Apertura
El panel de apertura estuvo integrado por el Ing. André Pacheco de Assis, presidente del Consejo Ejecutivo de la Fundación ITACET;
el Ing. Oscar Vardé, presidente de AATES; el Arq. Daniel Chain, ministro de Desarrollo Urbano de la Ciudad Autónoma de Buenos Aires; y el Ing. In-Mo Lee, presidente de ITA.
En el acto de apertura del Seminario estuvieron presentes el Ing. André Pacheco de Assis, presidente del Consejo Ejecutivo de la Fundación ITACET; el Ing. Oscar Vardé, presidente de AATES; el Arq. Daniel Chain, ministro de Desarrollo Urbano de la Ciudad Autónoma de Buenos Aires; y el Ing. In-Mo Lee, presidente de ITA.
El Ing. Vardé destacó las áreas temáticas del seminario y la importancia de estas jornadas para adquirir experiencia. Asimismo, afirmó que la creación de AATES se pudo concretar “en función de que tenemos la oportunidad de desarrollar obras de gran magnitud de túneles en el área urbana y suburbana y en otras zonas del país, en particular en la ciudad de Buenos Aires”.
Por su parte, In-Mo Lee explicó qué ITA es una organización no gubernamental sin fines de lucro fundada en 1974 que cuenta con 58 federaciones nacionales como miembros. Entre sus objetivos se encuentra: “incrementar la influencia sobre el público, los tomadores de decisiones, y los múltiples beneficiarios del espacio subterráneo. Asimismo, intenta controlar y minimizar el riesgo que conllevan estas construcciones, resguardando la seguridad en todas las actividades relacionadas a la tunelería”.
También dio a conocer los próximos Congresos Mundiales: “en 2011 se realizará en Helsinki (Finlandia), en 2012 en Bangkok (Tailandia) y en 2013 en Ginebra (Suiza)”.
A su turno, el Ing. Pacheco de Assis felicitó a Argentina “por la cantidad de obras con túneles que hay en la actualidad” y elogió la creación de AATES. Además, subrayó la necesidad de estos eventos para conocer las herramientas y tecnologías que “posibilitarán llevar a cabo las obras con mayor eficiencia y seguridad”.
Las palabras finales estuvieron a cargo del ministro Chain, quien indicó que los principales enemigos del desarrollo son la pobreza y la desigualdad. “Estamos en un tiempo muy especial de Argentina. El desafío es terminar con la pobreza y la desigualdad, que son la esclavitud del siglo XXI.
Dijo que el crecimiento económico por sí solo “no es sinónimo de desarrollo”, y para llegar a él “hay que perderle el miedo a la incertidumbre y al futuro”, ya que brinda “equidad, previsibilidad, futuro y crecimiento”. En definitiva, aseguró, es sustentabilidad.
Manifestó que el país “no puede darse el lujo de no producir ciencia y tecnología para su aplicación”, por lo que se debe promover entonces “sectores dinámicos, aquellos, que a pesar de los vaivenes políticos y económicos, han logrado tener competitividad y éxito en distintos mercados mundiales como la ingeniería y la tecnología”. Al finalizar hizo referencia a los cuatro proyectos de túneles que presenta en la actualidad la ciudad de Buenos Aires (tres subterráneos y los aliviadores del Arroyo Maldonado) “que permitirán reducir los tiempos de viaje, mejorar la conectividad y el nivel de vida de los ciudadanos”.
Visión Internacional
Dentro de la sesión internacional disertaron los ingenieros André Pacheco de Assis, Amanda Elioff, In-Mo Lee y Daniele Peila.
El primer panel estuvo integrado por expertos internacionales, entre ellos, la Ing. Amanda Elioff, miembro del Consejo Ejecutivo de ITA, quien se refirió a por qué se deben realizar obras subterráneas; y por el Ing. André Pacheco de Assis, presidente del Consejo Ejecutivo de la Fundación ITACET, que disertó sobre la elección general del método de construcción.
Elioff subrayó que las decisiones deben ser tomadas temprano, preferentemente en las etapas de planeamiento, “ya que los costos pueden ser fundamentales a la hora de tomar la decisión final”.
Indicó que cada vez se necesitan más servicios, pero al mismo tiempo hay menos espacio disponible en la superficie. “Los túneles ofrecen alternativas variables en un amplio espectro de posibilidades, tanto en entornos urbanos como rurales. Además, proveen de una cantidad de servicios exitosos, robustos, y de bajo costo de mantenimiento en relación a las infraestructuras aéreas”, enfatizó. “También ofrecen mayor longevidad de servicio -dijo- los túneles más antiguos desarrollados en Europa durante el siglo XIX todavía siguen en uso en ciudades como Moscú (Rusia), Londres (Inglaterra) o París (Francia), de igual forma que el Metro de Nueva York, que empezó sus operaciones en 1905”.
Entre los beneficios de las obras en espacios subterráneos, especificó que “reducen la huella de carbono, permiten la utilización vertical para entornos urbanos, tienen mayor vida útil, son eficientes energéticamente, dan mejor movilidad, y son más limpios y amigables con el medio ambiente”.
Por último, Elioff incitó a utilizar todas las tecnologías disponibles, modelos y simuladores 4D para el diseño y construcción, y modelos completos de bases de datos en 3D para la operación y el mantenimiento.
Por su parte, el Ing. Assis señaló que, durante las últimas décadas, “se llegó a tener un mejor conocimiento del comportamiento de los túneles, de la misma forma que avanzaron las tecnologías y se pudieron construir en menos tiempo, de forma más segura y económica”.
También analizó los tipos de refuerzos utilizados en la ampliación del Metro de El Cairo (Egipto) y San Pablo (Brasil) y repasó algunos beneficios sobre el uso de las Tunnel Boring Machines (TBM), como ser el poder contar con el espacio libre en superficie. Entre sus conclusiones, destacó que “existe un incremento en la demanda de estructuras subterráneas en todo el mundo; que la factibilidad de éstas depende de los análisis de costo globales (construcción + beneficios indirectos); y que los métodos constructivos y la tecnología elegida dependerá de la geología, de la ubicación del túnel y de las tradiciones locales”. Pero aclaró que la tendencia indica que habrá predominancia de tunelería mecanizada para túneles largos y en áreas urbanas, en donde las TBM pueden actuar casi sin afectar las actividades en superficie. En cambio, predominará la construcción convencional para túneles cortos y en condiciones variables (geometría, flexibilidad política, geológica y costos). No obstante, ambos métodos pueden utilizarse combinados y una excavación secuencial podría ser factible.
Geología y principios de construcción
En el segundo panel, el Ing. In-Mo Lee, presidente de ITA, y el Ing. Daniele Peila, director técnico de la Fundación ITACET, expusieron sobre la importancia de la geología en proyectos subterráneos y los principios de construcción convencional de túneles, respectivamente.
El presidente de ITA describió las fases de investigación y estudio de factibilidad, entre ellas: la revisión de los documentos existentes sobre el sitio; la discusión con ingenieros, geólogos, perforadores y personal capacitado; la verificación de todos los mapas topográficos existentes del trazado pretendido y las secciones que lo atraviesan; y contar con mapas geológicos.
Dentro del diseño preliminar, resaltó las exploraciones del programa principal, planificación, exploración del suelo, pruebas en laboratorio, exploraciones geofísicas y geotécnicas, diseño preliminar del proyecto y de la agenda y los cálculos previos. Para el diseño final se deben considerar la “exploración de problemas específicos, refinar el análisis y diseño geotécnico y reportes de resúmenes, las estimaciones precisas de la agenda y los costos”.
En cuanto a la construcción, remarcó los estudios de suelos complementarios, la documentación de condiciones y de las actividades constructivas.
Por su parte, Peila declaró: “La excavación de un túnel causa una redistribución de las fuerzas (y presiones) naturales dentro de la roca alrededor del hueco del túnel. Las condiciones de inestabilidad que pueden ocurrir alrededor del túnel dependen del tipo de suelo o roca donde se realiza la excavación y del estado natural (preexistente) del estrés en la masa de la roca”. Este último puede depender de la geoestática y de las fuerzas de gravedad, los movimientos tectónicos y la morfología geo-estructural. “La oposición a la masa de roca determinará entonces las condiciones de estabilidad para el túnel”, dejó en claro el especialista.
También mencionó la importancia de las aguas subterráneas. Al respecto, contó que “es un parámetro fundamental para la construcción del túnel que tiene que ser estudiado con preciso detalle. La interferencia de las excavaciones con aguas subterráneas puede verse influenciada por varios aspectos: por la modificación de la tensión de campo natural e inducida, por las alteraciones del suelo, y por las interferencias sucias durante la realización de impacto ambiental”.
Su ponencia también hizo hincapié en que los métodos de excavación pueden dividirse en cuatro grandes grupos: método cíclico convencional, utilizando perforación y explosiones; método convencional cíclico, empleando maquinaria puntual de excavación; excavación continua de cara completa, usando TBM para roca; y método de excavación mecanizada continua utilizando escudo.
Construcción convencional
Ing. Piergiorgio Grasso, vicepresidente del Consejo de la Fundación ITACET.
Para hablar sobre el refuerzo de suelos para tunelería convencional se contó con la participación del Ing. Piergiorgio Grasso, vicepresidente del Consejo de la Fundación ITACET. Además, en este panel disertó nuevamente el Ing. André Pacheco de Assis quien, en esta ocasión, analizó los métodos de excavación y apoyo a la construcción de túneles convencionales.
“En la práctica, el refuerzo de suelos se lleva a cabo para prevenir la inestabilidad durante la construcción relacionada a las pobres propiedades geotécnicas, para controlar el ingreso de agua durante la excavación, el estado de las fundiciones de otras construcciones y de otras estructuras cercanas a la excavación”, puntualizó el Ing. Grasso. Y añadió que el rol fundamental del refuerzo de los suelos en proyectos de túneles “es garantizar la estabilidad durante toda la excavación”.
Entre las conclusiones especificó que las diferentes técnicas de refuerzos de suelos permiten excavar, inclusive, sobre condiciones geotécnicas pobres; que durante el estudio de factibilidad debe plantearse una investigación profunda para conseguir un diseño del mejoramiento del suelo (es de vital importancia, además, contar con un Plan de Manejo de Riesgos); y que si un refuerzo de suelos está bien realizado, puede prevenir un colapso severo que afecte la construcción del túnel y ponga en riesgo la integridad de las personas. “El tiempo y dinero que se pierde en remediar trabajos que han sufrido desmoronamientos o cualquier otro tipo de fallas será mucho mayor que haberlo realizado correctamente desde un principio”, concluyó.
Por su parte, el Ing. Assis brindó las características de la tunelería convencional en áreas urbanas. “La mayoría de las obras de tunelería urbana, se realiza en condiciones de suelos blandos. En estos casos, la mayor preocupación durante la excavación es la estabilidad de apertura. Hay que tener en cuenta que la tunelería puede inducir desplazamientos del terreno que pueden afectar a la superficie y a estructuras cercanas a los trabajos. Asimismo, se pueden encontrar objetos o inteferencias. Por lo tanto, el diseño debe ser encarador considerando la posibilidad de desplazamientos que podría general el túnel”, reveló.
“En la actualidad existe una gran demanda de tunelería convencional por ser más competitiva. Además, es segura pero requiere acercamientos holísticos (todos los que participen del proceso deben entender de tunelería y ocupar el rol indicado en la construcción). La flexibilidad es la palabra clave en este tipo de método constructivo y los contratos deben reflejarlo”, finalizó Assis.
Excavaciones Mecanizadas
Ing. Soren Eskesen, vicepresidente de ITA.
Cerrando las conferencias internacionales se trató el tema TMB: tipos y elección para suelos blandos y roca dura, a cargo de los ingenieros Amanda Elioff y Daniele Peila; y sobre la gestión de riesgos en túneles a cargo del Ing. Soren Eskesen, vicepresidente de ITA.
Elioff explicó que desde el siglo XIX hasta la década del 60, la única tunelería que existía era la que se realizaba a mano; más tarde apareció la tunelería con escudo; luego con escudo y aire comprimido (fines de los 50); y finalmente la aparición de la TBM.
Luego repasó el desarrollo de las primeras TBM hasta las más modernas, recorriendo cada una de las partes que la componen, desde la fabricación de las piezas hasta el ensamblaje en el pozo mismo del túnel.
Mencionó que la tunelera más grande construida fue la Earth Pressure Balance (EPB) TBM empleada para la autopista 30 en la ciudad española de Madrid (M-30).
Al cerrar su disertación dijo una frase que resonó dentro del auditorio: “Las máquinas son las que hacen el trabajo, pero el trabajador es quien hace el túnel”.
Entre los principales objetivos a lograr con el acondicionamiento del suelo, el Ing. Peila fue contundente: la reducción del daño de todas las partes mecánicas de la máquina en contacto con el suelo, más uniformidad en la distribución de la presión con una ganancia en estabilidad de todo el mecanismo, el control del flujo del material excavado a través de la cabeza de corte, la disminución de la energía requerida para la cabeza de corte debido a la reducción de la fricción, y minimizar la permeabilidad con una consecuente mejora de los flujos de agua.
También se refirió a la tecnología EPB. Al respecto declaró: “Para lograr satisfactoriamente los resultados de ésta es necesario extender su aplicabilidad a un amplio rango de suelos. Por lo tanto, puede ser necesaria la utilización de aditivos que transformen el suelo en un material que cumpla con las siguientes características: buena plasticidad, baja permeabilidad y consistencia adecuada”.
Además subrayó que el uso de estudios y pruebas de laboratorio para definir la calidad del tratamiento del suelo “no sólo es necesario para conseguir una mejor y más rápida aplicación, sino por la posibilidad de ver los resultados en el sitio de trabajo”.
El último de los oradores fue el Ing. Soren Eskesen, vicepresidente de ITA, quien detalló que para hacer algo con el riesgo, primero hay que identificarlo. Por ejemplo, si se conoce la magnitud que tiene un riesgo, se puede calcular la probabilidad de las consecuencias y decidir hacer algo al respecto o no. También citó la Guía de la ITA para Manejos de los Riesgos en Tunelería. “Como principio general el análisis de riesgo debe ser llevado adelante suficientemente temprano para que sea posible implementar medidas de reducción del mismo. Asimismo, debe incluir el establecimiento del sistema de manejo de riesgo, incluyendo las políticas de riesgo (alcances, objetivos y estrategias)”, puntualizó.
Según el experto, la estrategia de riesgo debe proveer una definición de las responsabilidades de su manejo con todos los actores relacionados (constructores, consultores, dueños, etc.), y una descripción simple y corta de las actividades a realizar en las diferentes etapas del proyecto en orden de conseguir los objetivos de manejo de riesgo. “Lo más indicado sería que existiera un asesoramiento en riesgo durante el diseño, la construcción y el mantenimiento de la infraestructura”, concluyó.
