Almería. El ministro de Fomento, José Blanco, acompañado por el subsecretario del departamento, Jesús Miranda, y por el presidente de Adif, Antonio González Marín, ha visitado las obras de construcción del tramo Sorbas-Barranco de los Gafarillos de la Línea de Alta Velocidad Murcia-Almería. Blanco ha asistido a la puesta en marcha de la tuneladora que excavará el túnel de Sorbas, de 7,5 km de longitud y que representa el 98,7% de la longitud total del tramo. El restante 1,3% es obra en plataforma a nivel.

El tramo Sorbas-Barranco de los Gafarillos, que pertenece al trazado Pulpí-Almería de la línea, tiene una longitud de 7.630 m y discurre por el término municipal de Sorbas (Almería). Su construcción supondrá una inversión de 251.312.566 euros.

Este tramo presenta como elemento singular el túnel de Sorbas, formado por dos tubos de vía única con una sección libre de 52m2 cada uno, y que cuenta con una separación media entre tubos de 26 m, mientras que la pendiente longitudinal máxima del túnel es de 12,5‰. La montera superior se encuentra en la zona central del mismo, entre los pp.kk. 3/000 y 3/600, alcanzando los 300 m.

Características técnicas

Dentro de los 7,5 km a excavar, los materiales que predominan en la boca norte de entrada son conglomerados, margas y areniscas del terciario, constituyendo el 82% de la longitud total del túnel. A partir del p.k. 6/233 (una vez atravesada la falla activa de Gafarillos), la geología se complica notablemente apareciendo yesos con presencia de anhidritas, dolomías, filitas y cataclasitas en zona de falla. Desde el p.k. 6/700 hasta la boca sur de salida se homogeneiza la geología de los terrenos atravesados por el túnel apareciendo esquistos negros con intercalaciones de cuarcita.

Para la excavación de los túneles se emplearán dos métodos constructivos diferentes: mediante tuneladora en el tramo norte (aproximadamente 6.000 m en cada tubo) y excavación por métodos convencionales en el tramo sur (aproximadamente 1.500 m) obra ya iniciada.

La excavación del resto del túnel por métodos convencionales se realizará utilizando sostenimientos de hormigón proyectado, cerchas, bulones, mallazos y paraguas de micropilotes en las zonas más inestables. Se completa la ejecución del túnel colocando una lámina de impermeabilización y un revestimiento final de hormigón colocado en obra.

Para cumplir las exigencias de seguridad en túneles de gran longitud, entre los dos tubos se excavan, por métodos convencionales, 19 galerías transversales de interconexión, a razón de una cada 400 m, con una sección libre de alrededor de 10,2 m2.

Además de la ejecución de los túneles en mina descritos, la obra se completa con 4 falsos túneles (dos de entrada y dos de salida), el relleno de tierras sobre los mismos y la ejecución de los pequeños movimientos de tierra y construcción de la plataforma ferroviaria correspondiente a la conexión con los tramos anterior y posterior.

La excavación principal se realiza mediante una tuneladora TBM de doble escudo. El diámetro de la excavación es de 10,1 m. El revestimiento del túnel consiste en un anillo de dovelas de hormigón de 50 cm de espesor y 1,6 m de longitud. Cada anillo se compone de 7 dovelas con juntas radiales impermeables entre ellas. De igual forma, las juntas circunferenciales entre anillos también están impermeabilizadas configurando un túnel totalmente estanco.

Tuneladora TBM de doble escudo para roca

La perforación del túnel de Sorbas se realiza mediante una máquina tuneladora de doble escudo, que permite la excavación y colocación del revestimiento de dovelas de manera simultánea.

La parte delantera de la tuneladora, denominada escudo, tiene forma cilíndrica, con una longitud de 16,2 m y un diámetro de 10 m. En la parte delantera se monta la cabeza de corte, disco giratorio equipado con diferentes herramientas de corte, que efectúa la excavación gracias a la acción simultánea del giro y el empuje de la misma contra el terreno. El diámetro de dicha cabeza de corte y, por ende, del túnel excavado es de 10,1 m. El peso total de este conjunto alcanza las 1.500 toneladas.

La cabeza de corte está dotada de 55 discos cortadores simples y 4 discos cortadores dobles, fabricados con un anillo de rodadura contra el frente de 17 pulgadas (aprox. 430 mm) de acero de alta resistencia al desgaste. Además, la cabeza de corte dispone de unos rastreles en la periferia de la cabeza de corte para recoger el material excavado.

Debido a las características especiales del terreno que la tuneladora atravesará, ha sido necesario un diseño especial de la cabeza de corte, que permita la excavación en doble escudo de roca y al mismo tiempo tenga características de TBM mixta equivalente a EPB (Escudo de Presión de Tierras) en modo abierto. Para ello se ha diseñado la cabeza con un porcentaje de abertura mayor que el habitual en máquinas de roca, y se han añadido 78 cuchillas de corte a los 55 cortadores simples y 4 cortadores centrales dobles.

Se presenta también la posibilidad de sustituir todos los cortadores por herramientas de desgaste más propias de EPB, denominadas “rippers”, ante la posibilidad de encontrarse con terrenos excesivamente blandos que pudieran llegar a colapsar los discos cortadores.

Detrás del escudo, y arrastrado por el mismo, se monta el ‘back-up’ o tren de apoyo, formado por 14 remolques o carros en los que se instalan los diferentes equipos necesarios para el funcionamiento de la máquina. Dicho ‘back-up’ tiene una longitud total de 200 m, y permite el acceso dentro de él de un tren de suministro procedente del exterior del túnel con el material demandado para el avance de la tuneladora. El peso aproximado del ‘back-up’ es de alrededor de 1.250 toneladas.

El accionamiento de la cabeza de corte está formado por 14 motores eléctricos, refrigerados por agua, de 350 kw cada uno, lo cual suma un total de 4.900 kw sólo en la rotación de la cabeza de corte.

La cadena cinemática necesaria para dotar a la cabeza de la TBM del giro necesario para la excavación es capaz de transmitir un par de trabajo de 20.030 kNm (2.045 mt) y un par de desbloqueo de 29.140 kNm (2.970 mt) y se compone de los siguientes elementos:

14 equipos electrónicos de variación de frecuencia que regulan la velocidad de giro de los 14 motores eléctricos. La potencia generada por estos motores es transformada a su vez mediante 14 reductores.

Estos reductores hacen girar 14 piñones de 17 dientes cada uno, que a su vez hacen girar la corona principal de 5,2 m de diámetro primitivo en cuya pista exterior lleva tallados 209 dientes proporcionando una velocidad de rotación en la cabeza de corte de hasta 6 r.p.m.
El sistema de empuje dota a la tuneladora de una fuerza de empuje total de 8.500 toneladas. El empuje se consigue de dos formas posibles:

En el modo ‘simple escudo’, la tuneladora avanza reaccionando contra el anillo de dovelas hasta un avance igual a la longitud de dicho anillo de dovelas (1,6 m). Una vez terminado el avance, se procede al montaje del anillo para, una vez concluido éste, repet
ir de nuevo el ciclo.

En el modo ‘doble escudo’, se independiza la parte delantera de la TBM de la parte posterior. La reacción necesaria para el avance se efectúa mediante dos zapatas o ‘gripper’ que sobresalen del escudo posterior (escudo ‘gripper’) y comprimen contra el terreno circundante al escudo. Al mismo tiempo que se procede al montaje del anillo, el escudo delantero avanza una longitud igual a la longitud del anillo de dovelas. Una vez concluido el avance y el montaje del anillo, se recupera la longitud avanzada, manteniendo fija la posición del escudo delantero y arrastrando el resto de la tuneladora.

La colocación de las dovelas se efectúa mediante un erector giratorio al cual se le suministran una por una las distintas dovelas que componen un anillo. El erector va situando las dovelas al mismo tiempo que los cilindros de propulsión se van retrayendo, situando así cada dovela en su posición y formando de esta manera un anillo completo. Las dovelas son de hormigón prefabricado, de unas 9 toneladas cada una, y se unen entre sí y con el anillo anterior mediante tornillos y otros elementos de fijación y al terreno mediante una inyección de mortero entre el anillo y la sección de excavación realizada.

A medida que avanza la tuneladora es necesario montar, inmediatamente después del último anillo montado y antes del primer carro del ‘back-up’, los carriles que servirán de vías para los trenes de suministro y, al mismo tiempo, para los carros del ‘back-up’. Para facilitar el montaje de estas vías, la dovela situada en la parte inferior del anillo, denominada ‘dovela de base’, presenta una superficie plana donde se anclan los carriles sobre los que circularán los trenes y el propio ‘back-up’.

Las cintas transportadoras son las encargadas de transportar el material extraído de la excavación. Estas cintas recogen dicho material desde la cámara de escombros transportándolo hasta el ‘back-up’, donde se transfiere el material hasta una cinta colocada a lo largo del túnel y que traslada el escombro hasta el portal del referido túnel.