Túnel de la Engaña. La construccion de un túnel

 

Método clásico de Madrid

Antiguamente conocido como Método Belga, ha sido el más utilizado para la construcción de los túneles hasta hoy. Este método tiene la ventaja de estar muy comprobado en la práctica de la ingeniería civi aunque su rendimiento es pequeño.
Más de 80 kilómetros del Metro de Madrid se han construido hasta 1999 por este sistema.
Este método consiste en realizar la excavación abriendo una pequeña galería de avance con una sección de unos 3 m2 en general, podiendo reducirse en función de la estabilidad del terreno. Esto reduce mucho la posibilidad de hundimiento del frente, ya que a la vista de la galería, que actúa no sólo como avance, sino también de reconocimiento previo.
Una vez terminado el avance, la parte inferior del frente queda soportada por el volumen de la destroza, que se desfasa del avance según convenga para que la sección completa del túnel sea siempre estable. De la misma forma, este método permite la ejecución de los hastiales por medio de bataches a voluntad, cercanos siempre al comienzo de la destroza.

   
  

Nuevo Método Austriaco

Este método es introducido en 1964 por el profesor Ladislao von Rabcewicz para la excavación de túneles alpinos en las rocas de Austria y otros países.
Consiste en excavar grandes secciones de túneles, incluso la sección completa y permitir que la propia roca sana forme un anillo de descarga en el contorno de la excavación que reduzca las presiones a absorber por el revestimiento del túnel. Se coloca inmediatamente después de la excavación un revestimiento provisional. Funciona con éxito en túneles de roca dura y provoca muchos problemas de hundimientos en terrenos blandos, como ha ocurrido en España en varias ocasiones.

   
 

Método Alemán

Este metodo es empleado en túneles de luces mayores de 8 metros y para la construcción de estaciones subterráneas.
Consiste construir primero los hastiales, que se diseñan sólidos y de gran anchura, 2.5 o 3 m al menos, y se construyen en general en dos fases, mitad superior e inferior, excavando siempre secciones menores de 3 m2. Una vez construidos éstos, la bóveda, que ya tendrá un apoyo sólido sobre los hastiales, se va construyendo por costillas, con lo que las excavaciones en el terreno son siempre inferiores a los 3 m2. La construcción de las costillas puede simplificarse si se ha excavado antes una galería en clave, de muy pequeña sección. Con la bóveda terminada, apoyada sólidamente sobre los hastiales, ya puede procederse a la excavación, protegiendo o no los frentes, según sea necesario, con las entibaciones u hormigonados necesarios. Podemos llegar a la conclusión de que este método es similar al belga pero cambiando el orden de las fases de ejecución: hastiales, bóveda, destroza y solera.
 

Tuneladoras de frente abierto

Otro método es el de las tuneladoras de frente abierto que consisten en un robusto escudo de acero que protege el perímetro de la excavación, pero dejando el frente del túnel abierto y desprotegido. A continuación se va colocando el anillo de revestimiento, pero se producen problemas de inestabilidad en el frente que queda sin sujeción. Un grave accidente debido a estos peligrosos equipos fue el ocurrido en el Metro de Madrid en 1973. Se utilizaron tres de estos equipos en el Metro de Madrid, en la línea 6 y 9, durante los años 70 y 80. A partir de 1995 fueron prohibidas en España.

 

Tuneladoras de frente cerrado

El otro tipo de tuneladoras es de frente cerrado, éstas solucionan en principio el problema pendiente en las de frente abierto. Como es sabido, en estas máquinas la estabilidad del frente queda garantizada porque el material excavado queda almacenado en una cámara en la propia cabeza de la máquina donde se conserva teóricamente a la misma presión total y efectiva horizontal que tenía en el terreno. De la cámara los detritus de excavación van siendo retirados por un tornillo helicoidal de diámetro adecuado y velocidad regulable. La presión en la cámara puede mantenerse por el propio suelo excavado (sistema EPB), tratado casi siempre con espumas patentadas o mezclándolo con lodos normalmente bentoníticos (sistema Slurry), en cuyo caso los residuos de excavación se extraen por tubería. Hoy día casi todos los túneles urbanos en suelos o rocas blandas se ejecutan con este tipo de máquinas.

 

Nota: Las fotografías de esta sección son de la obra de construcción del Ferrocarril Metropolitano de Bilbao.