miércoles, 26 de octubre de 2011
El tunel del Canal de la Mancha
Vídeo que complementa a la entrada acerca del Eurotúnel del Canal de la Mancha
Eurotúnel del Canal de la Mancha
Hoy he inaugurado mi blog, poco a poco y tras ir investigando un poco sobre las peculiaridades de una obra, las explicaré de la mejor más clara posible y poniendo ejemplos bastante espectaculares.
La primera obra que he elegido es el túnel ferroviario del Canal de la Mancha (que es un brazo de mar formado tras la última edad de hielo hace unos 10.000 años). Surge para unir Francia con Gran Bretaña a mediados de los 80 de manera subterránea convirtiéndose en el momento de su construcción en el túnel submarino más largo del mundo y siendo en la actualidad el segundo, tras el túnel Seikan en Japón.
El Eurotúnel es de una longitud de 50 Km de los cuales 39 son de túnel submarino y consta de tres galerías: dos para el tránsito de trenes (A) y una galería de servicio (B) para el tránsito de vehículos que podrá ser utilizada en caso de emergencia.
Las tres galerías están conectadas cada 375 m. por unas galerías transversales (C) que tendrán que ser utilizadas en caso de emergencia. Finalmente existe un conducto de ventilación (D) cuya función es aliviar el conducto del túnel de la presión producida por el paso de los trenes.
Y la pregunta es: ¿Como se hace todo esto debajo del mar?
Para excavar un tramo de 50 Km. y en general sobre material rocoso lo más rentable tanto económicamente como a lo que plazo de ejecución se refiere es la utilización de tuneladoras (un total de 12 se utilizarán en esta obra) con la particularidad de que se comenzó a excavar por ambos lados, siendo la mitad de las tuneladoras francesas y la otra mitad británicas. Cada tipo tenía unas particularidades: las británicas eran más potentes y las francesas tenían instalado un refuerzo que soportaría la existencia de humedad en el terreno a excavar sin producirse averías.
El funcionamiento de las tuneladoras es extremadamente sencillo. Tiene forma circular y está equipado con una serie de cuchillas de acero en su cabeza, que cortan el terreno mediante un movimiento de rotación, que va penetrando en el terreno. El material que se va excavando se transporta por el interior de la tuneladora hasta la cola de esta (200 m. de longitud), donde se deposita en vagones de tren que llevarán el material a la superficie.
A la vez la propia tuneladora va colocando el refuerzo de hormigón en el contorno del túnel en forma de placas de hormigón prefabricadas. Para que tengáis un orden de magnitud, el hormigón utilizado en el túnel equivaldría al que se utilizaría en tres Empire State Buildings (el famoso rascacielos de Nueva York). Dicho hormigón está reforzado con granito, aumentando así sus propiedades de soporte.
Una vez explicado el procedimiento a seguir, vamos a resaltar los problemas que surgieron a lo largo de la construcción:
En primer lugar, a la hora de plantear la ejecución los ingenieros se preguntaron ¿por donde metemos al túnel? No bastaba con basarse únicamente en la topografía como ocurriría en una obra en superficie firme, sino que había que estudiar también la geología del terreno para encontrar un estrato o capa que además de tener compacidad para no desmoronarse debe ser impermeable para que no se produzcan inundaciones dentro del túnel.
Y esta capa, la encontraron los expertos en los acantilados de la costa británica, se trataba de la TIZA AZUL, un estrato perfecto, cuyas propiedades son las que se requerían para la ejecución del túnel. Sin embargo, es muy sencillo realizar ensayos geotécnicos (para estudiar las propiedades del terreno) sin embargo bajo el agua del canal no era tan sencillo.
Se tuvieron que realizar doce taladros a lo largo del canal sobre los cuales se propagaron ondas de sonido, cuya velocidad al paso por las distintas capas varía en función del tipo de terreno. Interpretando estas velocidades se delimitó el estrato perfecto, al que antes hemos hecho referencia.
El problema que surgió es que a mitad de la excavación comenzó a entrar agua en el túnel, y no fue porque se hubiera salido del estrato, sino por la calidad de este que no había podido ser estudiada mediante los ensayos geotécnicos realizados. Este problema se solucionó mediante el refuerzo con hierro forjado principalmente en lugar del hormigón.
Otro problema al que había que prestar especial atención era que al comenzar la excavación por los dos extremos, en el punto central se tendrían que unir sin fallo (solamente puede permitirse una desviación máxima de 2,5 metros. Para guiar la tuneladora y que no se produzcan desviaciones no deseadas se equipa la tuneladora con una guía láser que va registrando desde la cola que los puntos excavados estén dentro de unos márgenes de admisión.
La primera obra que he elegido es el túnel ferroviario del Canal de la Mancha (que es un brazo de mar formado tras la última edad de hielo hace unos 10.000 años). Surge para unir Francia con Gran Bretaña a mediados de los 80 de manera subterránea convirtiéndose en el momento de su construcción en el túnel submarino más largo del mundo y siendo en la actualidad el segundo, tras el túnel Seikan en Japón.
El Eurotúnel es de una longitud de 50 Km de los cuales 39 son de túnel submarino y consta de tres galerías: dos para el tránsito de trenes (A) y una galería de servicio (B) para el tránsito de vehículos que podrá ser utilizada en caso de emergencia.
Las tres galerías están conectadas cada 375 m. por unas galerías transversales (C) que tendrán que ser utilizadas en caso de emergencia. Finalmente existe un conducto de ventilación (D) cuya función es aliviar el conducto del túnel de la presión producida por el paso de los trenes.
Y la pregunta es: ¿Como se hace todo esto debajo del mar?
Para excavar un tramo de 50 Km. y en general sobre material rocoso lo más rentable tanto económicamente como a lo que plazo de ejecución se refiere es la utilización de tuneladoras (un total de 12 se utilizarán en esta obra) con la particularidad de que se comenzó a excavar por ambos lados, siendo la mitad de las tuneladoras francesas y la otra mitad británicas. Cada tipo tenía unas particularidades: las británicas eran más potentes y las francesas tenían instalado un refuerzo que soportaría la existencia de humedad en el terreno a excavar sin producirse averías.
El funcionamiento de las tuneladoras es extremadamente sencillo. Tiene forma circular y está equipado con una serie de cuchillas de acero en su cabeza, que cortan el terreno mediante un movimiento de rotación, que va penetrando en el terreno. El material que se va excavando se transporta por el interior de la tuneladora hasta la cola de esta (200 m. de longitud), donde se deposita en vagones de tren que llevarán el material a la superficie.
A la vez la propia tuneladora va colocando el refuerzo de hormigón en el contorno del túnel en forma de placas de hormigón prefabricadas. Para que tengáis un orden de magnitud, el hormigón utilizado en el túnel equivaldría al que se utilizaría en tres Empire State Buildings (el famoso rascacielos de Nueva York). Dicho hormigón está reforzado con granito, aumentando así sus propiedades de soporte.
Una vez explicado el procedimiento a seguir, vamos a resaltar los problemas que surgieron a lo largo de la construcción:
En primer lugar, a la hora de plantear la ejecución los ingenieros se preguntaron ¿por donde metemos al túnel? No bastaba con basarse únicamente en la topografía como ocurriría en una obra en superficie firme, sino que había que estudiar también la geología del terreno para encontrar un estrato o capa que además de tener compacidad para no desmoronarse debe ser impermeable para que no se produzcan inundaciones dentro del túnel.
Y esta capa, la encontraron los expertos en los acantilados de la costa británica, se trataba de la TIZA AZUL, un estrato perfecto, cuyas propiedades son las que se requerían para la ejecución del túnel. Sin embargo, es muy sencillo realizar ensayos geotécnicos (para estudiar las propiedades del terreno) sin embargo bajo el agua del canal no era tan sencillo.
Se tuvieron que realizar doce taladros a lo largo del canal sobre los cuales se propagaron ondas de sonido, cuya velocidad al paso por las distintas capas varía en función del tipo de terreno. Interpretando estas velocidades se delimitó el estrato perfecto, al que antes hemos hecho referencia.
Otro problema al que había que prestar especial atención era que al comenzar la excavación por los dos extremos, en el punto central se tendrían que unir sin fallo (solamente puede permitirse una desviación máxima de 2,5 metros. Para guiar la tuneladora y que no se produzcan desviaciones no deseadas se equipa la tuneladora con una guía láser que va registrando desde la cola que los puntos excavados estén dentro de unos márgenes de admisión.
Finalmente, tras todos estos problemas el plazo de ejecución era muy difícil de cumplir por lo que se aumentó la velocidad, en especial por el lado británico, aumentando el riesgo de sufrir inundaciones o desmoronamientos en el túnel que fueron evitados mediante los métodos que se habían ido desarrollando a lo largo de la ejecución; llegando a encontrarse finalmente en un punto medio.
Tras esto, se encontraron con el problema de las tuneladoras a 20 Km de la superficie, por lo que se decidió enterrarlas en medio del canal. Por paradójico que parezca es más rentable esta solución que cualquier otra (pese a que una tuneladora puede costar hasta 15 millones de €), además de que al estar instalado el revestimiento de hormigón en el túnel, el diámetro de la tuneladora es mayor que el del túnel, por lo que es imposible el retroceso y sacarlas a la superficie.
Espero que os guste, y espero ir poco a poco haciéndolo mejor.
Si queréis saber mucho más sobre el túnel el siguiente vídeo está muy bien:
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