Experiencias de la Confederación Hidrográfica Miño-Sil en Galicia en la ejecución de colectores de saneamiento mediante perforación en microtúnel con empuje simultáneo de tubería

Ignacio Maestro Saavedra1, Jose Piñeiro Aneiros2, Benigno Antuña Álvarez3

1 Jefe de Área de Gabinete de Dirección Técnica de la Confederación Hidrográfica del Miño-Sil 2 Unidad de servicios de dirección de proy. y obras para la DT de la CH Miño Sil Proyfe

3 Ingeniero técnico de la Confederación Hidrográfica del Miño-Sil

imaestro@chminosil.es jpineiro@ciccp.es bantuna@chminosil.es

Introducción La Confederación Hidrográfica del Miño-Sil, como heredera de extinta Confederación Hidrográfica del Norte, ha sido la encargada de la realización de muchos de los más importantes saneamientos ejecutados en Galicia desde el año 2000. En concreto aquellos que habían sido declarados de Interés General del Estado.

Cuadro resumen de las obras de saneamiento ejecutadas por la C.H. Miño-Sil desde el año 2000 en Galicia.

Dentro de los más de 150 kilómetros de tuberías, la mayor parte realizada en zanja, con el paso del tiempo ha ido ganando en importancia la colocación de tubería sin zanja en sus distintas variantes.

Objetivo El objetivo de esta ponencia es repasar las experiencias técnicamente más significativas en este tipo de actuaciones. Para ello se repasarán instalaciones de tuberías ejecutadas mediante:

- Perforación dirigida.

- Hinca de camisas de chapa: ejecutada mediante escudo abierto o con métodos mineros.

- Hinca de tubería: con escudo abierto o cerrado

Con trazados rectos o curvos, tanto planta como en alzado y ejecutados con muy diversos condicionantes externos (bajo el mar, bajo ríos, bajo vías de comunicación en servicio,…etc.). Experiencia que en su conjunto presentan la evolución del estado del arte, en lo que se refiere a este método constructivo, en los últimos 10 años.

Este resumen escrito recoge una ficha de cada uno de estos tajos más relevantes, con sus datos más significativos. Se trata de 17 actuaciones realizadas en las obras de Coruña, Ferrol, Santiago, Lugo y Ourense; que totalizan más de 4.500 metros de tubería, en diámetros interiores desde 250mm a 1800 mm.

Finalmente, durante la presentación de esta ponencia se mostrará cómo se ha aplicado esta experiencia de manera práctica durante la redacción del “Proyecto del Colector Interceptor General del río Sarela. Mejora del Saneamiento de Santiago de Compostela (A Coruña)”. En esta obra de los 2.700 metros de interceptor diseñados, 1.660 metros son en hinca; lo que representa más del 60% de su longitud y un cambio fundamental, las hincas ha dejado de ser un método constructivo secundario y han pasado a tomar un papel protagonista en las obras de saneamiento.

Mejora de la depuración y el vertido de Ferrol.

Obra: Cruce e impulsión de A Malata

TRAMO PR2 – ESTACIÓN DE BOMBEO

DATOS GENERALES Empresa constructora FCC Empresa hincadora Sonntag Ibérica Máquina empleada Escudo cerrado con presurización. Herrenknecht AVN 1800

DATOS DE LA HINCA Longitud 502 m Diámetro interior 1800 mm Tipo de tubería Hormigón armado Nº estaciones intermedias 5 (separación 90 m)

POZO DE ATAQUE Características Pozo circular de 12 m de diámetro interior y 20 m de altura Método excavación Pantallas de hormigón armado Material excavado Relleno, arena, grava, fango y eluvial de esquisto

POZO DE SALIDA Características Pozo circular de 25 m de diámetro interior y 30 m de altura Método excavación Pantallas de hormigón armado y perforación y voladura Material excavado Relleno, arena y granito

TRAZADO Planta Recto Alzado Pendiente del 0,4%

GEOLOGÍA - GEOTECNIA Material atravesado Granito, esquisto, fango y arena Reconocimiento realizado Batimetría, once sondeos y ensayo compresión simple

FECHAS Inicio Enero 06 Plazo 3,5 meses

COMENTARIO Las singularidades de esta hinca son las siguientes: cruce por debajo de la ensenada de A Malata y una gran alternancia en los materiales atravesados que dificultan enormemente la excavación. La hinca se desarrolla sin ninguna incidencia destacable

Mejora de la depuración y el vertido de Ferrol.

Obra: Cruce e impulsión de A Malata

TRAMO PR4 – PR4’

DATOS GENERALES Empresa constructora FCC Empresa hincadora Sonntag Ibérica Máquina empleada Escudo cerrado con presurización. Herrenknecht AVN 1800

DATOS DE LA HINCA Longitud 96 m Diámetro interior 1800 mm Tipo de tubería Hormigón armado Nº estaciones intermedias 1

POZO DE ATAQUE Características Pozo circular de 9 m de diámetro y 8 m de altura Método excavación Pantallas de hormigón armado Material excavado Relleno, arena, grava y fango

POZO DE SALIDA Características Pozo circular de 7 m de diámetro y 8 m de altura Método excavación Pantallas de hormigón armado Material excavado Relleno, arena y eluvial de esquisto

TRAZADO Planta Recto Alzado Pendiente del 0,4%

GEOLOGÍA - GEOTECNIA Material atravesado Relleno, arena y fangos Reconocimiento realizado Dos sondeos y ensayo compresión simple

FECHAS Inicio Octubre 05 Plazo 1 mes

COMENTARIO Las singularidades de esta hinca son las siguientes: cruce por debajo de la carretera y una gran alternancia en los materiales atravesados que dificultan enormemente la excavación. En la parte inicial de la hinca se producen asientos en superficie (zona ajardinada)

Mejora de la depuración y el vertido de Ferrol.

Obra: Cruce e impulsión de A Malata

TRAMO PR4 – PR5

DATOS GENERALES Empresa constructora FCC Empresa hincadora Sonntag Ibérica Máquina empleada Escudo cerrado con presurización. Herrenknecht AVN 1800

DATOS DE LA HINCA Longitud 173 m Diámetro interior 1800 mm Tipo de tubería Hormigón armado Nº estaciones intermedias 1

POZO DE ATAQUE Características Pozo circular de 9 m de diámetro y 8 m de altura Método excavación Pantallas de hormigón armado Material excavado Relleno, arena, grava y fango

POZO DE SALIDA Características Zanja Método excavación Retroexcavadora y martillo picador Material excavado Relleno y esquisto muy fracturado

TRAZADO Planta Recto Alzado Pendiente del 0,4%

GEOLOGÍA GEOTECNIA Material atravesado Arena, grava y esquistos muy meteorizados Reconocimiento realizado Tres sondeos y ensayo compresión simple

FECHAS Inicio Noviembre 05 Plazo 2 meses

COMENTARIO Las singularidades de esta hinca son las siguientes: cruce por debajo de la carretera y una gran alternancia en los materiales atravesados que dificultan enormemente la excavación. En la parte inicial de la hinca se producen asientos en superficie (zona ajardinada)

Mejora de la depuración y el vertido de Ferrol.

Obra: Emisario submarino de Cabo Prioriño

TRAMO CÁMARA DE CARGA – SALIDA A MAR

DATOS GENERALES Empresa constructora UTE Acciona Infraestructuras - Acciona Agua Empresa hincadora Sonntag Ibérica Máquina empleada Escudo cerrado con presurización. Herrenknecht AVN 1800

DATOS DE LA HINCA Longitud 528 m Diámetro interior 1800 mm Tipo de tubería Hormigón armado Nº estaciones intermedias 6 (separación 80 m)

POZO DE ATAQUE Características Pozo circular de 12 m de diámetro y 24 m de altura Método excavación Perforación y voladura Material excavado Granito

POZO DE SALIDA Características Trinchera rectangular de 16 m de largo y 7 m de ancho Método excavación Perforación y voladura Material excavado Granito

TRAZADO Planta Dos curvas con radio de curvatura 500 m Alzado Pendiente del 5% y acuerdo vertical a la salida (pendiente 0%)

GEOLOGÍA - GEOTECNIA Material atravesado Granito Reconocimiento realizado Batimetría, dos sondeos, ensayo cerchar y compresión simple

FECHAS Inicio Abril 09 Plazo 6 meses

COMENTARIO Las singularidades de esta hinca son las siguientes: hinca submarina de gran longitud con salida al mar a la cota -30 m (para sacar la máquina tuneladora es necesario excavar una trinchera en el fondo del mar mediante perforación y voladura) y trazado complejo con cambio de alineación en planta y alzado. En la parte final de la hinca se produjeron problemas durante el empuje debido al rozamiento entre los tubos y las paredes perforadas

Mejora de la depuración y el vertido de A Coruña.

Obra: Emisario submarino de Bens

TRAMO CÁMARA DE CARGA – SALIDA A MAR

DATOS GENERALES Empresa constructora UTE Dragados - FPS Empresa hincadora Sonntag Ibérica Máquina empleada Escudo cerrado con presurización. Herrenknecht AVN 1800

DATOS DE LA HINCA Tramo Cámara de carga - Salida a mar Longitud 564 m Diámetro interior 1800 mm Tipo de tubería Hormigón polímero Nº estaciones intermedias 6 (separación 80 m)

POZO DE ATAQUE Características Pozo circular de 12 m de diámetro y 14 m de altura Método excavación Perforación y voladura Material excavado Cuarzo - esquisto

POZO DE SALIDA Características Trinchera rectangular de 16 m de largo y 7 m de ancho Método excavación Perforación y voladura Material excavado Ortogneis

TRAZADO Planta Recto Alzado Pendiente del 4,5% y acuerdo vertical a la salida (pendiente 0%)

GEOLOGÍA - GEOTECNIA Material atravesado Cuarzoesquisto con distintos grados de meteorización y ortogneis Reconocimiento realizado Batimetría, tomografía eléctrica, tres sondeos, ensayo cerchar y

compresión simple

FECHAS Inicio Enero 08 Plazo 8 meses

COMENTARIO Hinca submarina de gran longitud con salida al mar a la cota -30 m (para sacar la máquina tuneladora es necesario excavar una trinchera en el fondo del mar mediante perforación y voladura). La hinca se desarrolla sin ninguna incidencia destacable

Saneamiento general de Santiago de Compostela.

Obra: Interceptor general del río Sar. Tramo Pontepedriña – EDAR Silvouta

TRAMO PR12 – PR11

DATOS GENERALES Empresa constructora Befesa Empresa hincadora Sonntag Ibérica Máquina empleada Escudo cerrado. Herrenknecht AVN 1800

DATOS DE LA HINCA Longitud 140 m Diámetro interior 1800 mm Tipo de tubería Hormigón armado Nº estaciones intermedias 1

POZO DE ATAQUE Característica Rectangular de 10 m de largo, 6 m de ancho y 7 m de altura Método excavación Retroexcavadora y martillo picador Material excavado Suelo y esquisto fracturado

POZO DE SALIDA Características Zanja de 7 m de largo, 4 m de ancho y 8 m de altura Método excavación Martillo picador Material excavado Suelo y granito

TRAZADO Planta Recto Alzado Pendiente del 0,4%

GEOLOGÍA - GEOTECNIA Material atravesado Suelo y granito (sano y meteorizado) Reconocimiento realizado Dos sondeos, ensayo cerchar, tracción y compresión simple

FECHAS Inicio Junio 2009 Plazo 2 meses

COMENTARIO Las singularidades de esta hinca son las siguientes: cruce por debajo de dos carreteras y un río, y cambio de material pasando de granito meteorizado a suelo. Se relantiza el final de la hinca por problemas en el pozo de salida

Saneamiento general de Santiago de Compostela.

Obra: Interceptor general del río Sar. Tramo Pontepedriña – EDAR Silvouta

TRAMO ALIVIADERO DE CONXO – PR6

DATOS GENERALES Empresa constructora Befesa Empresa hincadora Sonntag Ibérica Máquina empleada Escudo cerrado. Herrenknecht AVN 1800

DATOS DE LA HINCA Longitud 120 m Diámetro interior 1800 mm Tipo de tubería Hormigón armado Nº estaciones intermedias 1

POZO DE ATAQUE Características Trinchera rectangular de 15 m largo, 7 m de ancho y 5 m de altura Método excavación Martillo picador Material excavado Granito meteorizado

POZO DE SALIDA Características Zanja de 7 m de largo, 4 m de ancho y 4 m de altura Método excavación Restroexcavadora Material excavado Suelo

TRAZADO Planta Recto Alzado Pendiente del 0,4%

GEOLOGÍA - GEOTECNIA Material atravesado Suelo y granito meteorizado Reconocimiento realizado Un sondeo, ensayo cerchar y compresión simple

FECHAS Inicio Septiembre 2010 Plazo 11 días

COMENTARIO Las singularidades de esta hinca son las siguientes: proximidad a una edificación y a un río, y cambio de material pasando de granito meteorizado a suelo. La hinca se desarrolla sin ninguna incidencia destacable

Saneamiento general de Santiago de Compostela.

Obra: Interceptor general del río Sar. Tramo Pontepedriña – EDAR Silvouta

TRAMO PR42 – PR43

DATOS GENERALES Empresa constructora Befesa Empresa hincadora Sonntag Ibérica Máquina empleada Escudo cerrado. Herrenknecht AVN 1800

DATOS DE LA HINCA Longitud 537 m Diámetro interior 1800 mm Tipo de tubería Hormigón armado Nº estaciones intermedias 6 (separación 80 m)

POZO DE ATAQUE Características Pozo rectangular de 12 m de largo, 8 m de ancho y 7 m de altura Método excavación Martillo picador Material excavado Granito meteorizado

POZO DE SALIDA Características Trinchera rectangular de 10 m de largo, 6 m de ancho y 5 m de altura Método excavación Martillo picador Material exc avado Granito meteorizado

TRAZADO Planta Recto Alzado Pendiente del 0,6%

GEOLOGÍA - GEOTECNIA Material atravesado Granito (sano y meteorizado) Reconocimiento realizado Un sondeo, ensayo cerchar, tracción y compresión simple

FECHAS Inicio Abril 11 Plazo 3 meses

COMENTARIO Las singularidades de esta hinca son las siguientes: paso por debajo de un río al inicio y gran longitud. La hinca se desarrolla sin ninguna incidencia destacable

Saneamiento general de Santiago de Compostela.

Obra: Interceptor general del río Sar. Tramo Pontepedriña – EDAR Silvouta

TRAMO PR44 – PR43

DATOS GENERALES Empresa constructora Befesa Empresa hincadora Sonntag Ibérica Máquina empleada Escudo cerrado. Herrenknecht AVN 1800

DATOS DE LA HINCA Longitud 335 m Diámetro interior 1800 mm Tipo de tubería Hormigón armado Nº estaciones intermedias 4 (separación 90 m)

POZO DE ATAQUE Características Pozo circular de 11 m de diámetro y 11 m de altura Método excavación Pantalla de hormigón armado Material excavado Suelo residual y esquisto

POZO DE SALIDA Características Trinchera rectangular de 10 m de largo, 6 m de ancho y 5 m de altura Método excavación Martillo picador Material excavado Granito meteorizado

TRAZADO Planta Recto Alzado Pendiente del 0,8%

GEOLOGÍA - GEOTECNIA Material atravesado Suelo residual y jabre Reconocimiento realizado Cinco sondeos, ensayo cerchar, tracción y compresión simple

FECHAS Inicio Enero 2011 Plazo 1 mes

COMENTARIO Las singularidades de esta hinca son las siguientes: proximidad a edificaciones y paso por debajo de varias carreteras. La hinca se desarrolla sin ninguna incidencia destacable

Saneamiento general de Santiago de Compostela.

Obra: Interceptor general del río Sar. Tramo Pontepedriña – EDAR Silvouta

TRAMO PR44 – PR45

DATOS GENERALES Empresa constructora Befesa Empresa hincadora Sonntag Ibérica Máquina empleada Escudo cerrado. Herrenknecht AVN 1800

DATOS DE LA HINCA Longitud 198 m Diámetro interior 1800 mm Tipo de tubería Hormigón armado Nº estaciones intermedias 2 (separación 90 m)

POZO DE ATAQUE Características Pozo circular de 11 m de diámetro y 11 m de altura Método excavación Pantalla de hormigón armado Material excavado Suelo residual y esquisto

POZO DE SALIDA Características Trinchera rectangular de 7 m de largo, 5 m de ancho y 5 m de altura Método excavación Retroexcavadora Material excavado Suelo residual

TRAZADO Planta Recto Alzado Pendiente del 0,8%

GEOLOGÍA - GEOTECNIA Material atravesado Suelo residual y jabre Reconocimiento realizado Tres sondeos

FECHAS Inicio Marzo 2011 Plazo 12 días

COMENTARIO Las singularidades de esta hinca son las siguientes: proximidad a edificaciones y paso por debajo de una carretera. La hinca se desarrolla sin ninguna incidencia destacable

Mejora del saneamiento de Ourense.

Obra: Colectores generales e interceptores de la margen derecha del río Miño. Tramo Puente Nuevo - Balneario

TRAMO PR2 – PR1

DATOS GENERALES Empresa constructora Ferrovial Empresa hincadora Geosa Máquina empleada Escudo cerrado. Herrenknecht AVN 1200

DATOS DE LA HINCA Longitud 202 m Diámetro interior 1200 mm Tipo de tubería Hormigón armado Nº estaciones intermedias 3 (separación 55 m)

POZO DE ATAQUE Características Pozo circular de 9 m de diámetro y 12 m de altura Método excavación Pantalla de pilotes y perforación y voladura Material exc avado Relleno, aluvial de gravas y granito

POZO DE SALIDA Características Pozo circular de 9 m de diámetro y 14 m de altura Método excavación Martillo picador Material excavado Aluvial de gravas y granito

TRAZADO Planta Recta Alzado Pendiente del 0,5%

GEOLOGÍA - GEOTECNIA Material atravesado Granito Reconocimiento realizado Dos sondeos y ensayo compresión simple

FECHAS Inicio Junio 09 Plazo 2,5 meses

COMENTARIO Las singularidades de esta hinca son las siguientes: paso por debajo de una carretera y cruce del río Miño. Al final de la hinca se produjeron problemas en el empuje de los tubos como consecuencia del elevado rozamiento de éstos con el terreno

Mejora del saneamiento de Ourense.

Obra: Colectores generales e interceptores de la margen derecha del río Miño. Tramo Eiras Vedras - Tarascón

TRAMO PR1 – PR2

DATOS GENERALES Empresa constructora UTE Comsa - Proyecom Galicia Empresa hincadora Restitubo Tipo de hinca Perforación Horizontal Dirigida

DATOS DE LA HINCA Longitud Dos tramos de 288 m Diámetro interior 250 mm Tipo de tubería Polietileno

POZO DE ATAQUE Características En superficie mediante trinchera Método excavación Retroexcavadora Material excavado Relleno y aluvial de gravas

POZO DE SALIDA Características En superficie mediante trinchera Método excavación Retroexcavadora Material excavado Aluvial de gravas y suelo residual de granito

TRAZADO Planta Recta Alzado Curva con pendiente de entrada de 30º

GEOLOGÍA - GEOTECNIA Material atravesado Aluvial de gravas con matriz arenosa, suelo residual y granito (de

moderadamente alterado a sano) Reconocimiento realizado Dos sondeos y ensayo compresión simple

FECHAS Inicio Diciembre 08 Plazo 5 meses

COMENTARIO Las singularidades de esta hinca (perforación horizontal dirigida) son las siguientes: paso por debajo de una carretera, cruce del río Miño y gran alternancia en los materiales perforados. Durante el escariado se produjo un desgaste excesivo del escariador debido a la alta resistencia mecánica del terreno por lo que fue necesario paralizar la perforación y cambiar el escariador

Mejora del saneamiento de Ourense.

Obra: Colectores generales e interceptores de la margen derecha del río Miño. Tramo Eiras Vedras - Tarascón

TRAMO P0 – ALIVIO MIÑO

DATOS GENERALES Empresa constructora UTE Comsa - Proyecom Galicia Empresa hincadora Restitubo/Hincas y trabajos mineros Tipo de hinca Hinca metálica

DATOS DE LA HINCA Longitud 45 m Diámetro interior 1000 mm Tipo de tubería Metálica (interiormente poliéster de 600 mm diámetro)

POZO DE ATAQUE Características Zanja de 4 metros de profundidad Método excavación Retroexcavadora Material excavado Relleno antrópico

POZO DE SALIDA Características En superficie mediante trinchera Método excavación Retroexcavadora Material excavado Relleno antrópico

TRAZADO Planta Recta Alzado Pendiente 1%

GEOLOGÍA - GEOTECNIA Material atravesado Relleno antrópico y roca Reconocimiento realizado Un sondeo y ensayo compresión simple

FECHAS Inicio Noviembre 09 Plazo 2 meses

COMENTARIO Las singularidad de esta hinca metálica es el paso por debajo de una carretera. A mitad de la hinca hay un cambio de material pasando de suelo a roca. Como consecuencia de ello, y ante la imposibilidad de continuar la excavación con esta máquina se finaliza la hinca por métodos mineros

Mejora del saneamiento de Ourense.

Obra: Colectores generales e interceptores de la margen derecha del río Miño. Tramo Eiras Vedras - Tarascón

TRAMO BOMBEO MIÑO EDAR – PR9

DATOS GENERALES Empresa constructora UTE Comsa - Proyecom Galicia Empresa hincadora Restitubo/Hincas y trabajos mineros Tipo de hinca Hinca metálica

DATOS DE LA HINCA Longitud 51 m Diámetro interior 1000 mm Tipo de tubería Metálica (interiormente PRFV de 500 mm diámetro)

POZO DE ATAQUE Características Pozo de bombeo Método excavación Retroexcavadora Material excavado Relleno antrópico (grava con arenas)

POZO DE SALIDA Características En superficie mediante zanja Método excavación Retroexcavadora Material excavado Relleno antrópico (grava con arenas)

TRAZADO Planta Recta Alzado Pendiente 1%

GEOLOGÍA - GEOTECNIA Material atravesado Rellenos antrópicos (gravas con arenas) Reconocimiento realizado Un sondeo, dos catas y ensayo compresión simple

FECHAS Inicio Febrero 09 Plazo 1 mes

COMENTARIO La singularidad de esta hinca metálica es el paso por debajo de dos carreteras. Cuando se llevan excavados 20 m el terreno atrapa la camisa metálica impidiendo su avance. Para solucionar este problema, se decide continuar la excavación con una camisa metálica de diámetro inferior (800 mm)

Mejora del saneamiento de Lugo.

Obra: Colectores generales del río Miño. Tramo Nacional VI - EDAR

TRAMO PR5 – PR9

DATOS GENERALES Empresa constructora Dragados Empresa hincadora Mecanotubo Máquina empleada Escudo cerrado. Herrenknecht AVN 1600E

DATOS DE LA HINCA Longitud 621 m Diámetro interior 1600 mm Tipo de tubería Hormigón armado clase V (L=3 m) Nº estaciones intermedias 7 (separadas entre 60 y 90 m)

POZO DE ATAQUE Características Pozo rectangular de hormigón armado. Profundidad: 3,67 m Método excavación Retroexcavadora y martillo picador Material excavado Relleno de tierra vegetal y bolos sobre esquistos inalterados

POZO DE SALIDA Características Pozo rectangular de hormigón armado. Profundidad: 4,78 m Método excavación Perforación y voladura Material excavado Esquistos

TRAZADO Planta Curva de radio constante 850 m Alzado Pendiente 0,2 %

GEOLOGÍA GEOTECNIA Material atravesado Esquistos con betas de cuarcita Reconocimiento realizado Tres catas, ensayo cerchar y compresión simple

FECHAS Inicio Agosto de 2007 Plazo 7 meses

COMENTARIO La necesidad de acometer esta hinca, más larga y complicada (directriz curva en planta), surge debido a un fallo de interpretación del estudio geotécnico (geofísica), que identificó como roca la existencia de un relleno antrópico de bolos en el pozo de ataque, y que impedía su excavación y la propia ejecución de la hinca debido a la existencia de un nivel freático conectado con el río Miño. Durante la ejecución de la hinca se produjeron atascos por la presencia de finos