Ingeniería de Túneles Sumergidos: Dragado, Construcción y Sellado de Elementos

Dragado de Trincheras para Cimentaciones

El primer trabajo consiste en dragar una trinchera, generalmente no muy profunda (unos 10 m). Es crucial tener cuidado con la sedimentación, ya que la trinchera tiende a rellenarse por sí misma. En ocasiones, se realiza una zanja de prueba (corta) y, durante un tiempo, se toman muestras de la sedimentación para obtener una ecuación que describa cómo se va rellenando. Esta ecuación suele tener una forma específica.

El geotextil se dispone a lo largo de los lados de la trinchera para evitar que los sedimentos cercanos la colmaten. Los sedimentos más lejanos también llegan, pero en menor medida, lo que resulta en una curva de sedimentación más baja. La trinchera suele tener una sección trapezoidal y se excava utilizando una grada.

Operaciones Generales en Proyectos de Túneles Sumergidos

Las operaciones clave incluyen:

1. Se debe habilitar un canal de navegación temporal, ya que paralizar la actividad de un puerto es inviable.
2. Se debe dragar la zona de acometida o inicio del túnel.
3. Dragado de la zona de prueba.
4. Dragado de la propia trinchera.
5. Inyectar lechada en ocasiones para asegurar la sección geométrica del dragado.
6. A veces, se requiere un dragado de mantenimiento.

Construcción de los Elementos del Túnel

Las exigentes condiciones de calidad, estanqueidad, etc., hacen inviable construir estas secciones de túnel directamente debajo del agua. Por ello, se suelen construir en dique seco.

Los elementos se mueven flotando, para lo cual se tapan en sus extremos con mamparas. A veces, se transportan utilizando una barcaza tirada por remolcadores.

La estructura debe estar diseñada para soportar las cargas de la columna de agua, su peso propio, etc. La estanqueidad es esencial. Para garantizarla, tradicionalmente se cubre el túnel con una membrana bituminosa en los cuatro lados. Sin embargo, en los últimos años, se han empleado elementos de hormigón sin membranas de protección. Este tipo de estructuras requiere un complejo control de temperatura durante el fraguado para evitar grietas indeseables.

Control del Fraguado del Hormigón

Durante el fraguado, se recomienda llevar a cabo exhaustivos controles de temperatura y enfriado del material. Para enfriarlo, se introducen tuberías en el interior de las paredes, por las que se hace circular aire a la temperatura deseada para controlar la temperatura de fraguado.

Distintas mezclas y aditivos del hormigón permiten minimizar el desarrollo de grietas durante el fraguado. Esta técnica, combinada con un pretensado moderado, parece ser una estrategia a seguir.

Proceso de Sellado de los Elementos del Túnel

El nuevo elemento fondeado se posiciona en contacto directo con el elemento anterior. El siguiente paso es extraer el agua residual entre piezas mediante bombeo. La presión del agua en el extremo libre del túnel ayuda a comprimir las piezas y crear un sellado estanco, presionando las juntas.

Una vez posicionado en su localización definitiva, los elementos se juntan. En primer lugar, se ponen en contacto las juntas de caucho con la placa de acero de la pieza previa. La estanqueidad se logra mediante la colocación de mamparas o tapas que cubren los extremos de cada elemento. Un extremo del elemento individual presentará una junta de caucho y el otro extremo una placa de acero pulido, de tal forma que conformarán el esquema de unión estanca del túnel final.

Una vez está sellado, accede un operario y coloca una doble seguridad: