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Project Categories: Main Beam TBM
The Epping to Chatswood Rail Link
Descripción del proyecto
La construcción del enlace ferroviario entre Epping Y Chatswood reprresenta la prolongación del sistema de trenes urbanos de Sydney (Australia). El proyecto comprende dos túneles paralelos de 12,5 km de longitud. El Gobierno regional de Nueva Gales del Sur adjudicó la construcción de los túneles a un consorcio germano-australiano compuesto por las empresas Hochtief y Theiss, denominado THJV.
THJV encargó a Robbins la fabricación de dos tuneladoras de 7,2 m de diámetro en 2002. Las tuneladoras perforaron los túneles desde la estación de Delhi Road, aproximadamente a la mitad del trazado de los mismos, dividiéndose el trabajo en dos conjuntos de dos perforaciones cada una y obteniendo unos índices de avance impresionantes a lo largo de todo el proyecto.
Geología
Ambos túneles atraviesan terrenos de arenisca de Hawkesbury y depósitos de pizarra de Ashfield. El terreno se encuentra fallado en la zona de la estación de Macquarie Park, a unos 2 km del comienzo de la perforación.
Tuneladoras y cintas transportadoras
Las dos tuneladoras abiertas disponían de una potencia en cabeza de 2300 kW, proporcionando un empuje de 1400 t. Robbins introdujo varias innovaciones en el diseño de las tuneladoras para este proyecto. El diseño especial del back-up rodante permitió la instalación de hormigón en solera para el desplazamiento de vehículos al mismo tiempo que la tuneladora perforaba el túnel, lo que hizo posible el uso de vehículos con neumáticos durante la perforación así como que facilitó la instalación de vía en el túnel.
Robbins también diseñó las cintas transportadoras a medida del proyecto, consistiendo el sistema en dos cintas horizontales, dos verticales y una cinta repartidora. Las cintas horizontales se instalaron en la clave del túnel y discurrieron durante 6 km con un porcentaje del 80% en curva.
Perforación del túnel
Las tuneladoras comenzaron la perforación de los túneles en agosto y septiembre de 2003, terminando ambas en Epping en Julio de 2004. En noviembre de 2004 comenzaron sus segundos túneles, calando en Chatswood en junio y Julio de 2005 respectivamente. Una de las máquinas estableció una nueva marca mundial para tuneladoras de su tamaño al alcanzar los 92 m de túnel perforado en un día. El mejor rendimiento semanal se estableció en 368 m, siendo la media de perforación de 200 m/semana. No se produjeron incidentes notables en el desempeño de las máquinas, cuya disponibilidad se evaluó en el 80% del tiempo total del proyecto.
New Wuchieh Diversion Tunnel
Descripción del proyecto
El túnel de desvío de aguas de Wuchieh forma parte de un proyecto de trasvase de aguas que alimenta a la central hidroeléctrica del lago Sol-Luna, una de las más grandes de Taiwán. El propietario del proyecto, Taipower, encargó la construcción del Nuevo túnel de desvío, de 6,3 km de longitud, ante el deterioro del túnel original de desvío de Wuchieh, agrietado y con pérdidas después de 70 años de servicio.
El túnel trasvasa el agua desde el lago Sol-Luna hasta la estructura de toma de la central hidroeléctrica. Este nuevo túnel, junto a otro que también trasvasa desde dicho lago, aumentará la generación de potencia de la central hasta alcanzar los 7.600.000 kWh anuales.
Taipower adjudicó el contrato de construcción del túnel al contratista japonés Kumagi Gumi Co., que decidió ejecutarlo mediante el uso de una tuneladora abierta Robbins de 6,2 m de diámetro.
Geología
La traza del túnel atraviesa zonas de cuarcita, arenisca y pizarra, que aparecen fracturadas en varios tramos de la misma.
TBM
Robbins reconstruyó una tuneladora abierta de 6,2 m de diámetro para el Nuevo túnel de Wuchieh, equipada con cortadores de 17” y cierre en cuña y 1.890 kW de potencia en cabeza. La máquina, de 380 t de peso, era capaz de suministrar un par de 1.774.415 Nm.
Excavación del túnel
La tuneladora comenzó sus trabajos en Julio de 2000 y lo terminó en 24 meses, el 7 de junio de 2002. La media de avances mensuales sobrepasó los 400 m con un mejor mes de 650 m. A la mitad de la perforación se encontraron terrenos fracturados, donde se aplicaron métodos de sostenimiento como cerchas, malla y gunita (hormigón proyectado). Se revistieron Además, algunas secciones del túnel se revistieron con piezas de acero de fundición para aportar sostenimiento adicional.
En septiembre de 2001 la obra sufrió las inclemencias del tifón Toraji, que la inundó de barro, sumergiendo incluso algunos de los contenedores de repuestos, cortadores y los utilizados como taller. Afortunadamente el nivel del barro nunca sobrepasó el de trabajo en el túnel por lo que las operaciones simplemente se retrasaron. El resto de la excavación transcurrió sin problemas y la terminación del túnel se celebró como la primera perforación exclusivamente con tuneladora realizada en Taiwán.
Little Calumet
Descripción del proyecto
El túnel de trasvase de Little Calumet representa la culminación de la fase 1 del muy extensor proyecto TARP en Chicago, que engloba una serie de embalses, almacenamientos de agua de lluvia y túneles de trasvase cuya misión es conseguir una mejoría notable de la calidad del agua en Chicago y sus alrededores. El túnel de Little Calumet en concreto se construye para evitar que los desbordes de túneles colectores alcancen el río Little Calumet.
El propietario del proyecto, Metropolitan Water Reclamation District of Greater Chicago (MWRDGC), adjudicó en 2002 el contrato de construcción a la agrupación de Jay Dee y Affholder, que se repartieron los trabajos de manera que Jay Dee quedó encargada de los trabajos en superficie, túneles a baja profundidad y pozos, mientras que Affholder se ocupó de la construcción de los túneles profundos perforados con tuneladora. La agrupación escogió una tuneladora abierta Robbins de 5,56 m de diámetro para la perforación de un tramo de túnel de 12,8 km de longitud..
Geología
La roca a perforar era fundamentalmente caliza dolomítica del Silúrico, con una Resistencia a la compresión de entre 97 y 240 MPa; el trazado atravesaba un número reducido de fallas y el terreno se consideró como bueno para la excavación con tuneladora.
TBM
Robbins reacondicionó la tuneladora abierta especialmente para este proyecto. La máquina se equipaba con 39 cortadores de disco de 19” y cierre en cuña y su cabeza de corte empujaba con una fuerza de 9.101 kN, estando accionada por siete motores eléctricos de corriente alterna de 335 kW cada uno, con lo que la potencia total de corte sumaba 2.350 kW; el par de la máquina se situó en 1.882.877 Nm.
El escombro se transportó mediante un sistema de cinta Robbins que constaba de la cinta prolongable de túnel, una cinta vertical de diseño en “S”, una cinta de superficie y una cinta repartidora en acopio. La tuneladora vertía su escombro directamente sobre la cinta horizontal de túnel. En dicha cinta se utilizaron rodillos de cinta autoajustables, dado que la mayoría del trazado del túnel discurría en curvas de radio reducido.
Excavación del túnel
La excavación del túnel comenzó el 13 de febrero de 2003. El túnel se perforó en dos tramos, empezando ambos desde un pozo de ataque situado aproximadamente en el centro de su traza. Tras la perforación del primer tramo de 6,1 km, se desmontaron cabeza y soporte en el pozo de llegada transportándose por superficie al pozo de ataque, donde se reunió con el resto de la máquina que había caminado marcha atrás a través del túnel perforado para excavar el segundo tramo del proyecto, de 6,7 km de longitud.
La máquina perforó ambos tramos sin problema ni fallo alguno. La tuneladora obtuvo la mejor marca mundial de excavación en un turno de 8 h al alcanzarse los 45,75 m de perforación, así como la de mejor avance en un día (116,7 m) y en una semana (474,7 m), batiendo también el récord de volumen de roca excavado en 24 h con 2.836 m3. La TBM terminó el túnel en febrero de 2004.
Proyecto de trasvase de agua de las Tierras Altas de Lesotho
Descripción del proyecto
El proyecto de trasvases de agua en las Tierras Altas de Lesotho representa una colaboración entre dicho país y Suráfrica para mejorar las condiciones de la provincia surafricana de Gaucheng, muy poblada y de clima muy árido. Su primera fase comenzó en 1992 con la construcción, entre otras infraestructuras, de la presa de Katse, de 180 m de altura, en la cuenca del río Orange (Sequ) dentro de Lesotho. El embalse resultante suministra agua a la cuenca surafricana del río Vaal mediante un túnel de trasvase y dos túneles de entrega de agua.
Los dos países adjudicaron el contrato de construcción a la agrupación de contratistas Lesotho Highlands Project Contractors (LHPC), un consorcio de Spie Batignolles (Francia), LTA Ltd. (Suráfrica), Ed Zublin AG (Alemania), Balfour Beatty Ltd. (Reino Unido) y Campenon Bernard (Francia).
LHPC adjudicó a su vez a Robbins el contrato de suministro de tres tuneladoras nuevas para el túnel de trasvase, el de mayor longitud y de otra reacondicionada, para el túnel de entrega. En el proyecto participaron además otras dos tuneladoras, fabricadas por Atlas Copco y Wirth.
Geología
La traza del tunnel de trasvase attraviesa froca basáltica casi en su totalidad, con episodios de roca fracturada y bloques junto con fallas y diques doleríticos.
El túnel de entrega Sur discurre a través de rocas sedimentarias, entre las que se encuentra la formación de Clarens, consistente en una estratificación de limolitas, areniscas, argilitas y diques de dolerita.
Tuneladoras y Cintas transportadoras
Robbins suministró dos tuneladoras abiertas nuevas, de 5,03 m de diámetro, para la perforación del túnel de trasvase, de 45,6 km de longitud. Las máquinas iban equipadas con 35 cortadores de disco de 17” de diámetro y montaje desde el interior de la cabeza. Ésta disponía además de la posibilidad de instalar cortadores de 19” de diámetro. Las tuneladoras contaban con cinco motores refrigerados por agua, rindiendo cada uno de ellos 2315 kW, para una potencia total instalada de 1.575 kW.
Se empleó una tuneladora adicional de 5,18 m de diámetro en el túnel de entrega Sur, reacondicionada por Harrison Western Corp. Esta máquina, de tipo abierto, disponía de 37 cortadores de 17” y de una potencia en cabeza de 1.110 kW generada por seis motores de 185 kW cada uno.
Robbins construyó la tuneladora abierta de tipo Mark-15 con 4 cortadores centrales, 22 frontales y 8 de gálibo, todos ellos de 17” de diámetro. Esta tuneladora iba accionada por tres motores de 560 kW cada uno para un total de 1.680 kW en cabeza y un par de 1.588 kNm.
Las cuatro tuneladoras disponían de perforadoras y arrastraban sus respectivos equipos de rezaga.
Excavación del túnel
La primera tuneladora abierta comenzó a perforar su tramo de 17,4 km en junio de 1992, obteniendo mejores marcas mundiales para su diámetro, con un mejor día de 86,3 m, mejor semana de 399,8 m y mejor mes de 1.344,3 m. Estas marcas se consiguieron a pesar de las dificultades geológicas que se encontraron y que precisaron de medidas de sostenimiento en las que se utilizó hasta el 24% del tiempo total del proyecto El índice de penetración medio de la máquina fue de 4,59 m/h y la media de perforación diaria alcanzó los 33,4 m/día. La tuneladora caló el túnel en septiembre de 1994.
La segunda tuneladora abierta comenzó su tramo de 17,3 km en julio de 1992, alcanzando un índice medio de penetración de 4,1 m/h consiguiendo medias diarias de 27,6 m y mensuales de 620 m, siendo su mejor día de 66,8 m, su mejor semana de 325 m y su mejor mes de 1.221 m de avance.
La tuneladora tipo Mark 15 también comenzó sus trabajos en mayo de 1992, terminando el túnel en septiembre de 1994. Las condiciones del terreno dificultaron la perforación con la consiguiente reducción de sus índices de avance. Su mejor día fue de 62,9 m, su penetración media de 3,9 m/h, su mejor semana de 289 m y su mejor mes de 987 m, empleándose el 15% del tiempo total del proyecto en la instalación de medios de sostenimiento del túnel.
El 13 de octubre de 1994, la última tuneladora Robbins caló su túnel en el pozo de ventilación nº 3, completando la perforación del túnel de trasvase.
La tuneladora reacondicionada para el túnel de entrega Sur comenzó a perforar en febrero de 1992, terminando con 20 meses de Adelanto sobre la fecha prevista en agosto de 1993. En sus tres tramos perforados, de 2,1, 5,2 y 5,7 km de longitud, obtuvo un índice medio de penetración de 3,86 m/h y una media de avance diario de 39,9 m, con un mejor día de 82 m, mejor semana de 384 m y mejor mes de 1.324 m de avance.
Proyecto Cobb County
Descripción del proyecto
El túnel colector de Chattahoochee forma parte de un proyecto destinado a incrementar la capacidad de evacuación de aguas residuales en el condado de East Cobb. El túnel armoniza los caudales entrantes a la depuradora de SL Sutton y limita la posibilidad de inundaciones de aguas residuales dado el rápido crecimiento poblacional en el condado de Cobb.
El propietario del proyecto, Cobb County Water Systems adjudicó en el año 2000 el contrato de construcción del colector a la agrupación Gilbert-Healy Joint Venture. Los contratistas decidieron utilizar dos tuneladoras abiertas Robbins de 5,58 m de diámetro para perforar 14,6 km del túnel, cuya longitud total es de 15,3 km.
Geología
En Atlanta y alrededores se encuentran terrenos formados por roca metamórfica de grado medio mezclada con granitos, lo que incluye la aparición de gneis, esquistos o mica de resistencias a la compresión entre 150 y 230 MPa. La roca se encuentra muy meteorizada y erosionada, aparte de haber sido objeto de levantamientos tectónicos regionales.
La característica clave de los terrenos de la región es la profunda capa superficial de suelos residuales, bajo la cual aparece una zona de transición compuesta de suelos y roca fracturada. Esta disposición presenta problemas relativos a las aguas subterráneas en el túnel, dado que la capa de suelos es permeable, permitiendo el paso de agua a la zona de roca fracturada, por lo que las fallas que aparecen en la roca base pueden contener volúmenes de agua muy elevados.
Los la ingeniería del proyecto abordó este problema realizando numerosos ensayos de roca en la zona del túnel utilizando “packers” (vejigas): Se inyectó agua a presión en los taladros en la roca para comprobar la permeabilidad de la roca base.
Tuneladora
Robbins suministró dos tuneladoras para la perforación de los túneles, una nueva y otra reacondicionada..
La tuneladora nueva, destinada al túnel sur, estaba equipada con cortadores de 19” y ejercía una fuerza de empuje de la cabeza de corte de hasta 12.144 kN, siendo además capaz de alcanzar un par en cabeza de hasta 2.082.885 Nm.
La tuneladora reacondicionada para el túnel norte fue completamente rediseñada para este proyecto. La máquina también montaba cortadores de 19” y sus capacidades de empuje y par eran similares a las de la máquina nueva.
Cada una de las máquinas utilizaba tres perforadoras de roca, de las que dos instalaban bulones detrás de la cabeza de corte mientras que la tercera se usó para sondeos o inyecciones de impermeabilización ante inundaciones.
Las cintas transportadoras, suministradas también por Robbins, eran del tipo continuo y cubrían la totalidad del túnel hasta el pozo de acceso.
Excavación del túnel
La TBM del túnel sur comenzó a perforar en el pozo de Elizabeth Lane, cercano al extremo sur del proyecto, en agosto de 2001, terminando el túnel en octubre de 2002. La tuneladora no encontró muchos problemas para realizar su trabajo, perforando 650 m en su primer mes de avance.
La tuneladora correspondiente al tramo norte del proyecto empezó a perforar en noviembre de 2001, calando el túnel en diciembre de 2002. No habiendo encontrado tampoco problemas especiales durante la perforación, la máquina terminó la excavación a tiempo y cumpliendo el presupuesto de obra. presupuesto.
Desde las estaciones de bombeo instaladas en ambos túneles se evacuaron caudales de hasta 18.0000 l/m aunque las avenidas de agua que se esperaban eran del orden de la décima parte. Estas estaciones e bombeo contribuyeron con éxito a controlar las inundaciones y avenidas de agua que se encontraron en la perforación.
Túnel de la Mina de San Manuel
Descripción del proyecto
El tunnel de la mina de San Manuel se proyectó para alargar la vida de esta mina en Arizona. Aún siendo un ade las minas más grandes del mundo, los estudios de rendimiento estimaron que sus reservas se agotarían en 1998. El tunnel permitió el desarrollo de las vetas de Lower Kalamazoo en la proximidad de vetas ya muy menguadas.
La propietaria de la mina, Magma Copper Company, adjudicó el contrato de construcción a la agrupación de Frontier-Kemper Constructors Inc. y Deilmann-Haniel GmbH. La agrupación seleccionó una tuneladora abierta Robbins de 4,6 m de diámetro para perforar el túnel.
Geología
La geología del Lower Kalamazoo es bastante compleja, comprendiendo vetas minerals, porfirios y granodioritas. La traza del túnel atravesaba numerosas fallas y diques, cruzando hasta 6 meses la propia falla de San Manuel y cinco la falla Virgen. La mayoría de la roca se encontraba descompuesta por metamorfosis hidrotermal.
TBM
Robbins diiseñó una tuneladora nueva abierta para roca dura especialmente para las condiciones geológicas del proyecto. La cabeza de corte de 4,6 m de diámetro tenía la posibilidad de girar en ambos sentidos para evitar atrapamientos en roca fracturada. La máquina iba equipada con treinta y tres cortadores de 17” desmontables desde el interior de la máquina para mayor seguridad.
Entre las características principales de la tuneladora destacamos su potencia instalada de 1260 kW, su empuje máximo de 8558 kN y su par de hasta 2969911 Nm.
Para el sostenimiento del terreno se instalaron los componentes de fijación para perforadoras de techo y un colocador de cerchas metálicas.
El back-up, de 120 m de longitud, constaba de 16 remolques sobre vía, conteniendo los sistemas de control y suministro eléctrico, la central hidráulica y un surtido de equipos auxiliares.
El escombro se descargaba desde la cinta del back-up a uno de los tres trenes, cuya logística incluía su cruce sobre un cambio californiano.
Excavación del túnel
Los trabajos de perforación comenzaron el 11 de noviembre de 1993 en una cámara de arranque hormigonada especialmente. No se experimentaron problemas en el cruce de la falla de San Manuel pero loas terrenos de arcilla húmeda y la falla Virgen sí que resultaron en una disminución del rendimiento de avance. La tuneladora siguió atravesando arcillas muy blandas y terrenos desmoronados.
Robbins y los Contratistas modificaron la máquina añadiendo componentes y sistemas que optimizasen su rendimiento. Se incrementó el caudal de escombro en la cabeza de corte así como su par. También se añadieron sistemas de sostenimiento de roca de túnel. Tras estas modificaciones, el rendimiento de la tuneladora mejoró mucho, pasando los avances diarios de 23 m en los primeros 15 meses de proyecto a 30 m/día durante el resto del mismo.
La tuneladora cumplió su plazo de excavación y terminó el túnel el 4 de diciembre de 1994.
Túnel para cable en Hong Kong
Descripción del proyecto
El tunnel para cable de 275 KV en la isla de Hong Kong proporciona la conexión de la isla con la central eléctrica de la cercana isla de Lamma. La corriente viaja a través de los 5,4 km de longitud del túnel a través de seis cables de 275 kV para incrementar el suministro eléctrico a los habitantes de la zona este de la isla de Hong Kong.
La Hong Kong Electric Co., propietaria del proyecto, contrató a Nishimatsu Construction Co. para la construcción el túnel, para lo que ésta seleccionó una tuneladora abierta de 4,8 m de diámetro, que sería la primera en la historia en trabajar en Hong Kong.
Geología
El túnel para cable atraviesa tres montañas y una instalación de recogida de aguas en el embalse de Tai Tam, por debajo de la cual pasa cinco veces. La geología a perforar consiste en una mezcla de granito y cuarzo, incluyendo terrenos volcánicos de tobas duras y lavas. El granito de Hong Kong está considerado entre los más duros del mundo.
TBM
Robbins equipó su tuneladora de alto rendimiento con treinta y dos cortadores de 19”, una capacidad de empuje de la cabeza de corte de 10291 kN y un sistema de accionamiento de la cabeza de 2275 kW. El diseño de la máquina incluye soportes laterales de cabeza ajustables y soporte de techo con actuación hidráulica para estabilizar la cabeza de corte y asistir a que los cortadores no se desvíen de su trayectoria óptima. La carrera de perforación se sobredimensionó para maximizar los tiempos de perforación y minimizar los tiempos de parada por recolocación de la máquina.
Perforación del túnel
La perforación de los 5,4 km de longitud del túnel comenzó en marzo de 1991 en pendiente y atravesando terrenos graníticos. Las avenidas iniciales de agua aconsejaron la instalación de la solera de hormigón en el túnel y a realizar inyecciones a las fisuras de sus hastiales.
Se encontraron dificultades al atravesar la falla de Wong Nei Chung, donde la presencia de granitos fracturados y meteorizados hizo necesaria la aplicación de sostenimiento y el sondeo de la roca a perforar, lo que hizo decrecer los índices de avance. A pesar de todo, la tuneladora obtuvo un buen rendimiento en la totalidad de la obra, con solo 55 h de trabajo perdidas.
La máquina caló el túnel en octubre de 1991, solo 53 semanas hábiles desde que lo empezase, alcanzando medias de avance de 100 m/semana y 2,8 m/h de penetración.
Seymour Capilano
Descripción del proyecto
El proyecto de filtrado de agua de Seymour-Capilano intenta mejorar la depuración de agua potable en Vancouver, British Columbia (Canadá). En su totalidad, el sistema será capaz de filtrar 1800 millones de litros de agua al día, mejorando su transparencia y hacienda decrecer sus niveles de contenido de microorganismos hasta alcanzar los estándares de calidad federales con respecto al agua potable.
El proyecto precisa de la excavación de dos túneles gemelos de 7,2 km de longitud cada uno. Los túneles transportarán el agua no tratada desde el embalse de Capilano hasta una depuradora en la Lower Seymour Conservation Reserve, devolviendo el agua filtrada al embalse de Capilano ya adecuada para su consumo público.
Geología
El propietario del proyecto, Greater Vancouver Regional District, adjudicó en 2004 el contrato de construcción al contratista alemán Bilfinger Berger, que seleccionó dos tuneladoras abiertas Robbins de 3,8 m de diámetro para perforar los terrenos graníticos de resistencias a la compresión entre 200 y 265 MPa.
TBM
Cada una de las tuneladoras va equipada con perforadoras de sondeo que se utilizarán en toda la longitud del túnel. Las perforadoras tienen un alcance de 40 m con respecto al frente de excavación y se utilizan para verificar la geología a perforar y a comprobar la existencia de bolsas de agua en el terreno. El túnel no se reviste durante su excavación, pero las máquinas disponen de colocadores de cerchas metálicas para su instalación, total o parcial, dependiendo de la calidad de la roca excavada.
Excavación de los túneles
TLa primera de las dos tuneladoras se entregó en obra el 18 de mayo de 2006, comenzando su perforación el 1 de Julio de ese mismo año. La segunda TBM arrancó desde el mismo pozo que la primera. Ambas máquinas se montaron en túneles de arranque muy cortos (de 60,5 y 70,5 m de longitud respectivamente) situados en el fondo del pozo de 180 m de profundidad. Debido a estas restricciones, las tuneladoras iniciaron su avance con sus rezagas limitadas a 11 remolques de los 35 que componían su totalidad y que no pudieron instalarse hasta que las TBMs superaron los 200 m de túnel perforado.
Tras encontrar grandes dificultades geológicas que detuvieron el proyecto durante más de un año, la perforación comenzó de nuevo en abril de 2009. Un nuevo contratista, Frontier-Kemper, se hizo cargo del proyecto y obtuvo rendimientos notables de hasta 29 m de perforación al día. El 4 de noviembre de 2010 se produjo el cale de la segunda tuneladora Robbins, poniendo fin a dos años de perforación en roca dura realizados durante un período global de cuatro años. Frontier-Kemper afrontó con éxito las dificultades del terreno fracturado y fallado mediante un programa específico de sostenimiento consistente en la instalación de bulones, malla y cerchas metálicas, espaciadas únicamente 760 mm en los terrenos de menor calidad (Clase V).
La segunda TBM terminó su túnel interceptando al de la primera con un cierto ángulo. En ese punto se construirá una caverna desde la que se perforará el pozo de Capilano, de 270 m de profundidad, mediante técnicas de “raise boring”. Frontier-Kemper estima que estos trabajos, junto con el revestimiento definitivo de los túneles mediante gunita y tubería de acero, se completará en aproximadamente dos años.
San Vicente
Descripción del proyecto
La tubería de agua de San Vicente, de 17,7 km de longitud, conecta el embalse de San Vicente en Lakeside, California, con el Segundo Acueducto de la San Diego County Water Authority. La tubería es parte del proyecto de almacenamiento de emergencia de la Autoridad citada para proveer a la ciudad de agua en caso de sequías o de un terremoto de importancia.
La propietaria del proyecto (San Diego County Water Authority) adjudicó el contrato de construcción a la UTE Traylor-Shea, que escogió una tuneladora abierta Robbins de 3,5 m de diámetro para dos perforaciones en extremos contrarios para un total de 2750 m de excavación.
Geología
Dado el carácter muy variable de la geología a perforar, se utilizaron varios métodos de excavación del túnel: Se utilizaron dos escudos excavadores de frente abierto para atravesar conglomerados mientras que la tuneladora perforó los tramos de roca de ambos extremos del túnel. Dicha roca consistió fundamentalmente en granitos de 145 a 345 MPa de Resistencia a la compresión. En las zonas intermedias entre roca y conglomerados se han llegado incluso a usar técnicas de excavación de perforación y voladura.
TBM
La tuneladora reacondicionada va equipada con cortadores de 17” y puede proporcionar un empuje de 6005 kN, alcanzando un par máximo en cabeza de 1056546 Nm. El back-up construido por Robbins consta de once remolques siendo los escombros evacuados mediante trenes.
Perforación del túnel
La perforación comenzó el 21 de junio de 2006 tras un montaje de la máquina en obra que solamente ocupó treinta días. La máquina perforó una longitud de 1,2 km al oeste de la boca de San Vicente, siendo después encargada a la perforación e 400 m adicionales en granito meteorizado con vetas arcillosas. El contratista Traylor-Shea ralentizó la rotación de la cabeza de corte para perforar este frente mixto y evitar así atascos en los cangilones de recogida de escombro. El uso de tuneladora en esta sección, en vez de voladuras, ahorró al proyecto unos 120 días de trabajo. La máquina se transportó a su Nuevo emplazamiento en el pozo oeste desde donde perforó otros 1300 m de túnel en granito, aplicando sostenimientos de bulones y cerchas, y terminando con el cale del túnel en abril de 2008.
Plateau Creek
Descripción del proyecto
La tubería de trasvase del Plateau Creek se construyó como reemplazo de la tubería existente de suministro de agua potable a las zonas rurales y urbanas del condado de Mesa en Colorado, EEUU. El nuevo túnel abastece de agua a 70.000 personas, cuadruplicando la capacidad hidráulica de la instalación antigua que ya no era capaz de alcanzar las necesidades de la población de la zona.
El propietario del proyecto, UTE Water Conservancy District, adjudicó el contrato de construcción de los 21 km de conducción a la agrupación Barnard-Affholder, siendo Affholder enteramente responsable de los dos tramos de túnel que se perforaron con TBM. El contratista utilizó una tuneladora abierta Robbins de 3,3 m de diámetro para perforar dos túneles de 1,0 y 3,1 km de longitud respectiva.
Geología
La geología del proyecto consistió en areniscas, esquistos y lutitas con resistencias a la compresión entre 69 y 172 Mpa. La roca perforada precisó de sostenimiento inmediato, utilizándose bulones de roca, malla de acero y hormigón proyectado.
TBM
Robbins reconstruyó la tuneladora abierta propiedad de Affholder especialmente para este proyecto. Esta máquina ha sido una herramienta infatigable para Affholder, que la ha utilizado en nueve proyectos diferentes en los que ha perforado más de 30 km desde su adquisición en 1993.
Entre las modificaciones realizadas a la máquina destacan la instalación de una cabeza de corte nueva, un incremento de potencia del 25%, un Nuevo rodamiento principal de alta capacidad y un incremento de su capacidad de empuje hasta alcanzar los 267 kN por cortador. El empuje total en cabeza puede llegar a los 4893 kN siendo de 455738 kNm el par máximo que puede suministrar.
Excavación del túnel
La perforación comenzó con el túnel de 1 km de longitud en junio de 2000 y terminó aproximadamente un mes más tarde, en agosto de 2000. La tuneladoras se desmontó y se llevó a su Nuevo emplazamiento desde donde arrancó solo dos semanas más tarde para perforar el tramo de 3,1 km.
Dicha excavación comenzó en septiembre de 2000; la máquina estableció una nueva marca mundial de avance para su tamaño el día 14 de dicho mes al perforar 67 m en un único turno de ocho horas. La tuneladora caló este tramo adelantándose a su programación el 16 de marzo de 2001.