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Proyectos

Proyecto de trasvase de agua de las Tierras Altas de Lesotho

  • Abierta
  • Two
  • 2 x 5.03 m (16.5 ft), 5.18 m (17.0 ft), 5.00 m (16.4 ft)
  • Trasvase de agua
  • 45.6 km (28.3 mi), 13 km (8.1 mi)
  • Reino de Lesotho, República Surafricana
  • Lesotho Highlands Project Contractors (LHPC)
  • Lesotho y Suráfrica

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.