Pronto, miles de limeños realizarán sus labores diarias sin percatarse
de que a varios metros bajo la superficie dos enormes máquinas
cilíndricas, llamadas tuneladoras (de tipos EPB y PBM) se abrirán paso
entre la tierra y piedras como unos topos mecánicos para construir lo
que será la futura Línea 2 del Metro de Lima. ¿Cómo será posible?
Demos un vistazo a la infografía de la parte inferior con mayor detalle
para comprender que la máquina funciona de manera muy simple: se abre
paso en el subsuelo gracias a una enorme rueda giratoria de corte, que
actúa como un juego de dientes metálicos, y, detrás, unas gatas
hidráulicas empujan este disco hacia adelante.
Es muy parecido al movimiento de un gusano.
Tuneladoras de esas dimensiones —más de 102 metros en el caso de la EPB
y más de 132 metros para la PBM— nunca se han utilizado en el país,
aseguró Carmen Deulofeu, gerenta general de la Sociedad Concesionaria
Metro de Lima Línea 2.
La primera de estas máquinas llegará a nuestra capital en febrero del
2016 y la segunda en marzo del mismo año y se ensamblarán bajo tierra.
Algunas de sus piezas tienen un peso de más de 200 toneladas, por lo que
se necesitará de grúas capaces de sostener objetos de hasta 600
toneladas.
Veamos las diferencias entre la tuneladora EPB (Earth Pressure Balance)
y la PBM (Pumping Boring Machine). La primera extrae el material de la
cámara de escombros a través de un tornillo sinfín y lo lleva al
exterior de la estructura por medio de una cinta transportadora,
mientras que el BPM lo hace a través de un sistema de tuberías y bombas.
Más allá de eso, ambas mantienen la misma estructura.
EL RENDIMIENTO
Se calcula que la tuneladora EPB excave 13 metros y medio lineales al
día, mientras que la PBM avance unos 9 metros con 10 centímetros a
diario.
Al ritmo y la distancia que recorrerán, se estima que se tendría un
total de 3744 toneladas de material excavado cada 24 horas. La EPB tiene
la capacidad de trasladar con su cinta transportadora, en su máxima
capacidad, hasta mil toneladas de desechos por hora. Por su parte, la
PBM, mediante sus sistemas de tuberías y bombas, 100 metros cúbicos de
material extraído por hora.
Las máquinas tendrán que lidiar con grava arenosa (muy parecida al
material de los acantilados de la Costa Verde) mezclada con piedras de
hasta 30 centímetros de diámetro (un poco más grande que un balón de
básquetbol).
Para abrirse paso, la rueda de corte tiene que girar con gran fuerza
gracias a 13 motores de 350 kilowatts de potencia: en total, 4550
kilowatts de potencia. ¿Difícil de entender? Pongamos como ejemplo que
un automóvil —un Honda Civic, por decir— de 100 CV (caballos de vapor)
alcanza 75 kilowatts de potencia. Entonces, la tuneladora debe obtener
una potencia equivalente a más de 60 de estos vehículos de 100 CV.
Aparte, la estructura entera debe movilizarse hacia adelante a medida
que la rueda de corte vaya escarbando el subsuelo. Impulsar tremenda
mole requiere de una fuerza de empuje normal de 10 mil toneladas y, en
caso de emergencia, hasta 12 mil 800 toneladas. Esto equivale al peso de
10 mil automóviles sedán colocados uno encima de otro.
DESAFÍO BAJO TIERRA
Pese a lo impresionante que puedan parecer estos ingenios cilíndricos,
los operadores tendrán que lidiar con una serie de dificultades. Uno de
los primeros problemas es la distorsión del terreno circundante a la
obra o el hundimiento en la superficie producto de la excavación,
principalmente en suelos blandos como los de Lima. Para evitar que se
produzca un derrumbe se procede a sostener el terreno excavado al
colocar una serie de anillos de hormigón prefabricado, de paso que se le
va dando forma al túnel (ver infografía).
Otro detalle adicional. Como el diámetro de la tuneladora es mayor al
de los anillos de sostén, quedará un espacio vacío que deberá ser
rellenado inmediatamente con un material fluido que contenga partículas
sólidas. Para garantizar que no queden 'huecos' luego del relleno se
utilizarán captadores de presión de inyección.
La colocación de anillos de hormigón es condición necesaria para
permitir el desplazamiento de las tuneladoras que avanzan apoyándose en
el anillo colocado anteriormente. De hecho, cuando una tuneladora inicia
su arranque en una estación se coloca una estructura metálica, llamada
estructura de empuje, que sirve de apoyo para el primer anillo.
Bajo tierra, ambos artefactos mecánicos deberán resistir una presión de
400 kilonewton por metro cuadrado, que podrán ser soportados gracias a
un casco (chapa) de 6 centímetros de grosor.
PERSONAL CALIFICADO
La tarea de excavación no se detendrá ningún día ni hora a la semana,
gracias a un sistema rotativo de dos turnos para que se garantice el
descanso apropiado el personal.
Más de ochenta personas bajo tierra (y el mismo número en la
superficie) se encargarán del adecuado funcionamiento de la tuneladora;
aunque en los primeros días de excavación se contará sólo con 44
trabajadores procedentes del extranjero que son técnicos especialistas
con experiencia en tuneladoras: mecánicos, electricistas, pilotos,
erectoristas (operador del aparato con el que se posiciona las secciones
de los anillos de hormigón). A lo largo de los meses se irá entrenando
personal peruano.
Mientras las dos máquinas son construidas en Alemania, los avances de
los túneles se van realizando a la manera tradicional hasta que las
tuneladoras lleguen y comiencen a funcionar, subterráneamente, en junio
próximo.
Adquisición y fabricación
Las tuneladoras son suministradas por la empresa alemana Herrenknecht y
las negociaciones comenzaron por las matrices de las cuatro empresas
(Dragados, Cosapi, FCC, Salini-Impregilo) en Europa en junio de 2014 y
hasta diciembre de ese mismo año.
Las maquinarias se construyen en Schwanau, Alemania, por el primer
fabricante mundial de tuneladoras: Herrenknecht. Todo el proceso de
diseño, compra de materiales, fabricación y suministro tiene una
duración de un año. Después se precisa de un tiempo para su instalación
in situ.
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