08 m 2, la excavación se realiza a sección completa con marco reticulado, un primer revestimiento (5 cm sello + 10 cm relleno) de gunita más mallazo y desfasado un revestimiento secundario con 15 cm de gunita con mallazo para armarlo (Figs. 16, 17, 18 y 19). En una segunda etapa, se ejecuta la contrabóveda. [Fig. 16].- Túnel Estación Inés de Suarez. [Fig. 19].- Túnel Interestación Mar de Plata. Singularidades del proyecto 1. Cintas verticales Obras Subterráneas, S.A. en su continuo afán por la innovación y mejora continua de los procesos, ha desarrollado un sistema para la extracción del desescombro totalmente inédito en los 45 años de existencia de Metro de Santiago. Conscientes de la dificultad de trabajar en una ciudad, de los horarios restringidos de los vertederos autorizados y los propios del ayuntamiento para circular por sus calles. Obras Subterráneas, S.A. apostó por la colocación en sus piques de un sistema de cintas verticales mediante cangilones que pudiera garantizar la total evacuación del material de excavación. De las 24 horas del día que trabajan todos los piques, las efectivas para extracción del desescombro producido por la excavación son de 10 horas/día. Las cintas consiguen 65 m 3 /h, lo suficiente para la evacuación del material diario de excavación de cada pique y obtener rendimientos record en el Metro de Santiago (Fig. 20, 21 y 22). [Fig. 17].- Esquema de revestimiento de túnel Interestación, [Fig. 18].- Geometría de túnel Interestación. [Fig. 20].- Vista inferior de la tolva de recepción del material del pique. [Fig. 21].- Vista superior para descarga del material a los camiones

6 [Fig. 25].- Planta de la futura Estación los Leones. [Fig. 22].- Vista del sistema de cintas para evacuación del material de excavación. 2. Grúas torre fijas. Todos los piques tienen grúas torre para la descarga de los materiales a los piques, así como la maquinaria (jumbos, palas excavadoras, retroexcavadoras, camiones cuba, Manitou ). Si bien no es una novedad el uso de las mismas en las obras de Metro, Obras Subterráneas, S.A. tiene la grúa más grande de Santiago de Chile y segunda de todo el país. Dicha grúa es capaz de trabajar con un peso de Kg a 12 m, lo que nos garantiza el poder bajar todos los equipos, incluido el equipo más pesado, el jumbo. (Fig. 23 y 24). [Fig. 23].- Grúa Pique Mar de Plata. [Fig. 26].- Planta de los Pilotes en Estación los Leones, y motivo para cortar la calle. [Fig. 27].- Vista de la calle Suecia repuesta. 3.Corte y reposición Calle Suecia. Para los trabajos en la estación de Los Leones, se cortó el tráfico en la calle Suecia, arteria principal de la comuna de Providencia. Fue fundamental el hacerlo en plazo para minimizar el impacto entre los vecinos. Durante el tiempo que la calle estuvo cortada, se realizó un reforzamiento de la losa para continuar con las excavaciones que darán pie a la nueva estación Los Leones, instalada en un futuro en ese sector. Obras Subterráneas, S.A. adelantó los trabajos 2 meses, consiguiendo el menor impacto a los vecinos de la comuna de Providencia (Figs. 25, 26 y 27). [Fig. 24].- Grúa Pique Hernan Cortes descendiendo el Jumbo. Principales unidades de obra ejecutadas. Las mediciones de las principales unidades de obra han sido: m 3 de Hormigón proyectado m 3 de Excavación en Túnel kg de Cuadros reticulados m 2 de Mallazo ml de Paraguas m 3 de Excavación en Pozos Uds. de bulones de fibra Kg de Acero m 3 de Hormigón para soleras ml de Anclajes para los pilotes OBRAS SUBTERRÁNEAS, S.A. Aragoneses 2-A, 3ª planta. P. I. Alcobendas Alcobendas, Madrid (España). : Fax: Web: i