Tunel de San Gotardo

Universidad Nacional de Ingenieria.

OBJETIVOS

El objetivo principal del estudio realizado es determinar y analizar las características especiales que diferencian a los túneles de gran longitud de los túneles cortos tradicionales.

en cuanto a criterios de diseño. Por un lado se analizan las particularidades que presentan este tipo de túneles en cuanto a condicionantes del trazado, y por otro, se estudian los diferentes criterios de selección de diámetro existentes, para determinar el más adecuado para este tipo de túneles.

En cuanto a criterios constructivos. Se analizan los diferentes procesos constructivos empleados en la excavación de túneles para determinar el más apropiado para los túneles de gran longitud.

En cuanto a criterios de seguridad. Determinación y análisis de la tendencia actual en cuanto a medidas de seguridad en este tipo de túneles, a partir del estudio de seguridad de cada uno de los túneles analizados.

de carácter socioeconómico. Presentación de los beneficios socioeconómicos que pueden aportar este tipo de obras, al objeto de justificar sus elevados costes.

BREVE REFERENCIA A LA EVOLUCIÓN HISTÓRICA DEL TUNEL SAN GOTARDO

El incremento de la productividad que supuso la llegada de la Revolución Industrial durante el siglo XIX produjo una gran extensión de la red ferroviaria europea, motivada por la necesidad de expandir el comercio. Esta extensión se consiguió sin mayores dificultades en todos los países de la gran llanura europea así como en Inglaterra, pero el cruce de las grandes barreras naturales se convirtió en un handicap para el crecimiento comercial de determinadas regiones. Así, los primeros trazados ferroviarios surgidos para salvar las grandes cordilleras buscaban largos recorridos aprovechando los valles fluviales para disminuir la pendiente, buscando de igual modo minimizar la longitud de los túneles y viaductos que, inexorablemente, resultaban necesarios en gran parte de dichos trazados. De esta forma, el tránsito a través de lo alpe ha aumentado de manera exponencial desde 1980 y la carretera y trazado ferroviario han llegado a su límite de saturación de tráfico. Para solucionar esto problemas, y además lograr una forma más rápida de atravesar los Alpes, los votantes suizos decidieron en referéndum construir este túnel a través del macizo de san Gotardo a nivel del suelo. La obra se encuentra dentro del periodo moderno.

TUNEL DE BASE DE SAN GOTARDO

El túnel de base del Gotardo es un túnel ferroviario bajo los Alpes en Suiza y forma parte de la nueva línea Zúrich-Milán. Con una longitud de 57 km y un total de 151,84 km de túneles excavados, es el túnel ferroviario más largo del mundo. Las bocas del túnel están situadas cerca de las ciudades de Erstfeld (norte) y Bodio (sur).

La perforación concluyó el 15 de octubre de 2010 y su entrada en servicio está prevista para el año 2017.

TUNEL SAN GOTARDO FIGMM


Descripción

La obra consiste en dos túneles (uno por sentido) de unos 57 kilómetros cada uno, con un total de 151,84 km de galerías y túneles auxiliares. El volumen total de roca excavada es de unos 24 millones de t (13,3 millones de m³) con 4 máquinas tuneladoras trabajando a diario en los diferente frentes. El inicio de la construcción se produjo en 1993 con la realización de los primeros sondeos. En 1996 se produjo la preparación, y en 2003 se dio comienza a la excavación, siendo terminada en 2010. La finalización de la obra está estimada para el 2016-2017.La obra tiene un coste total de unos 10.300 millones US$.



El túnel consta de dos galerías paralelas, conectadas por 175 ramales de comunicación, uno cada 312 m. Hay instalados potentes ventiladores que permiten evacuar el polvo y las sustancias nocivas liberadas durante los trabajos.



TECNOLOGIA CONSTRUCTIVA

Por motivos constructivos, el túnel de San Gotardo se subdividió en varias secciones. Para ahorrar tiempo y costes, las obras comenzaron desde cinco puntos diferentes al mismo tiempo ubicados en Erstfeld, Amsteg, Sedrun, Faido y Bodio

Erstfel – Amstag: 7,7 km de excavación con tuneladora. Amstag – Sedrun: 11,3 km excavación con tuneladora. Sedrun: 8,7 km de avance con dinamita en ambas direcciones. Faido – Seidun: Tramos de 13,5 km. Avance con dinamita al inicio, y tuneladora

hasta llegar a Seidun. Bodio – Faido: 15,6 km de avance con tuneladora.

Tuneladoras : Son trenes cuya cabeza rompe y tritura la roca. Cuatro tuneladoras se utilizan en el túnel de San Gotardo.Se fabrican a medida y tienen un costo de entre 13 y 20 millones de euros cada una.



Cuando la tuneladora llega a una «barrera geológica» se recurre a explosivos o a los «jumbos». Estas máquinas están equipadas con varios carros de perforación y pueden perforar hasta cuatro agujeros simultáneamente. Con tuneladora se avanza una media de 20m diarios. Si se utilizan explosivos, no se supera la media de 6 a 9m.



Principalmente el uso de tuneladoras Tunnel Boring Machine (TBM por sus siglas en inglés) que, controladas por computadores, abrieron paso cortando la roca, asegurando así las secciones recién excavadas y removiendo el material. Estas máquinas de 3.000 toneladas fueron diseñadas especialmente para el proyecto.



Cintas rodantes de varias decenas de kilómetros evacúan los restos al exterior a medida que avanza el túnel. 24 millones de toneladas de grava han sido extraídas sólamente en el túnel principal.



Vagonetas sacan la grava del túnel. Le grava es triturada y sirve de granulado para fabricar hormigón. El aplastamiento produce también lodos ultrafinos que pueden ser reciclados para fabricar ladrillos.

Los trabajos necesitan 500.000.000 litros de agua diarios. Sirve para la fabricación de hormigón, refrigeración y lavado de la maquinaria. Es necesaria también para prever reservas de agua para la potencial extinción de incendios. Al final,el agua utilizada es tratada y devuelta a su medio natural.



La sostenibilidad en el proyecto

Un objetivo importante en la construcción del túnel de base San Gotardo es reducir al máximo los efectos negativos que la obra pueda causar sobre el medio ambiente. Por ello, todas sus instalaciones, como las plantas de procesamiento del concreto, los talleres, las bodegas e incluso las cintas transportadoras, fueron planeados para disminuir el ruido que estas pueden causar y la contaminación causada por el polvo en suspensión. Además, los materiales son transportados casi exclusivamente con cintas transportadoras, en tren o barco y los vehículos a Diésel están todos equipados con modernos filtros de partículas. Asimismo, la roca reciclada -resultado de la perforación del túnel- fue implementada como materia prima en la producción de concreto de alta calidad.

Este proyecto, que renovará por completo el sistema ferroviario de Suiza al sustituir la carretera por la vía de ferrocarril para el transporte de mercancías, promover el transporte público y proteger el medio ambiente, hará que los impactos ambientales que causan los 1,2 millones de camiones de carga que cruzan los Alpes anualmente, se reduzcan a 130 mil t menos de emisiones CO2 y 840 t menos de óxidos de nitrógeno. También se ahorrará un 50% de la energía necesaria para el transporte de personas y vehículos.

El agua proveniente de la montaña y del túnel es purificada y enfriada antes de integrarla a los ríos de la zona. El material excavado que no puede ser reciclado, igualmente se toma en consideración para medidas de protección medioambientales. A su vez, el hábitat de plantas y animales ha sido reubicado temporalmente. Una vez la construcción se haya finalizado, todos los espacios naturales serán restituidos a su condición y función ecológica original.



Impacto

Social y cultural

Reducción de atascos y del tiempo empleado en cruzar los Alpes. Una vez acabado el trayecto Zurich-Milan se reducirá a 2horas y medio

El proyecto forma parte de un plan que pretende sacar el transporte de mercancías de la carretera para realizarlo por tren

6.5 millones de pasajeros se beneficiaran de la nueva infraestructura

Ambiental y paisajístico

Reducción considerable de la polución que genera el tráfico diario que cruza los Alpes. El tráfico de camiones se multiplico por doce en los últimos 25 años

Al tratar de un túnel situado en la base de la montaña, la infraestructura apenas se ve, por lo que el impacto que genera sobre el medio ambiente es muy reducido, sin embargo hay otras poblaciones y zonas de cultivo y regadío que sí que han sufrido con la llegada por completo.

CONCLUSIÓNES:

Dada la complejidad del proyecto y sus altas especificaciones, la obra se ha convertido en un hito de desarrollo y tecnología en el campo de la ingeniería. Con un total de 153,5 km entre túneles, pozos y galerías, este megaproyecto será el túnel más largo del mundo (tanto de ferrocarril como de carretera), superando el actual túnel ferroviario más largo a nivel mundial.

Con una inversión de más de 16 mil millones de dólares en un período de construcción de aproximadamente 20 años, el túnel base de San Gotardo estará listo para el año 2017. Se calcula que para el 2020 este movilizará 8 millones de pasajeros y 40 millones de toneladas de carga al año.


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