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Especial Fortificación
para Túneles y Puentes
Luis Pinilla, Director del Instituto de la Construcción
“Pese al boom en la construcción de túneles y puentes, aún subsiste un importante déficit en estas áreas”

Gracias al Plan de Concesiones, en Chile, en los últimos cinco años, se han construido más túneles y puentes que en toda la historia del país. Sólo en los últimos meses se inauguró una carretera con cinco túneles de gran dimensión: la Autopista Radial Oriente. Otro tanto se ha hecho en obras civiles, con proyectos como El Embalse; mientras que en el ámbito de la minería la cantidad de túneles está aumentando considerablemente todos los años. Por su parte, en relación a los puentes, durante el último tiempo también se ha registrado un marcado progreso. Pese a esto, a juicio de Luis Pinilla aún subsiste un importante déficit de este tipo de construcciones, en un país que poco a poco comienza a “ponerse al día”.

"Hasta hace muy poco tiempo, en términos de desarrollo de tuneleres camineros, en Chile sólo se conocían obras como el Túnel Lo Prado, Zapata, Cristo Redentor, Angostura y otros menores en Antofagasta y Aysén. Hoy día tenemos Zapata 2, Lo Prado 2 y numerosas obras en desarrollo y proyectos para el mediano plazo", explica Pinilla. Un verdadero boom de la construcción de túneles que, a juicio del especialista, responde a que el costo relativo de este tipo de obras respecto de otras camineras ha mejorado considerablemente. Esto, principalmente, porque la fortificación que se utiliza hoy es mucho más fácil de instalar y más barata que la que se usaba hace 30 años, y porque el manejo de las condiciones geológicas de los túneles ha mejorado también notablemente.

Un ámbito importante de este "boom" se relaciona con la minería y las centrales hidroeléctricas, donde sólo en estas últimas se están construyendo cerca de 30 kilómetros de túneles, algo inédito en la historia de Chile.

"Lo que ha ocurrido en términos de mejores sistemas constructivos es que se cambió la técnica que permite sostener los túneles. De esta forma, pasamos de instalar una estructura que sostenía la carga que se desprendía del suelo, a un tipo de refuerzo del suelo de la excavación. De esta forma, el elemento resistente pasa a ser el suelo o la roca y no una estructura separada". El ejemplo más claro de este cambio de sistema de fortificación lo entrega el Metro de Santiago, donde hasta el año 1995 -con la construcción de las Líneas 1 y 2- los trabajos se realizaban de manera similar a como se abordan los estacionamientos, es decir, haciendo una zanja para luego cubrirla.

En la actualidad, en cambio, las ampliaciones del Metro se realizan de manera subterránea. Un ejemplo de esto lo entrega la ampliación hacia Los Domínicos, donde todo se ha hecho de manera subterránea, con un par de instalaciones de faenas hacia los costados, pero donde en la superficie el tránsito sigue movilizándose casi sin interrupciones, con lo que desaparece el costo de congestión. Estos avances en la construcción del Metro se han logrado gracias a la práctica de reforzar en vez de sostener los túneles. "El suelo de Santiago -explica el especialista- es un suelo de gran calidad, que se sostiene solo si se le agregan algunos elementos relativamente menores, que permiten que se autosoporte".

En este contexto, destacar la importancia de una correcta fortificación responde a la lógica más elemental. Para esto, sólo basta mirar el Metro de Santiago y proyectar un posible derrumbe en medio de pobladas zonas urbanas, de gran tráfico vehicular. El desastre que provocaría es inimaginable. "Es por eso que cuando hablamos del reforzamiento y de cambios en los paradigmas, un factor determinante del análisis corresponde a la responsabilidad social que esto implica, donde los costos y la rapidez de la construcción pasan completamente a segundo plano. A nivel mundial se realizan periódicamente encuentros de especialistas para analizar exclusivamente el tema de la seguridad en el desarrollo de obras de tunelería, tanto para el entorno como para los trabajadores".


Técnicas, materiales y tecnología

Actualmente, la fortificación de túneles se realiza en base a hormigón proyectado (shotcrete), un material que tiene la gran propiedad de adherirse y trabajar solidariamente con cualquier elemento sobre al cual se aplica. De esta forma, todas las obras del Metro de Santiago -proyecto emblemático en el ámbito de la tunelería por el impacto que genera- se realizan en base a shotcrete.

pini2.jpg (11151 bytes)Junto con esto, otro factor importante es el desarrollo de métodos observacionales, donde el refuerzo se puede dosificar en la medida en que el suelo o la roca lo hacen necesario, esto, a diferencia de cualquier otra estructura donde es necesario suponer la condición más desfavorable posible y sobre eso dimensionar. En el caso de los túneles, en cambio, se aplica la fortificación y si no se registran deformaciones ni signos de insuficiencia, es posible continuar aplicando el mismo nivel de refuerzo. Si, por el contrario, se determina que es insuficiente se proyectan más capas de shotcrete y se aplican más pernos para roca. Este último elemento, los pernos para roca, son fundamentales a la hora de fortificar una estructura. Se trata de clavos hincados y adheridos a la roca, que mejoran la propiedad del suelo o roca.

A nivel de avance tecnológico, cabe destacar la clasificación de la roca y de los suelos, donde antiguamente se ponían los refuerzos en base a la calidad de la roca que se descubría durante la excavación, aplicando el criterio del supervisor o jefe de turno, lo que hacía muy poco científica y muy subjetiva la respuesta. Actualmente, existen métodos de clasificación de roca y de suelos que han hecho más sistemático y común a todo el mundo de la construcción la determinación del sistema de avance de un túnel. "En los últimos 10 años se ha masificado el uso de métodos de clasificación de roca, constituyéndose en uno de los más grandes progresos en esta área".

En el ámbito del shotcrete, los equipos son cada vez más eficientes y rápidos, con mayores tolerancias de variaciones en las mezclas que se aplican.

En tanto, en relación al desarrollo de puentes, las concesiones han permitido que éstos se hayan multiplicado por 15 durante los últimos años. "Han llegado fábricas de vigas pretensadas, lo que permitió pasar de construir 30 vigas al año, a más de mil durante la construcción de la Ruta 5, entre La Serena y Puerto Montt". En relación al largo de las vigas, se pasó de unos 25 metros a más de 50. Todo esto provocó importantes cambios en los métodos de construcción de las vigas, donde hace 10 años se fabricaban en base a vigas metálicas y hoy se hacen con vigas de hormigón, más baratas y de mayor durabilidad.


Oferta de proveedores, profesionales y técnicos

El mundo de la tunelería es bastante acotado, con un número reducido de profesionales y técnicos especializados en esta área. Así, suele ocurrir que los equipos pasan de una obra y un contratista a otro con bastante regularidad. "En la industria de la construcción a los obreros especialistas en túneles se les llama mineros, porque corresponden a un tipo de trabajador bien específico, que maneja la técnica pero que también responde a características personales bien especiales, capaz de adecuarse a las duras condiciones de este tipo de faenas". Hasta ahora existe una buena dotación de especialistas en las distintas áreas, la que sin embargo se hará insuficiente si continúa el boom por la tunelería.

Por su parte, en relación a los proveedores de materiales y equipos, en Chile existe una buena oferta, con presencia de las empresas más importantes a nivel mundial y un buen desempeño de compañías chilenas. A nivel de equipamiento, en Chile se utiliza maquinaria de alto estándar tecnológico, sin embargo, lo que no ha logrado entrar masivamente son las tuneleras, equipos capaces de excavar a sección completa. "Son equipos muy caros, que implican una instalación también muy cara, difíciles de justificar en cuanto a inversión, y donde aún no contamos con especialistas nacionales, por lo que en las escasas ocasiones en que han llegado ha sido necesario contratar especialistas extranjeros, lo cual también supone un costo".

En todo este ámbito de avances y nuevos desarrollos, los desafíos pendientes apuntan a una mayor profesionalización y especialización de la mano de obra, capaz de absorber el creciente número de obras de tunelería que se están construyendo y que se proyecta para el corto y mediano plazo. Por otro lado, están los desafíos en torno a la normativa, donde aún no se ha adecuado el marco regulatorio que esta área necesita y donde aún subsisten reglamentaciones de hace más de 30 años.

Abril 2009
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