El uso de la excavación mecanizada para la construcción de túneles en Chile

Alexandre Gomes Presidente del Comité de túneles y Espacios Subterráneos, entidad coordinada por CDT
Alexandre Gomes
Presidente del Comité de túneles y Espacios Subterráneos, entidad coordinada por CDT

Las características morfológicas de Chile, que cuenta con alrededor del 80 por ciento de su territorio cubierto por zonas montañosas (en gran medida debido a la presencia de la cordillera de los Andes), además de la intensa actividad minera, han hecho necesario el desarrollo de una notable extensión de túneles en el país a lo largo del tiempo.

En el contexto histórico, la construcción de túneles en Chile empezó principalmente a partir del siglo XIX, primariamente para la minería y para el transporte de agua de riego. A estas obras, le siguieron la construcción de túneles para centrales hidroeléctricas y para el transporte ferroviario a los cuales se sumaron, a partir del año 1948, la construcción de túneles para fines viales. Ya en los años 70, tuvo lugar el comienzo de la construcción del Metro de Santiago, inicialmente con el uso de métodos de trinchera, y luego, a partir del año 1996, predominantemente con el uso de métodos de excavación subterránea convencional. A partir de los años 90, se desarrollaron también en el país túneles para aguas servidas, para cables y para otros fines diversos.

Hasta el momento, los métodos de excavación empleados en el país para la construcción de túneles han sido predominantemente del tipo convencional, ya sea mediante el método de perforación y tronadura en condiciones de roca (D&B) o mediante excavadoras mecánicas en condiciones de suelo, respectivamente. Es un hecho cierto que, a pesar de la gran actividad túnelera en el país, el empleo de la excavación mecanizada de túneles mediante tuneladoras TBM o escudos EPB/Slurry ha sido muy escasa en comparación con otros países con fuerte actividad túnelera.

En términos efectivos, hasta la fecha, solo cuatro túneles han sido construidos con el uso de máquinas tuneladoras en Chile, dos de ellos desarrollados en los años 90 (el túnel acueducto Rio Blanco, en la división El Teniente, de Codelco y el túnel colector de aguas servidas de ESVAL, en Valparaíso) y dos restantes en la última década (el túnel exploratorio Rio Blanco, en Mina Los Broces, de Anglo-American y el túnel Cipreses, de la central Chacayes, de Pacific Hydro).

Teniendo en cuenta la experiencia práctica en la construcción de túneles en el país, es muy probable que la construcción de túneles siga siendo ejecutada predominantemente mediante métodos de excavación convencional. Asimismo, es destacable el creciente uso de la excavación mecanizada en Chile, ya sea en proyectos actualmente en desarrollo o en nuevos proyectos que están considerando el uso de máquinas tuneladoras.

Entre los proyectos que ya están en marcha, se encuentran el Proyecto de la central hidroeléctrica Alto Maipo, de 531 MW de AES Gener, que cuenta con cuatro túneles con diámetros de 3.6m, 4.1m, 4.5m and 6.9m en un total de 28km excavados con TBM, además del Proyecto central hidroeléctrica Los Cóndores, de 150 MW, de Endesa, que cuenta con un túnel de 4.5m de diámetro y un largo de 11.0km, donde aproximadamente 9.0km serán excavados con TBM.

Considerando esta tendencia en el aumento del uso de máquinas tuneladoras para la excavación de túneles Chile, este nuevo escenario trae las temáticas asociadas a la excavación mecanizada de túneles a un lugar de destaque en la industria local de construcción de túneles, donde nuevas experiencias y conocimientos técnicos específicos asociados a esta metodología pasan a ser de interés para clientes, contratistas, consultores, proveedores y demás actores involucrados en la industria local y regional.

Teniendo en cuenta esta nueva situación, se llevó a cabo en los días 23 y 24 de marzo, en Hotel Radisson Plaza Santiago, el workshop internacional “TBM: Excavación mecanizada de túneles”, organizado por el Comité de Túneles y Espacios Subterráneos de Chile (CTES), la Fundación de Educación y Entrenamiento de la Asociación Internacional de Túneles (ITACET) y la Corporación de Desarrollo Tecnológico (CDT).

El workshop contó con la presencia de destacados expositores internacionales y, además de entregar una visión general de situación del uso de la excavación mecanizada en Chile con sus respectivos desafíos y oportunidades, dio a conocer las últimas tendencias y tecnologías en lo relativo a la excavación mecanizada de túneles. Destacándose entre otros aspectos las siguientes temáticas: la evaluación de las ventajas y desventajas de su empleo, el estado del arte de la excavación mecanizada, criterios de selección de TBMs para túneles largos en roca, sistemas de soporte y mejoramiento del terreno, dovelas de hormigón armado prefabricado, inyecciones de relleno, condicionamiento del suelo y operación de máquinas con lodos (Slurry TBMs), uso de fibras para refuerzo de develas, diseño de elementos de corte y cabezal de corte, uso de aire comprimido, tópicos de gestión del riesgo y seguridad, investigaciones geotécnicas para proyectos con TBMs y logística de faena, concluyendo con la presentación de una serie de casos históricos internacionales de construcción de túneles con excavación mecanizada .

Tal como en el caso del workshop sobre excavación convencional realizado el año 2014, el workshop sobre excavación mecanizada de túneles de la ITACET / CTES Chile ha sido muy exitoso, dejando un legado de valerosos y útiles conceptos para sus asistentes, muchos de los cuales están o estarán involucrados en los proyectos realizados con máquinas tuneladoras en Chile.

A través de este tipo de iniciativas, CTES Chile busca seguir cumpliendo con su misión de compartir el conocimiento y la información, promocionar el desarrollo técnico y difundir buenas prácticas en los proyectos de túneles.

“Glück Auf”* a todos!

*El término corresponde al histórico saludo de los mineros alemanes, que en traducción libre, significa algo como “Buena Suerte”, expresando la esperanza de que se encuentre mineral en la jornada de trabajo.  Actualmente, también es utilizado como saludo por los “modernos tuneleros” y se ha incorporado al lenguaje cotidiano de algunas regiones de habla germánica.

Post Author: Fabiola Garcia Sanders