Finaliza con éxito la excavación de los túneles de Lilla
(Artículo publicado en la Revista Obras Urbanas número 87)

El pasado mes de marzo se calaron los túneles que atraviesan el Coll de Lilla y en breve, terminarán las labores de excavación que se iniciaron en noviembre de 2019. Los túneles permitirán unir los tramos ya en servicio de la autovía A-27 con lo que la autovía ya sería transitable desde Tarragona a la AP-2.

La Autovía A-27 es una infraestructura de alta capacidad que conectará Tarragona con Lleida, pasando por Montblanc. Esta vía, mejora sustancialmente las comunicaciones de viajeros y mercancías conectando entre sí importantes zonas industriales (como la refinería, el polígono petroquímico y el polígono industrial de Valls) con el puerto de Tarragona, sirviendo de alternativa a la N-240. El ramal ahora en construcción entre Valls y Montblanc, que ejecuta la empresa Acciona, tiene una longitud de 5.100 mts y dará continuidad a los tramos de la A-27 ya en servicio entre Tarragona y Valls, enlazando la autovía AP-7 con AP-2.

El elemento más significativo del tramo en construcción es el túnel de doble tubo que atraviesa la Serra Carbonaria bajo el Coll de Lilla. De todas las propuestas planteadas en proyecto, la alternativa del túnel fue considerada como la opción menos invasiva para el entorno y el medio natural sin apenas afección a la zona boscosa que se atraviesa.

Cada uno de los túneles paralelos ejecutados (uno por calzada de autovía) tienen una longitud de 1.485 mts. Además, se han ejecutado siete galerías de evacuación (seis para peatones y una para vehículos) que comunican e interconexionan ambos túneles.

La excavación de los túneles se ha llevado a cabo simultáneamente por ambas bocas. La empresa Geotunel comenzó a perforar en noviembre de 2019 por las bocas Sur (Valls) y en marzo de 2020 la empresa Nortunel, inició el ataque de los túneles por las bocas Norte (Lilla).

Master Builders Solutions, empresa líder en química para la construcción, ha participado en su construcción, suministrando su tecnología y compartiendo su conocimiento y experiencia en túneles y obras subterráneas con Acciona, Geotunel y Nortunel, así como con Canteras y Hormigones La Ponderosa (suministrador de hormigón).

Si habitualmente la ejecución de este tipo de túneles de gran sección y longitud es una tarea compleja, en este caso en particular, la dificultad ha sido todavía mayor como consecuencia de las particularidades del terreno y de los materiales atravesados. Los condicionantes geotectónicos han tenido una especial relevancia a la hora de afrontar la perforación de los túneles.
Durante los primeros metros de la excavación por las bocas Sur y más adelante, en un tramo de unos 300 mts, la presencia de pizarras del Carbonífero ha ralentizado y complicado los trabajos, aunque lo que ha marcado la ejecución de los túneles ha sido la existencia a lo largo de casi 600 mts del material de la unidad UGT5 caracterizado por la presencia de anhidrita con un fuerte potencial de hinchado.

Estos materiales, son bien conocidos pues ya supusieron dificultades técnicas por su elevada expansividad en los túneles de Lilla y Camp Magré de la línea ferroviaria de alta velocidad Madrid-Barcelona.

Finaliza con éxito la excavación de los túneles de Lilla -1
Finaliza con éxito la excavación de los túneles de Lilla - 2

La posibilidad de expansividad del terreno estaba influenciada por la presencia de agua, el estado tensional y la fracturación del macizo. A su vez, esto condicionaba la excavación ya que estos factores que ya se daban previos a la excavación, se podían ver modificados por la misma, acrecentando los problemas en el contorno de los tubos.

Teniendo en cuenta todos estos condicionantes, se tomaron una serie de medidas a fin de evitar o reducir el potencial expansivo de los materiales atravesados. Del mismo modo, se determinaron unos criterios básicos para el diseño del sostenimiento y el proceso constructivo entre los que destacan:

  • Nulo aporte de agua hacia el interior del túnel; el túnel no podía ser drenante ni hacia su interior ni longitudinalmente
  • Empleo de cementos sulforesistentes
  • Evitar voladuras que pudieran fisurar la roca

Considerando todos estos criterios, la excavación a través de estos materiales se realizó empleando medios mecánicos y como elementos de sostenimiento se emplearon hormigón proyectado en bóveda y contrabóveda con cemento I 52,5R/SR y bulones resistentes a la corrosión.

Master Builders Solutions participó activamente junto a Acciona y Canteras y Hormigones La Ponderossa en el estudio y diseño de las fórmulas de trabajo de los hormigónes proyectados que han servido como elemento principal de sostenimiento de los túneles del Coll de Lilla.

Para ello, con anterioridad al inicio de la obra, se analizaron los diferentes materiales disponibles en la zona para la fabricación del hormigón proyectado y posteriormente, se realizaron ensayos tanto en laboratorio como en la propia obra empleando los áridos, cementos, aditivos y acelerantes más adecuados hasta conseguir dos fórmulas (una con cemento Portland convencional y otra con cemento sulforresistente) que se ajustaban a los requerimientos exigidos en lo relativo a compacidad, impermeabilidad, resistencias iniciales y finales, absorción de energía y por supuesto, que permitían una óptima puesta en obra. Adicionalmente, se diseñó una fórmula específica para un hormigón proyectado de alta resistencia (40 MPa).

Finaliza con éxito la excavación de los túneles de Lilla - 3

Además de apoyo y asesoramiento técnico durante el desarrollo de la obra, las soluciones aportadas por Master Builders Solutions para la fabricación y puesta en obra del hormigón proyectado han sido:

  • Como aditivo superfluidificante reductor de agua de alto rango se empleó el MasterGlenium UG 1425 con el cual se pudo fabricar el hormigón proyectado con una consistencia líquida empleando relaciones A/C bajas lo que favorecía el correcto bombeo y puesta en obra, un rápido fraguado y elevadas resistencias iniciales y finales.
  • Para la proyección del hormigón, se utilizó el acelerante de fraguado base aluminato MasterRoc SA 080 con el cual, fue posible la aplicación de espesores de una forma adecuada, a pesar de las dificultades que presentaba el terreno.
  • Para el refuerzo del hormigón proyectado, se empleó macrofibra de polipropileno. Durante los primeros meses, se utilizó la fibra MasterFiber 248 de 48 mm de longitud con una dotación de 4 Kg/m3. Posteriormente, se realizaron ensayos con la fibra MasterFiber 158 (longitud 60 mm.) Las características de esta fibra hicieron posible una optimización del consumo de esta, incluyendo a la mezcla únicamente 3,5 Kg/m3 manteniendo los valores de ductilidad del hormigón proyectado.

En la actualidad, Master Builders Solutions colabora con Canteras y Hnes. La Ponderosa y Acciona en el diseño y desarrollo de los hormigones de alta resistencia inicial con los que se ejecutará la bóveda y contrabóveda de los túneles. Debido a los condicionantes geotécnicos anteriormente expuestos, estos hormigones tienen un requerimiento de resistencia elevado (50 Mpa) e irán armados por lo que la colocación será compleja e implicará unas exigencias y prestaciones adicionales al hormigón.

Acciona ha ejecutado además 2 viaductos, varios pasos superiores e inferiores y un enlace con la actual N-240 en Lilla donde Master Builders Solutions también ha aportado sus productos de la línea de construcción.

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