Metodología de construcción de galería visitable en mina en la Red de alcantarillado de Madrid con una mirada a través de la historia

(Artículo publicado en la Revista Obras Urbanas número 76)

Raúl González Rodríguez, Ingeniero Civil Raúl de la Fuente Galán, Técnico Superior Desarrollo de Proyectos Urbanísticos y Operaciones Topográficas Dpto. Gestión de Servicios, División Agua; Acciona

En las profundidades de Madrid discurre una ciudad laberíntica, oscura, misteriosa, de ruido sordo y monótono, pero a su vez curiosa. Conforma las entrañas de la ciudad la red de galerías que entrelazan y tejen el alcantarillado de Madrid.

La evolución de esta infraestructura se engloba en un periodo acotado entre el año 1400 y la actualidad. Se produce una evolución significativa en los siglos XVIII-XIX en cual se inicia la construcción de una red guiada mediante unos criterios técnicos y fundamentos seudo-normalizados, que culminan en el nacimiento de la red tal y como la conocemos hoy.

Pretende este articulo descubrir como el método constructivo de las galerías visitables del alcantarillado de Madrid ha permanecido prácticamente invariable durante siglos, manteniéndose en la actualidad los mismos procedimientos que hace cinco siglos.

En la actualidad, la red de saneamiento es en su totalidad de tipo unitario, conduciéndose conjuntamente las aguas de lluvia y aguas residuales a través de una red de alcantarillas de tamaño y diámetros variables. Esta red transporta un caudal medio de 9.000 litros por segundo y está compuesta por colectores de tipo visitable y no visitables. La longitud total alcanza los 4.500 km, de los cuales 1.450 son galerías visitables.

Retornando a épocas pasadas, podemos decir que esta tipología constructiva forma parte de la red de saneamiento desde siglo XVI, pero no hay fechada ninguna construcción hasta la establecida en la Calle Leganitos en 1616.

Se considera que el germen de estas estructuras de transporte de aguas residuales proviene de periodo cercano al 1730-1760 donde el gobierno decide invertir en la limpieza e higiene de las calles, pudiendo destacar a D. José Alonso de Arce, redactor del proyecto para dotar a Madrid de un sistema de alcantarillado capaz de evacuar hacia las afueras de la ciudad y al río Manzanares las aguas de casas y calles.

Las secciones, detalles y materiales constructivos para estos elementos de la red eran los siguientes:

• La mina real con medidas de 0.98 metros de ancho y 1.82 metros de alto. Los muros de 0.63 metros cuando el terreno sobre el que se asentaba era firme, y de 0.84 cuando no lo era.
• Las minas generales o alcantarillas eran de 0.70 metros de ancho por 1.68 metros de alto.
• Las minetas de 0.49 metros de ancho por 1.54 metros de alto.

Como proceso, las soleras de las minas debían elaborarse poniendo una cuarta de grueso de mezcla de cal, arena y guijo pelado bruñido para dar apariencia vítrea. La solera no debía ser plana, sino en forma de uve para facilitar la evacuación de las aguas menores y mayores. Se había de construir en cada mina dos pozos de registro con sus correspondientes losas de cierre, uno situado en el lugar de arranque del ramal y el otro en la intersección con otro ramal o mina principal y se debía de prever la preparación de los conductos en obra de fábrica que debían acometer desde las casas a las alcantarillas, para evitar roturas posteriores y alterar su correcto funcionamiento.

Damos un salto en el tiempo hasta pararnos en la figura de Francisco Sabatini, maestro mayor de obras reales con el reinado de Carlos III, el cual llevó a cabo una gran actuación sobre la red en el periodo acotado entre 1760 y 1788. La evolución de la ciudad de Madrid fue destacable según los proyectos siguientes:

• Alcantarilla de la calle de Segovia, (1761).
• Alcantarilla de la calle del Arenal (1768).
• Alcantarilla del Cerrillo del Rastro y Ribera de Curtidores (1769).
• Mina Real de Lavapiés (1769).
• Alcantarilla del Prado de San Jerónimo -Paseo del Prado- o camino de Trajineros (1775- 1777).
• Mina Real del Barquillo (1782-1784).
• Alcantarilla de las Cuatro Calles a la Puerta del Sol y a la del Arenal (1785-1786).

El proceso constructivo comenzaba con la apertura de zanjas en la calle a lo largo de toda la longitud de la mina, hasta llegar a la profundidad o lecho donde debía quedar asentada, también podía efectuarse mediante la apertura de pozos intermedios a lo largo de su recorrido. Su máxima profundidad establecida era de 3,00 ó 3,60 metros.

El relleno sobre corona de la propia excavación, debía de ser media vara de tierra (0,42 m) apisonada, la alcantarilla se asentaba en la tierra previamente compactada y debidamente enrasada con mampostería para recibir un enlosado de piedra berroqueña de medio pie (0,11/0,12 m) de grosor que hacía la función de cimentación o suelo, ligando mediante cal. Los alzados o paredes de la mina eran previamente enrasadas con mampostería y hechas con ladrillo elaborado con una mezcla en la argamasa de dos partes de arena y una de cal. El cerramiento de la alcantarilla se realizaba mediante una bóveda de medio cañón en mismos materiales.

La evolución de los posteriores 50 años (1790- 1835) fue de continuos parones temporales, con resultados dispares pudiendo resumirse en unos resultados en términos generales poco efectivo. La guerra civil de la independencia, así como el reinado de Fernando VII no engloban actuaciones reseñables en lo que al saneamiento de la ciudad se refiere con salvedad de reparaciones. Existía un problema muy de nuestra época actual, la capacidad de inversión y presupuesto por parte del erario público.

El necesario Plan General de Alcantarillado no veía la luz, pero podemos destacar que la etapa temporal comprendida entre 1835-1845 se caracteriza por una reorganización del sistema de alcantarillado con el fin de modernizar y dar eficiencia a la ya existente red creada sin orden ni concierto en multitud de sus actuaciones. Se ha destacar la fecha del 16 de diciembre de 1842 por aparecer el Reglamento de Fontanería y Alcantarillado marcando cuatro directrices que influirían notablemente en la red.

1. El Arquitecto Mayor es la autoridad competente en estos quehaceres.
2. Exposición de la necesidad.
3. Control económico del gasto.
4. Pliego de condiciones.

El reglamento indicado, junto con el primer plano topográfico de Madrid son las bases de la evolución al alcantarillado moderno ya que optimizaron la hidráulica de la red al disponer de secciones trasversales y longitudinales en su planificación, esto permitió definir niveles y pendientes. El reglamento creo una clasificación tipológica de las alcantarillas clasificándolas por importancia, de primer orden, segundo y tercero, además de los ramales que acometían a ellas.

Avanzado en las citas cronológicas llegamos a una fecha muy concreta; el 15 de agosto de 1854, concesión de la encomienda de abastecimiento de agua en Madrid a favor del Canal de Isabel II en el Real Decreto de fecha indicada, en el que se incluía la decisión de realizar simultáneamente el estudio de la red general de alcantarillado. Una vez aprobado el anteproyecto de José Miguel Juan Morer y Abril, Ingeniero de Caminos, solventadas las dificultades técnicas, administrativas y, sobre todo, las económicas, a mediados de 1856 el Canal de Isabel II comenzó los trabajos de ejecución del nuevo alcantarillado de Madrid.

Los condicionantes técnicos básicos de obligado cumplimiento consistían en que debían ser conducciones independientes de otros servicios, una profundidad de ejecución variable entre 6 metros de mínimo y 17 metros de máximo y por último que fuera una red tipo unitaria o lo que conocemos ahora como red no separativa.

Se definieron unas secciones tipo para alcantarillas visitables de tal forma que un hombre pudiera pasar por ellas de pie y de frente. Las tipologías resultantes fueron las siguientes:

• 1.60 metros de alto por 0.60 de ancho tipo 1.
• 1.75 metros de alto por 0.80 de ancho tipo 2.
• 1.80 metros de alto por 1.00 de ancho tipo 3.

A lo que hay que añadir una pendiente normalizada entre el 1,00 % y el 5,00 %.

Los materiales de elaboración establecidos para la construcción de las alcantarillas serian de hormigón y de ladrillo, con mortero de cal y arena en relación de 1 a 2. La solera de hormigón tendría 1,26 m de ancho por 0,10 m de espesor a la traza longitudinal de la alcantarilla. Sobre este hormigón, está colocada una losa de piedra berroqueña de 0,14 m de grueso por 0,83 m, en el sentido trasversal al eje de la alcantarilla. A ambos lados están puestos adoquines de piedra berroqueña y los muros se elevan de fábrica de ladrillo ligado en argamasa de cal y arena, que tienen 0,28 m de espesor por 1,20 m de altura y sobre ellos bóveda de medio punto de mismos materiales con espesor de 0,14 m en clave.

Esto periodo genera lo que podríamos denominar los comienzos de la red de alcantarillado moderno, llegando esta gestión no municipal a su fin en fecha 1865 por diferentes desavenencias técnicas, económicas y de responsabilidades entre ambos entes.

Los siguientes tiempos se centraron en el extrarradio y la zona del ensanche. Todo esto quedó planificado con la elaboración del Plan General de Saneamiento del Subsuelo de Madrid resumible en treinta y nueve años de duración planificada con un presupuesto cercano a los 38 millones de pesetas, acometiendo un total de 490 Km de redes hasta 1936.

El 21 de diciembre de 1977 se aprobó al Plan de Saneamiento Integral el cual genero una ingente tarea que puede resumirse una vez efectuada en 3.200 kilómetros de red.

Sin duda el Plan de Saneamiento Integral de Madrid (PSIM 1977-1984) supuso una mejora sustancial, no tanto por el incremento métrico de la red si no como por el grado de conexión y continuidad de la misma. Importante su capacidad de desagüe, la integración de la red alcantarillado, colectores y estaciones depuradoras.

El plan suponía un amplio programa de trabajo, la parte más costosa era la obra, además, a su finalización daba comienzo el mantenimiento y explotación de las mismas. El Ayuntamiento creó el Departamento de Agua y Saneamiento, encuadrado en los Servicios de Medio Ambiente del Área de Urbanismo e Infraestructuras, para que asegurara el soporte técnico y económico necesario. Era responsable de gestionar y supervisar el mantenimiento y explotación, junto con el desarrollo del Plan y el control de las contratas involucradas. Sin duda el PSIM supuso un reto técnico, económico y organizativo. Se generó una división espacial de la red en siete áreas, técnicamente denominadas “subcuencas” según vertientes.

• Subcuenca de Viveros.
• Subcuenca de La China.
• Subcuenca Sur.
• Subcuenca de Butarque.
• Subcuenca Suroriental.
• Subcuenca de Valdebebas.
• Subcuenca de Rejas.

En octubre de 1985 se aprueba el Plan Integral de Agua en Madrid (PIAM), en el que se recogieron las medidas legislativas, reglamentarias y de gestión precisas, así como los programas de inversión necesarios para superar los problemas relativos a la grave contaminación de los ríos madrileños y al deterioro de gran parte de la infraestructura municipal. El Plan nacía de la necesidad de llevar a cabo una gestión integral de agua, basada en el principio de la unidad de ciclo hidrológico, para satisfacer las demandas actuales y futuras en cantidad y calidad, comprendiendo los aspectos de captación de recursos, aducción, abastecimiento y saneamiento.

El Plan de Saneamiento y Depuración de Aguas Residuales de la Comunidad de Madrid 1995-2005, aborda el concepto de planificación y gestión «integral», valora y programa todas las actuaciones en materia de saneamiento y depuración a realizar en los próximos 11 años en la Comunidad de Madrid, con el fin de cumplir la Directiva 91/271 /CEE.

En Madrid, a 19 de diciembre de 2005, el Ayuntamiento encomienda a la Comunidad de Madrid la gestión de los servicios de alcantarillado y depuración que actualmente presta en el término municipal. La Comunidad explota los servicios encomendados a través del Canal de Isabel II, para lo cual faculta a esta empresa pública a asumir, mediante convenio, los derechos y obligaciones para una eficaz explotación de los servicios encomendados.

Por esta cronología y gracias a técnicos e investigadores más versados sobre tema histórico llegamos a la actualidad. Entre otras, Acciona, es adjudicataria del “Servicio de explotación y Mantenimiento de la Red de Alcantarillado y Explotaciones complementarias del Municipio de Madrid”.

Según la cronología expuesta existe una diversidad morfológica importante heredada de todos los periodos resumidos. En estos momentos se ejecutan trabajos de obra nueva, reparación o modificación de alcantarillas visitables bajo el Pliego de Prescripciones Técnicas vigente.

• Alcantarilla Visitable Tipo I. 1.80 x 1.00 m
• Alcantarilla Visitable Tipo II. 1.80 x 1.20 m
• Alcantarilla Visitable Tipo III. 1.80 x 1.40 m

La actuación de obra sobre una alcantarilla visitable requiere de un procedimiento, materiales y sistema de trabajo. Marcaremos como premisa sin entrar en detalle, que las actuaciones a ejecutar pueden efectuarse en alcantarilla visitable por medio de ejecución en mina o instalación de tubulares por medio de zanja a cielo abierto, trazaremos una línea divisoria en los 4.50 m de profundidad a la lámina de agua de la instalación para optar por una metodología u otra.

Centrándonos en la alcantarilla visitable vamos a definir los medios humanos, elementos y el procedimiento de trabajo necesario para poder llevar a cabo una actuación tipo.

Los operarios de pocería responsables de este tipo de actuaciones, en adelante cuadrilla, son tres. Uno de ellos será el maestro u oficial pocero, los otros dos serán sus ayudantes en las labores que designe, normalmente cargar los materiales procedentes de la mina, atender las demandas y aportar los materiales necesarios en la fase de construcción que indique el maestro.

El maestro pocero es la persona responsable de tajo, comprueba, alinea y nivela la traza en base a los datos topográficos marcados antes de acometer los trabajos de excavación. Realiza la excavación manual y a su fin, hormigona la solera y hastiales continuando con la colocación de la fábrica de ladrillo en muros y bóveda. La cuerda, escuadra, goma de nivel y pistolete son sus herramientas del día a día.

El peón que se encuentra en la mina con el oficial en estas lides, se le denomina “palea” por su capacidad y destreza en el uso de la pala para cargar los restos de la excavación al carro chino y trasportarlos hasta el pozo de trabajo y para poder ser izados. Su función es la de carga y trasporte en la excavación y suministro de materiales al oficial en la fase de construcción desde el pozo al tajo.

El tercer operario está en superficie, volcando en contenedores las tierras de excavación para su posterior retirada y aportando todos los materiales necesarios como hormigón, mortero, ladrillo, etc., que después son demandados.

La cuadrilla por su trabajo diario tiene la ejecución de 1.50 m de alcantarilla visitable parcialmente terminada, ya que el contracamón, enlucido y bruñido se hacen de forma continua a lo largo de todos lo metros una vez ejecutados.

Un elemento se puede sustentar en tres patas, dos lo hacen caer, similitud totalmente extrapolable a la sincronía con la que estos poceros trabajan y alcanzan la eficiencia en su labor. Aun con los medios topográficos en apoyo, hoy en día, no deja de impresionarme esos trabajos geométricos con cuerdas y clavos que ayudan y guían excavaciones, entronques y cales con resultados de pocos milimetros de su teórico acabado final.

Los elementos de la obra eran, son y aventuro que serán:

Pozo de Trabajo, excavación manual de forma circular, con trayectoria vertical, por la cual llegaremos a la cota necesaria en la que se planteara la modificación, renovación u obra nueva de la alcantarilla visitable. Es el punto de acceso y salida de medios humanos y materiales durante los trabajos.

Su ejecución se realiza en tramos, denominados “pases”, de 1,60 metros de profundidad y diámetro de igual medida revestido en cada uno de ellos con fábrica de ladrillo tosco 0,25 x 0,12 x 0,07 m ajustado a terreno en colocación de medio pie por medio de mortero (M-250). Al mismo tiempo se irán instalando los pates cada 0,33 m que permitirán las entradas y salidas de los operarios.

El pozo de trabajo requiere en superficie de una estructura cercana de fábrica de ladrillo que permita la instalación del sistema de bajada e izado de material y restos procedente de la excavación.

Esta estructura está compuesta de dos zonas, brocal perimetral al pozo, cuya altura de 0,90 m sirve como medida de seguridad anti-caídas a los operarios y visitantes en superficie. La otra es una estructura en forma de “H” que soporta y se sitúa por encima de los contenedores de residuos de la excavación. Esto es así para facilitar el volcado en ellos de los productos procedentes de la excavación, la caja de estructura y paredes metálicas tiene una capacidad de 9 toneladas. Mediante un guinche eléctrico de trabajo vertical con capacidad de carga mínima de 350 kg a 500 kg, cubrimos la necesidad del movimiento vertical. Esta estructura solo se mantiene mientras exista ejecución, demoliéndose a su fin.

Todas la extracciones o aportes de material se hacen mediante carretilla tipo carro chino de 0,2 m3 de capacidad y para mantener una buena dinámica de trabajo tres o cuatro unidades son la cantidad idónea.

Excavación en mina, excavación manual mediante martillo neumático, en avances longitudinales no superiores a 1,60 metros, generando una sección abierta variable en base a que la fábrica de ladrillo en bóveda y alzado de muros o hastiales permita un revestimiento de un pie o lo que es igual 0,25 m, mediante mortero (M- 250), ligado a la tipología del visitable proyectado.

La excavación se realiza mediante guiado topográfico en planta y alzado, ajustándose de la manera más adecuada posible a la zona, orografía y demanda de características de la red según la cuenca, acometidas y pluviales a recoger. Se define como una pendiente estándar que permita una combinación óptima entre autolimpieza y erosión la comprendida entre el 1,50 y 2,00 %.

Solera de hormigón y apoyo de los hastiales, hemos de hormigonar la solera en dos fases. Se ha de colocar encofrado en los hastiales mediante dos tableros de 2,00 x 0,50 m sujetos con unos perfiles normalizados para generar una pieza hormigonada con forma de “U”. Las dimensiones trasversales y de espesor van ligadas a la sección tipo proyectada.

La segunda fase se hará en la colocación del contracamón.

Alzado de muro, se alzan los muros hasta una cota máxima de 1,45 sobre el andén, debe tenerse en cuenta que dicha medida se obtiene del muro más su apoyo de hormigón contando con que este puede levantar más que el andén de paseo. Los materiales son ladrillo tosco, colocado a un pie en traba y mortero como ligante ya antes indicado.

Cierre de bóveda de medio punto, cierre mediante encofrado metálico apoyado sobre los muros en forma de bóveda de medio punto. Esta ejecución se realiza mediante un andamio que permite al trabajador poder colocar los ladrillos con mortero a lo largo del arco en la longitud longitudinal abierta de 1,50 m.

Es normalmente el último trabajo del día, dejando el encofrado sin retirar hasta la jornada siguiente. Se establece como tal porque cierra toda la excavación abierta, lo que evita y previene vaciados, socavones o derrumbes de excavaciones desnudas.

Enfocado y bruñido, se enfosca maestreando los paramentos horizontales y verticales de la alcantarilla con mortero M-350 de cemento CEMI/ 32.5, pañeado y fratasado. Bruñido con mortero (M-850) de cemento CEM-I/32.5 y arena de río 1/1, en los primeros 0,50 m de alzado de la alcantarilla visitable.

Para un resultado más fino y vistoso las cuadrillas de más antigüedad solían cribar la arena de rio.

Ejecución de contracamón, mediante encofrado metálico y en tramos de aproximadamente 10 metros lineales por medio de 3 m3 de hormigón HM20 suministrado en camión hormigonera y servido mediante carro chino por el pozo de trabajo, se va formando la canaleta por la que circulará el servicio de la alcantarilla. El encofrado se alza 0,07 m sobre la solera existente para generar una forma en una única pieza y se apuntala a la bóveda durante 1-2 días del proceso de curado. Se puede considerar una segunda parte de la solera generando cuna y anden.

Es el final del trabajo en la alcantarilla visitable, planificándose desde el punto más lejano al pozo de trabajo hasta el más cercano, lo que permite no tener que desplazarse hasta tener que retirar los moldes en el momento preciso del fraguado.

Pozo de Registro, es el acceso definitivo para red de alcantarillado municipal. Una vez terminados los trabajos y dependiendo de las necesidades el pozo de trabajo muta en este mediante un forrado de ladrillo de a pie colocado en traba utilizando como encofrado exterior el propio pozo de trabajo. Como en el anterior deben colocarse pates cada 0,33 m que faciliten su uso. Sus dimensiones quedan en un diámetro libre de 0,80 m excepto en boca, la cual ha de ajustarse a la fundición normalizada de 0,62 m.

En ocasiones si no es necesario, por existir más accesos se anula una vez terminada la actuación mediante mortero habiendo aislado la galería por medio de cierre en bóveda.

Trabajo y oficio duro, muchas veces trasladado de generación en generación, para construir la red visitable que conforma el alcantarillado de la ciudad de Madrid. Entramado oculto y poco conocido, pero con historia, trabajo de muchos, objeto de estudio y admiración de otros tantos y con un valor operativo incalculable.

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