Túnel de base LYON-TURÍN. Una conexión ferroviaria clave para Europa

(Artículo publicado en la Revista Obras Urbanas número 67)

Andrés Lorenzo Rodríguez, ICCP. Msc Tunneling AETOS

Francia e Italia afrontarán la ejecución de esta impresionante obra de ingeniería para completar así 5.000 km de red ferroviaria, mediante el túnel que permitirá unir Lyon y Turín.

Esta conexión de alto rendimiento, mejorará significativamente las relaciones de transporte, especialmente para el comercio entre España, Francia e Italia, pero también la potenciación del desarrollo de todas las regiones que atraviesa el corredor hasta Europa Central y Oriental. Se trata del principal eje este-oeste en la red Transeuropea de Transporte al sur de los Alpes, que se extiende entre la región mediterránea sudoccidental de España y la frontera ucraniana con Hungría y que comprende el itinerario Algeciras – Madrid – Tarragona – Sevilla – Valencia – Tarragona – Barcelona – Perpignan – Lyon – Turin – Milan – Venecia – Ljubljana – Budapest.

El proyecto se ha dividido en tres secciones distribuidas así:

• Francia tiene la tarea de construir un ferrocarril de pasajeros de alta velocidad de 75 km entre Lyon y Chambery, más una línea de carga entre Lyon y la Combe de Savoie y una línea de pasajeros y mercancías entre la Combe de Savoie y Saint Jean-de-Maurienne por un total de 120km. Esta zona es administrada por Réseau Ferré de France (RFF).
• La italiana Rete Ferroviaria Italiana (RFI) es la encargada de la sección entre Turín y Bruzolo para crear una conexión con el portal sur del túnel base.
• La sección común franco-italiana de la ruta es la más compleja, alrededor del 90% de la ruta será a través de las montañas, con 65 km de tramo transfronterizo. Consta de dos túneles, el de Bussoleno, que tendrá 12.2 km de longitud y la estructura más larga, el túnel base Mont Cenis de 57,5 km, de los cuales 45 km son en Francia y los 12,5 km restantes en Italia. Asimismo incluye la construcción de las estaciones de Saint Jean-de-Maurienne y de Susa. Para la construcción del este megaproyecto se crea el organismo TELT (Tunnel Euralpin Lyon Turín).

Los datos del túnel base

Consta de 57,5 km de túnel doble con un diámetro interior de 8,4 m. La inversión total prevista en el túnel es de 8600M€, de los cuales se adjudicarán 5500M€ entre 2017 y 2019.

Para la ejecución del túnel propiamente dicho, se divide en 12 lotes que se adjudicarán mediante 81 contratos entre 2017 y 2021, de los cuales 45 son de obra civil. Estos se dividirán en 4 categorías según el importe de los contratos para para dar cabida a empresas de diferente volumen de negocio. Esta es la descripción de los lotes:

• Lote 1: Interconexión línea histórica, a partir de la estación de Susa. Operación subterránea que consiste en la excavación por métodos convencionales de los dos tubos con una longitud de 1,9kms.
• Lote 2: Llanura de Susa; Conexión hasta el portal italiano del túnel de base. Tramo en superficie de 2,8kms con estructuras emblemáticas incluida el área técnica
• Lotes 3 y 4: Chiomonte Magdalena. Desde el lado italiano, se comienza la excavación del túnel de base mediante TBM Doble escudo debido a la variabilidad de materiales en esos 9,1kms + 4,4kms del macizo
• Lote 5: Excavación subterránea de 17,7kms mediante TBM topo desde Villarodin – Bourget, incluye los trabajos de la zona de seguridad y el pozo de ventilación de Avrieux.
• Lote 6 y 7: Excavación subterránea mediante TBM topo. Uno de los tubos parte desde La Praz ya que el tramo desde Saint-Martin-la-Porte ya está en excavación (galería de reconocimiento, 9kms). El otro tubo es completo desde Saint-Martin-la-Porte hasta el entronque con la zona de seguridad. Una longitud de 9,7kms para el lote 6 y 13,9kms para el lote 7.
• Lote 8: Excavación por métodos convencionales de 2,3kms de doble túnel partiendo desde el portal francés del túnel de base, Saint-Julien-Montdenis.
• Lote 9: Conexión del portal francés con la estación Saint.Jean-de-Maurienne, tramo en superficie de 3,9 kilómetros
• Lote 10: Optimización de la infraestructura lado Italia
• Lote 11: Optimización de la infraestructura lado Francia
• Lote 12: Equipamientos y edificios tecnológicos

Situación actual del proyecto

Un túnel de base de estas características requiere de una organización de trabajos muy exhaustiva previa a la materialización de la infraestructura, realizando con anterioridad una multitud de trabajos de reconocimiento del terreno para poder hacer realidad el megaproyecto. Estos son los lotes de trabajos previos ya adjudicados:

Dos son las obras previas más destacadas, que consisten en sendas galerías de reconocimiento para tener los datos suficientes de la geología del macizo que atraviesan los tubos y de esta forma poder ejecutar con garantías la excavación del túnel y en caso de ser necesario adaptar los métodos previstos a la realidad existente.

• Galería Saint-Marie-La-Porte; tras realizar un descenso de 2400 metros en los años 2003 al 2010 y llevando a cabo en 2015 los reconocimientos de la zona, en 2016 arrancó la excavación de la galería de 9 kms de longitud con la tuneladora Federica de 11,26m. de diámetro, un presupuesto de 391M€ y un ritmo de 400m./mes. Hasta ahora se han excavado 2 kms, pero no sin dificultades, ya que han sido necesarias dos paradas, la última muy reciente. El trazado es el del tubo sur, por tanto esta galería además de servir para el reconocimiento será el túnel definitivo en esa zona. Conclusión de los trabajos prevista para 2019.

https://france3-regions.francetvinfo.fr/auvergne-rhone-alpes/rhone/lyon/lyon-turin-tunnelier-arret-seconde-fois-annee-1388723.html

• Galería La Maddalena; tras comenzar los trabajos por métodos convencionales, la excavación se realizó con la tuneladora Gea de 6,3m. de diámetro y un ritmo de 280m./mes y 143M€ para materializar el acceso al túnel de base del lado italiano. Los 7 kms de galería en Chiomonte se finalizaron en el 2017. Aquí podéis ver un video con el time-lapse del montaje de la tuneladora.

El pasado 2 de febrero de 2018, se han adjudicado los trabajos de ingeniería de los lotes del lado francés, dividido en 3 secciones por un montante total de 90M€m. Se encargarán de este reto 13 empresas europeas, de las cuales Egis, Setec tpi y Arcadis son las encargadas de dirigir cada sección.

Actualmente, de los 160km a excavar el 20% ha sido adjudicado y el 10% ya se ha realizado. Se prevé que el 80% restante sea adjudicado a lo largo del 2018 para poder consumar el reto de terminar el proyecto en 2029-2030.

Métodos de excavación: TBM + Convencional

La excavación de este coloso se realiza mediante dos métodos muy diferentes

EXCAVACIÓN CONVENCIONAL

Se realiza con los equipos habituales, jumbo para perforación, explosivos, retro con martillo para saneo y pala cargadora con camiones articulados para desescombro. El método SEM* permite realizar la excavación de manera segura y garantiza la adaptación del sostenimiento a las características del macizo en la zona de avance.

EXCAVACIÓN MEDIANTE TBM

Es uno de los puntos clave del proyecto ya que, durante 5 años y medio, 17 tuneladoras trabajando simultáneamente realizarán la excavación.

La tipología de tuneladora a utilizar depende casi en exclusiva del tipo de material que componga el macizo. La competencia de la roca marcará el tipo de tuneladora más conveniente. Ya en la excavación de una de las galerías, la “Federica” ha tenido problemas por la aparición de frentes carboníferos débiles con mucha agua y otras zonas con rocas convergentes que han bloqueado la máquina. Del análisis de estos trabajos previos se deben extraer los datos técnicos, potencia, tipo de protección necesaria, rendimiento,… Para ello se dispone de las siguientes clases de máquina:

• Topo: La máquina consta de una cabeza de rozadores con los grippers necesarios para apoyar en la roca durante la excavación y un pequeño escudo de protección, realizando el revestimiento in situ detrás de la tuneladora. Debe de ir equipada en su back-up con sistema de bulonado, gunitadora e incluso colocador de cerchas y mallazo para solucionar los problemas de inestabilidad del macizo hasta que se coloque el revestimiento. Su uso es solo recomendable en el caso de macizos con alto o muy alto RMR (Índice de calidad de la roca).
• Escudo: Para evitar las posibles inestabilidades del terreno desde que se realiza la excavación hasta la colocación del revestimiento se crean este tipo de máquinas. Llevan un sistema de montaje de dovelas mediante erector muy próximo al frente. La reacción para la excavación la coge del empuje contra las dovelas ya colocadas.
• Doble escudo o TBM Dual – Mode; la búsqueda de maximizar los rendimientos llevó a la consideración de la posibilidad de ejecutar los trabajos de excavación y colocación del revestimiento al mismo tiempo, para ello se añade al escudo la zona de grippers de forma que si el terreno es bueno la máquina puede coger la reacción de estos y simultáneamente excavar y montar revestimiento. La ventaja adicional de estas máquinas es que son válidas para macizos de roca de todo tipo e incluso zonas más débiles trabajando como un escudo simple.

Gran condicionante: Los materiales de excavación

El gran volumen de material generado por la excavación de un túnel de estas características es siempre uno de los puntos clave del proyecto. Para una correcta gestión de este tema es primordial poder utilizar los áridos resultantes para la fabricación del hormigón necesario para el revestimiento de los tubos.

En toda la obra se generarán 37 millones de toneladas de árido, 11,3 millones podrían ser utilizados para fabricar los 5,5 millones de m³ de hormigón. Sin embargo no es sencillo, primero es necesario clasificar dichos áridos -los de clase 1 podrían ser utilizados- y analizar la naturaleza del material.

En este sentido parte de los áridos extraídos tienen un problema debido al alto contenido en sulfatos, que se limita al 0,2% para evitar la reacción sulfática interna (RSI). Este condicionante haría perder del orden de 10% de los áridos a utilizar con el consiguiente impacto económico y medioambiental. Por ello en 2009 se creó un equipo de trabajo con los fabricantes Holcim y Vicat, que han dado lugar a dos nuevos cementos con resultados adecuados a un año, se espera que en los próximos meses pueda haber una validación y salvar un gran volumen de áridos de este tipo.

Tras dilucidar en cuanto a la idoneidad del material, en caso de ser adecuado, los escombros obtenidos de la tuneladora han de ser triturados para obtener el diámetro adecuado, mediante machacadora de mandíbulas, cribas, molinos de impacto, etc lo que permitirá obtener las granulometrías necesarias para poder ser empleadas en la fabricación del hormigón necesario para la ejecución del túnel.

La controversia de un gran proyecto en paraíso natural

Un proyecto de esta envergadura y en el zona en la que se ubica, que es un verdadero paraíso natural, siempre genera controversia y en este caso no ha sido menos. Para minimizar el impacto medioambiental se han tenido en cuenta los siguientes aspectos:

• Actuaciones subterráneas; se han estudiado las posibles afecciones a los acuíferos de la zona, tomando las medidas necesarias según el trazado propuesto.
• Actuaciones exteriores: se ha buscado minimizar el impacto de las actuaciones necesarias, como la gestión del material de excavación o las nuevas edificaciones previstas en las que se ha cuidado la integración con el entorno.

A pesar de estas medidas han sido varios los puntos que han generado gran polémica y en ocasiones han puesto en peligro la realización del proyecto:

• Estimaciones de tráfico: Según los organismos oficiales la línea actual está saturada y según las estimaciones realizadas el desarrollo económico no será posible sin esta infraestructura, además el 80% de la capacidad de la nueva infraestructura está cubierta por el transporte de camiones sobre vagón. Los opositores piensan que esas cifras no son reales.
• Financiación: Aunque el presupuesto del túnel es de 8600M€, el coste de las estructuras anexas que se deben realizar es elevado. El presupuesto final ascendería a 26000M€, cifra enorme que ha generado muchas dudas sobre la rentabilidad del proyecto.
• Amianto: Tras las experiencias en algunos túneles en los Alpes, en los que se tuvieron que tomar medidas especiales por su presencia, este tema despertó una gran polémica, sin embargo todos los estudios realizados hasta el momento e incluso en todo el recorrido ya realizado por las galerías de reconocimiento no se ha detectado su presencia.
• Afecciones durante la obra: Además de las expropiaciones a realizar en las zonas aledañas al túnel, todas las actividades anexas a la obra como instalaciones, acopio de materiales, tratamiento de escombros, tráfico de vehículos pesados, etc han sido cuestionadas debido, sobre todo, a la situación de la infraestructura, en pleno paraje natural de gran valor.