Un trabajo de tunelación en Alemania

En cinco años, cuatro máquinas tuneleras de Schwanau en Baden han construido sin esfuerzo y sin error casi 50 kilómetros de nuevos túneles para el proyecto ferroviario Stuttgart-Ulm. Bajo la dirección profesional de los contratistas, se construyeron tres estructuras principales del proyecto en condiciones difíciles del terreno de Suabia, en Alemania. El acto final en esta misión se completó en el Túnel Albvorland a finales de octubre de 2019 por el TBM llamado WANDA (EPB Shield, diámetro 10,820 mm).

Todos los túneles accionados por máquinas para el proyecto ferroviario Stuttgart-Ulm fueron excavados rápida y silenciosamente en solo cinco años. El acto final en el gran proyecto fue un avance ceremonioso en el túnel Albvorland completado a fines de octubre de 2019 por la tuneladora (TBM) S-1024 (EPB Escudo, diámetro 10,820 mm), que llevaba el nombre de WANDA (acrónimo alemán para “Wendlingen en el Neckar a través de las estribaciones de Alb”).

Este fue el cuarto y último proyecto exitoso completado por Herrenknecht para las estructuras clave de los túneles Filder, Albvorland y Bossler. Las máquinas recorrieron casi 50 kilómetros de infraestructura de túneles con precisión y velocidad. Los TBM dominaron su misión subterránea bajo la guía de expertos e ingenieros de túneles experimentados de los tres consorcios de construcción y la dirección general del cliente Deutsche Bahn.

El proyecto ferroviario Stuttgart-Ulm se encuentra en la línea principal este-oeste europea desde París a Bratislava y se divide en dos proyectos principales, Stuttgart 21, con la construcción de la nueva estación principal de trenes y la reorganización del centro ferroviario de Stuttgart, así como la nueva línea Wendlingen – Ulm. Con la construcción de la estación principal como estación de paso y la conexión a la red europea de alta velocidad, los tiempos de viaje en los servicios regionales y principales se acortarán significativamente.

La bisagra del túnel de relleno

El túnel de llenado de doble tubo mide 9,5 kilómetros, lo que lo convierte en la estructura de túnel más larga entre Stuttgart y Ulm. Herrenknecht suministró un tipo de “TBM multimodo convertible” de alta tecnología (diámetro 10,820 mm) para el túnel de llenado. En el otoño de 2014, TBM SUSE (acrónimo alemán de “Stuttgart – Ulm llegó más rápido”) comenzó a excavar el túnel desde Filder Plain hacia la estación principal de Stuttgart. Durante las operaciones de tunelización, el sitio de trabajo usó este portal de lanzamiento para manejar toda la logística. Esta solución ahorró a la ciudad de Stuttgart miles de viajes de camiones en la cuenca del valle con polvo y contaminación acústica.

En la sección superior del Túnel de Filtrado, SUSE trabajó en modo cerrado con extracción de lodo de la cinta transportadora. Con esta convertibilidad de la TBM, diseñada e implementada por los ingenieros de Herrenknecht, los equipos de túneles dominaron las diferentes formaciones geológicas a lo largo de la alineación del túnel con la máxima seguridad. Para un control preciso del túnel, los mineros de la empresa conjunta contratante ARGE ATCOST 21 (Porr Bau GmbH Tunnelbau, G. Hinteregger & Söhne Baugesellschaft mbH, Östu-Stettin Hoch-und Tiefbau GmbH, Swietelsky Baugesellschaft mbH) confiaron en un sistema de navegación de Herrenkne. Empresa de marcas del grupo VMT GmbH con sede en Bruchsal.

El proyecto a gran escala entre el centro de la ciudad de Stuttgart y Filder Plain se dividió en cuatro secciones de túneles TBM: tubos este y oeste, cada uno con el túnel de relleno superior e inferior.

Cuando se trabaja en la primera sección de túnel en el tubo este del Túnel de llenado superior, para poder llevar a cabo de manera eficiente y segura el desmontaje de TBM en el túnel excavado, se requirió una estrecha cooperación entre todos los participantes del proyecto desde el principio. Con un diámetro de escudo de 10,82 metros y un diámetro interno del túnel de solo 9,6 metros, el desmontaje y el transporte de regreso al portal de lanzamiento solo fue posible en el plazo dado porque todos los requisitos mecánicos y logísticos se planificaron con precisión por adelantado y luego se implementaron en el sitio de construcción.

Paquete doble en el túnel Albvorland

Para el túnel Albvorland entre Kirchheim unter Teck y Wendlingen am Neckar con dos escudos EPB, los especialistas de Herrenknecht, junto con la tripulación del contratista, enfrentaron los primeros desafíos incluso antes de que la enorme rueda de corte comenzara a girar.

Para cumplir con el cronograma del túnel Albvorland, Implenia Construction GmbH ordenó dos máquinas idénticas de Herrenknecht, una para cada uno de los dos tubos. El cronograma para el ensamblaje en el lugar de trabajo estipulaba que ambas máquinas deberían ensamblarse en el estrecho eje de lanzamiento al mismo tiempo: con un diámetro de 10,82 metros y solo unos pocos metros entre las máquinas, este era un trabajo extremadamente complicado. Una tripulación de 20 obreros especializados en Herrenknecht reunió ambos TBM en el portal este del túnel cerca de Kirchheim, debajo de Teck. Al hacerlo, siguieron un plan detallado, según el cual los ensamblajes se ensamblaron gradualmente en el área del equipo del sitio y se bajaron al estrecho eje de lanzamiento para el ensamblaje final.

Con un rendimiento máximo de hasta 200 metros por semana, desde enero de 2018 hasta principios de agosto de 2019, el Herrenknecht EPB Shield Sibylle (llamado así por la legendaria figura Sibylle von der Teck), excavó 7,6 kilómetros del tubo norte del túnel Albvorland. WANDA cubrió los 8 kilómetros en el tubo paralelo sur entre noviembre de 2017 y el avance en octubre de 2019 con hasta 186 metros por semana.

Más rápido de lo esperado en el Túnel Bossler

El túnel Bossler de doble tubo de 8,8 km de largo es la tercera estructura de túnel en la nueva línea entre Stuttgart y Ulm para la cual Herrenknecht suministró tecnología de túnel mecanizado, junto con el túnel Filder y el túnel Albvorland. En el portal de lanzamiento cerca de Aichelberg, el túnel y el TBM (“Käthchen”, Ø 11,340 mm) fueron bautizados en noviembre de 2014. Poco después de que comenzara el túnel en abril de 2015, los mineros tenían la tecnología y la logística del Herrenknecht EPB Shield bajo control. Continuamente aumentaron las tasas de avance diarias. Después de solo dos meses, se aprobó la marca de los 1.000 metros.

Los segmentos para el túnel Bossler, es decir, las piezas de hormigón prefabricadas para el revestimiento del túnel, se produjeron en moldes de Herrenknecht Formwork GmbH en una fábrica especialmente construida cerca del portal del túnel Aichelberg. Se instalaron un total de 60.000 segmentos en el Túnel Bossler.

Los túneles progresaron de manera tan rápida y segura que se tomó la decisión de utilizar el TBM para excavar otras secciones del túnel que originalmente se construirían de manera convencional. A principios de noviembre de 2016 ya, después de 8,8 kilómetros, los orgullosos mineros de la empresa conjunta contratante ARGE ATA Tunnel Albaufstieg (Porr Deutschland GmbH, G. Hinteregger & Söhne Baugesellschaft mbH, Östu-Stettin Hoch- und Tiefbau GmbH, Swietelsky Baugesellschaft mbH) celebraron su avance En el primer tubo oriental. A mediados de abril de 2017, Käthchen tomó el segundo tubo occidental, que ya había conducido con éxito a principios de junio de 2018 después de los mejores resultados de hasta 214 metros de construcción de túneles por semana.

Oliver Boiger, Jefe de Servicio de Campo en Herrenknecht, menciona uno de los aspectos más destacados: convertir el TBM del Túnel de Filtrado en 180 grados desde el tubo occidental hacia el este en agosto de 2018: “A pedido de la empresa conjunta, creamos el concepto para esto proyecto especial, hasta el último detalle de hecho. Trajimos todo el equipo necesario al lugar de trabajo y finalmente llevamos a cabo el giro completo “.

A finales de julio de 2018, procedente de Filder Plain en el metro occidental, poco antes de que la nueva estación principal subterránea de Stuttgart, TBM SUSE, hubiera llegado a una caverna subterránea. Aquí, la TBM de 120 metros de largo tuvo que ser girada 180 grados para la posterior excavación del tubo oriental del túnel de llenado inferior. El equipo de Oliver Boiger colocó por primera vez la máquina de protección de 1.400 toneladas con la rueda de corte en una especie de trineo sobre cojines llenos de nitrógeno. Utilizando placas de acero dispuestas en la caverna, maniobraron el escudo alrededor de la curva cerrada, al mismo tiempo con precisión exacta en los espacios más pequeños y sin perder tiempo.

Luego fue el turno de los seis respaldos, que los especialistas de Herrenknecht habían separado en consecuencia. Uno por uno, trasladaron las copias de seguridad en transportadores modulares autopropulsados​​(SPMT) del tubo occidental al este. Allí, en una sección del túnel que previamente se había excavado de manera convencional, el equipo de servicio de Herrenknecht gradualmente volvió a armar la máquina de protección y las copias de seguridad. Conectaron innumerables líneas eléctricas e hidráulicas y ensamblaron conexiones de tornillo y perno hasta que el TBM pudo ser lanzado nuevamente para la cuarta y última sección de túnel en el tubo este del Túnel de Filtrado inferior.

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