Los túneles en Madrid: Métodos Clásicos

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Iniciamos hoy una serie de reportajes más técnicos sobre la construcción de los diferentes medios de transporte de nuestra ciudad. En estos primeros artículos veremos como se construye un túnel, con los principales métodos empleados tanto para la construcción de túneles de Metro como de Cercanías. Pero antes de empezar, y de cara a facilitar la comprensión de los artículos, voy a hacer una pequeña explicación de las partes de un túnel, puesto que nos vamos a estar refiriendo a ellas constantemente.

tunel 300x180 Los túneles en Madrid: Métodos Clásicos

Como vemos en el gráfico, un túnel se divide en 3 partes fundamentales: Bóveda, contrabóveda y hastiales. Simplificando mucho, la bóveda es el techo del túnel, mientras que la contrabóveda es el suelo y los hastiales son las paredes. Por norma general lo primero que se realiza es el techo (la bóveda) para luego realizar la destroza y continuar con la obra. La destroza simplemente es la excavación del túnel desde el nivel de la bóveda (techo) al nivel de la contrabóveda (suelo), para poder ejecutar esta y los hastiales.

El frente es la parte del túnel donde se está excavando para continuarlo y puede ser muy pequeño o muy grande, en función del método elegido. Pues bien, con estos conceptos claros, vamos a ver lo que se esconde bajo nuestros pies.

Método Belga (o Método Tradicional de Madrid)

El Método Belga, o mas concretamente el Método Tradicional de Madrid, es un método con el que se han construido casi un centenar de kilómetros de nuestra red de metro y bastantes del cercanías, con unos estándares de seguridad muy altos. De hecho, solo se ha producido un accidente grave con este método, el acontecido en 1971 en la construcción de la línea 7 desde Avenida de América a Pueblo Nuevo. Es por tanto, un método altamente comprobado y seguro.

Su seguridad radica en que se trabaja con un frente (sección de excavación) muy pequeño, inferior a 3 metros cuadrados. Primeramente se excava (por métodos manuales, el clásico pico y pala) la galeria de clave, que se va ensanchando y apuntalando con madera y acero hasta lograr tener la sección de la bóveda del túnel completa. La galería de clave es fundamental puesto que es esta la que aporta la seguridad al método. En el caso de encontrarse con una bolsa de arena o agua en el terreno, al tener una sección muy pequeña es más complicado que acabe en un hundimiento catastrófico. De hecho, el 30 de mayo de 1997, en la ampliación de la línea 10 de Alonso Martínez a Nuevos Ministerios, bajo la calle Almagro se encontró una bolsa de este tipo sin producirse ninguna catástrofe.

Llegados a este punto se hormigona la bóveda, para conseguir una estabilidad del túnel, mientras se sigue avanzando con la galería de clave. Detrás de la zona hormigonada continua la obra con métodos mecánicos, en una fase denominada destroza, excavándose las paredes del túnel (hastiales) y posteriormente la contabóveda. En el siguiente vídeo podemos encontrar una explicación gráfica de como se ejecuta:

El punto en contra de este método es el escaso rendimiento en comparación con otros más efectivos como las tuneladoras de frente cerrado. En la actualidad sigue en uso, siendo la última gran obra realizada con este método la ampliación de la línea 2 a La Elipa y está programado su uso en el tercer túnel de la risa.

Método Austriaco

El método austriaco ha sido prohibido en Madrid (la última vez en la ampliación de la línea 6 del año 94 en las cercanías de la estación de Príncipe Pío) por su gran peligrosidad en terrenos blandos como son los del subsuelo de nuestra ciudad. Su principal carencia es que el frente de excavación se hace con una amplia sección, lo que implica un alto riesgo de desplome (algunos datos incompletos hablan de más de 165 hundimientos desde los años 70) del frente de excavación, tal y como ocurrió de manera catastrófica en el barrio barcelonés de El Carmel en febrero de 2005.

Dicho frente puede ser excavado a sección completa (bóveda, hastiales y contrabóveda, lo que da secciones cercanas a los 70 u 80 metros cuadrados) o a semi-sección, avanzando solamente con el frente de la sección de la bóveda, de unos 30 metros cuadrados. En cualquiera de los casos, el frente es muy amplio, lo que conlleva graves riesgos, tantos que multitud de aseguradoras se han negado a cubrir las obras de los túneles realizados con este método. En el caso de El Carmel se produjo el hundimiento con una sección de 130 metros cuadrados, a todas luces excesiva. Según se va avanzando en la excavación se va proyectando el hormigón en las paredes del túnel, para seguidamente hacer el revestimiento definitivo con los enconfrados pertinentes. En este método toda la excavación se realiza con métodos mecánicos, recurriendo la las excavadoras si se trabaja a sección completa o a máquinas como las rozadoras como la de la imagen que van arañando el frente para conseguir el avance.

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Máquina rozadora como las utilizadas en los túneles realizados con método austríaco

Método Alemán

Estamos ante un método muy seguro para construir estaciones o túneles de sección superior a 8 metros. Recientemente se ha usado con gran éxito en la excavación de la caverna de la estación de cercanías de Sol, la de mayor tamaño del mundo en suelo blando, si bien en nuestro metro ha sido un tanto abandonado al realizarse las estaciones por norma general desde la superficie y con pantallas.

La obra comienza con la excavación de los hastiales, que se dividen en dos niveles, realizándose primero el inferior para seguidamente hormigonarlo y continuar excavando encima de él. Una vez que se realiza el túnel del segundo nivel del hastial de hormigona también y se espera a su fraguado. A la vez que se ejecutan los hastiales se realiza la galería de clave, que será fundamental para la ejecución de las costillas.

Una vez listo todo esto, se comienzan a realizar desde lo alto de ese segundo hastial las costillas que formarán la bóveda del túnel. Estas costillas, que unen los hastiales con la galería de clave y a su vez con el hastial contrario, son también rellenadas de hormigón una vez finalizadas. Se repite el proceso tantas veces como sea necesario hasta conseguir la longitud total del la caverna.

Una vez fraguado todo ese hormigón, conformándose en una estructura de gran resistencia, se realiza el vaciado del interior de la caverna con excavadoras y se ejecuta la contrabóveda. En el siguiente video sobre la estación de sol vemos una magnifica explicación gráfica del método alemán.

Y hasta aquí este primer número de esta serie de reportajes. En el próximo número nos centraremos en los escudos o tuneladoras, fundamentales en las ampliaciones de la red de metro desde los años 70 y como estos han ido evolucionando desde toscas máquinas a sofisticadas obras de ingeniería que permiten trabajar con una seguridad casi total.

¿Cómo se construyen los túneles?
Te explicamos cómo se desarrollan estas impresionantes estructuras
Métodos clásicos | Escudos y tuneladoras | Falsos túneles y otros métodos

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