En el subsuelo andino

Empresas españolas construyen los nuevos metros de Lima y Quito

 

 

Oct 2018 (Publicado en Revista del Ministerio de Fomento)

 

Constructoras e ingenierías españolas desarrollan grandes proyectos de transporte público masivo en la región andina, donde lideran la construcción de las nuevas líneas de metro de Lima (Perú) y Quito (Ecuador). Se trata de dos proyectos en distintas fases de desarrollo que incluyen la ejecución de largos túneles urbanos y se prevé que revolucionarán la movilidad en ambas capitales sudamericanas. El ministro de Fomento, José Luis Ábalos, visitó en octubre las obras del metro de Lima, uno de las mayores contratos de empresas españolas en el exterior.    

El transporte urbano (metros y tranvías) es un capítulo cada vez más relevante en la proyección de la marca país España Global. Concesionarias, constructoras, ingenierías y fabricantes de material rodante españoles desarrollan actualmente algunos de los principales proyectos en este campo en los cinco continentes. Esta presencia es especialmente acusada en ciudades de Europa y América, cuyas autoridades apuestan crecientemente por implantar modos de transporte público masivos y sostenibles como solución a los problemas de movilidad y contaminación en las áreas metropolitanas.

La región andina del Pacífico es un paradigma de esta realidad. Todas sus capitales desarrollan hoy proyectos de ampliación de las redes de metro existentes (Lima, Santiago de Chile) o de construcción de primeras líneas (Quito y próximamente Bogotá). En estos proyectos las compañías españolas juegan un papel clave, aportando el know how, la tecnología y la capacidad para ejecutar grandes obras públicas. Enmarcadas en el proceso de internacionalización de la empresa española, estas actuaciones cuentan con el respaldo del Gobierno, como acreditan las visitas a las obras de los metros de Lima y Quito realizadas desde 2013 por los sucesivos ministros de Fomento. Seguidamente se detallan ambos proyectos.

METRO DE LIMA

El Gobierno peruano está configurando un nuevo sistema de transporte público que, bajo una autoridad única, integrará todos los modos existentes (autobuses de tránsito rápido, corredores concesionados, metro) con objeto de tender hacia una movilidad sostenible en el área metropolitana de Lima-Callao (9,5 millones habitantes), aquejada de graves problemas de tráfico y contaminación. El eje del sistema es la red básica del metro de Lima, proyecto para crear una malla de seis líneas de las cuales hoy solo opera la línea 1, abierta en 2011. Actualmente se construye el segundo eslabón de esta red, la línea 2, cuya ejecución desarrolla un consorcio liderado por compañías españolas.

Esta obra fue adjudicada en abril de 2014 por el Ministerio de Transportes peruano al consorcio Metro de Lima Línea 2, integrado por las empresas españolas Dragados, Iridium (ambas de ACS) y Vialia (FCC), que llevan el peso de la obra, más otras tres italianas y una peruana, y cuenta con la asesoría técnica de Metro de Madrid y los trabajos de varias ingenierías nacionales (Typsa, Ayesa, Geocontrol, Getinsa). El contrato, bajo modelo concesional, comprende el diseño, construcción, financiación, operación y mantenimiento durante 30 años de la línea 2 y un ramal de la línea 4, con inversión superior a 5.000 M€. Se trata de uno de los mayores contratos de empresas españolas en el exterior y uno de los proyectos más importantes de la historia de Perú.

El proyecto consiste en la construcción de un trazado subterráneo de 35 kilómetros, de los cuales 27 kilómetros y 27 estaciones corresponden a la línea 2, eje oeste-este que conectará el distrito oriental de Ate con el puerto de El Callao; y otros 8 kilómetros y 8 estaciones al ramal Faucett-Gambetta de la línea 4 hasta el aeropuerto. La línea 2 atravesará 10 distritos y será intermodal, beneficiando al 25% de la población. Según las previsiones, tendrá una altísima demanda diaria de pasajeros (660.000 en el primer año y 1,2 millones más adelante), que acortarán drásticamente los tiempos de viaje: el recorrido Ate-Callao, que hoy se hace en 2 horas y media, se realizará en 45 minutos. La línea incorporará un sistema automatizado GoA4 de trenes sin conductor, que permite frecuencias cada 80 segundos en hora punta con la máxima seguridad.

Condicionantes

El proyecto plantea varios retos al consorcio, entre ellos la magnitud de la obra y el hecho de ser la primera experiencia de construcción de una línea de metro subterránea en Lima, donde no existen otros túneles a gran profundidad. También presenta fuertes condicionantes, como el perfil geológico y geotécnico del terreno, formado por gravas y arenas de diferente compacidad con una caracterización singular según zonas: suelos compactos de mayor calidad y nivel freático profundo en Lima, y suelos más heterogéneos y bajo el nivel freático cerca del mar en El Callao, lo que ha determinado la elección de distintos métodos de ejecución. A ello se suma la actividad símica de la zona, que ha obligado a utilizar normas internacionales para desarrollar elementos constructivos (muros pantalla, pilas-pilote) no recogidos en la norma local. Además, el objetivo del cliente de inaugurar una primera fase de la línea con cinco estaciones a los dos años de la firma del contrato obligó a cambiar el método constructivo inicialmente previsto para toda la obra (tuneladora) por otro método para este fase (nuevo método austriaco o NATM, con ataque desde los pozos situados entre estaciones). Todos estos factores han configurado la estrategia de excavación de los tres tramos del proyecto: NATM para el tramo 1A, combinación de NATM y tuneladora de terrenos secos para el tramo 1B y tuneladora de terrenos húmedos para el tramo 2. En total, se construirán 25 kilómetros con tuneladora y 10 con medios convencionales, a 20 metros de profundidad. Será la primera vez en la historia de Lima que se emplearán tuneladoras.

La obra, con plazo de ejecución de cinco años, se inició en 2015 al este de Lima, pero diversas circunstancias, como la demora en la entrega de terrenos, la ha ralentizado y hasta ahora solo se ha completado el 25%. Recientemente, la Autoridad Autónoma del Sistema Eléctrico de Transporte Masivo de Lima y Callao (AATE), encargada del desarrollo del la red, acordó con el consorcio varias medidas para acelerar la ejecución en 2019 (quintuplicar la inversión, elevar el número de operarios a 5.000 y cuadruplicar los frentes de obra hasta 52), con el objetivo de culminar el 50% del proyecto a mediados de 2020. El acuerdo, que prolonga la obra hasta 2024, estableció un nuevo cronograma para la entrega de tramos: tramo 1A (Santa Anita-Evitamiento, 5,7 km) en 2020; tramo 1B (Vista Alegre-Ate y Plaza Bolognesi-San Juan Dios, 11 km) en 2022; y tramo 2 (Parque Murillo-El Callao y ramal Faucett-Gambetta, 17,7 km) en 2024.

Etapas constructivas

El pasado verano, el consorcio liderado por ACS y FCC alcanzó el primer hito de la etapa 1A, la perforación de los 4,2 kilómetros de túnel entre las cinco estaciones del tramo, que ahora suma ya 4,5 kilómetros. El túnel, con sección de 68 m², no se ha construido desde uno o dos frentes de ataque, sin desde ocho frentes simultáneos generados a partir de cuatro pozos de ventilación intermedios entre estaciones. En estos pozos, de 16,5 m de diámetro y 20 m de profundidad, se instalarán equipos de ventilación y escaleras de emergencia. Paralelamente se ha ejecutado la obra civil de las cinco estaciones del tramo mediante el método cut & cover, con fases consecutivas de ejecución de muros-pantalla y pilares interiores como sostenimiento sismorresistente, excavación hasta cota de vestíbulo y ejecución de losa de hormigón, ejecución de losa de compresión superior para restablecer los servicios en superficie y excavación hasta la cota inferior de andén. En estas estaciones, organizadas en dos niveles, se realizan hoy trabajos de arquitectura y próximamente de instalaciones electromecánicas. También se ultiman los trabajos de arquitectura de los edificios del patio taller de Santa Anita (que atenderá la línea 2) y próximamente comenzará la instalación del centro de control, estando ya ejecutados la playa de vías y los túneles de conexión con la vía principal. Próximamente se iniciará el montaje de vía en placa en el túnel. El tramo 1A será el primero entrar en operación, con la previsión de hacerlo en diciembre de 2020.

Con el tramo 1A en fase avanzada, el consorcio trabaja también en el tramo 1B, que se desarrollará en dos etapas. En la primera, se han abierto dos frentes para construir 4,3 kilómetros de túnel correspondientes a los tramos contiguos al 1A: Vista Alegre-Ate al oeste (1,4 km) y Evitamiento-San Juan de Dios al este (2,9 km), que incluyen tres estaciones, cuatro pozos de ventilación y la única caverna de la línea, de 300 metros de longitud y 18 de anchura, destinada a albergar cuatro vías. Estos tramos son los últimos que se excavarán con el método NATM. En una segunda etapa está prevista la perforación en dirección Callao de un túnel de 6,7 kilómetros y 8 estaciones entre San Juan de Dios y Plaza Bolognesi mediante una tuneladora EPB (Escudo de Presión de Tierras), diseñada en Alemania para excavar suelos compactos. Será entonces cuando la obra avance con más rapidez. Este tramo deberá entrar en servicio en julio de 2023.

El tramo 2, último en arrancar, comprende la ejecución de un túnel de 17,7 kilómetros en dirección Callao, de los cuales 12 km son de la línea 2 y 5,7 km del ramal de la línea 4. Será construido íntegramente por una tuneladora del tipo Slurry Shield (escudo de presión de lodos), fabricada para excavar terrenos de gran carga hidráulica. La máquina ejecutará los dos túneles de esta etapa (línea 2 y ramal de la línea 4) en dos fases, a iniciar en 2020 y 2021 respectivamente. También se construirán 19 estaciones (11 en la línea 2 y 8 en la línea 4) y 18 pozos de ventilación, así como un segundo patio taller en Quilca, lugar donde se montará la planta de dovelas. El tramo entrará en operación en junio de 2024, fecha en la que funcionará la totalidad de la línea.

 

METRO DE QUITO

El Ayuntamiento de Quito desarrolla actualmente el proyecto de la primera línea de metro del país, futura columna vertebral del sistema integrado de transporte público (formado por redes de trolebús, autobuses y transporte por cable) de la capital de Ecuador (1,6 millones de habitantes). En esta ciudad se producen 4,6 millones de viajes diarios, la mayoría en transporte público, existiendo problemas de congestión de tráfico y de contaminación atmosférica debidos a su peculiar emplazamiento (en un valle alargado y estrecho, que configura rutas de tráfico lineales para un parque de 450.000 vehículos) y su elevada altitud (a 2.800 metros sobre el nivel del mar la combustión de los motores es menos eficiente y provoca más emisiones a la atmósfera). Con el metro, que será el de mayor altitud del mundo, se estrenará un modo de transporte masivo, independiente de las vías en superficie, que permitirá recorrer la ciudad de norte a sur en 34 minutos en vez de los 90 actuales, abriendo una nueva etapa en la movilidad urbana, además de contribuir a la sostenibilidad al reducir la emisión de gases.

El proyecto contempla la construcción, integración de sistemas y puesta en operación de una línea subterránea de doble vía de 22,8 kilómetros de longitud que discurre desde el sur (terminal de autobuses de Quitumbe) hasta el norte de la ciudad (estación de El Labrador), con 13 nuevas estaciones de 150 metros de longitud de media que se sumarán a las dos ya construidas y 30 pozos de ventilación, además de taller y cocheras, centro de control, instalaciones ferroviarias y 18 trenes de seis vagones cada uno, más el mantenimiento del conjunto. Según las previsiones, la línea tendrá un demanda estimada de 400.000 pasajeros/día en el primer año de operación. Además de mayor rapidez, la futura línea ofrecerá una amplia cobertura (dará accesibilidad casi universal a los usuarios del transporte público al emplazar las estaciones en los puntos de demanda más sensibles), tendrá carácter multimodal (interconexión con modos terrestres y aéreos) y será un eje de cambio urbanístico, además de permitir futuras expansiones.

La ejecución del proyecto, considerado como la mayor obra pública en la historia de la ciudad, fue adjudicada por la Empresa Pública Metropolitana Metro de Quito al consorcio hispano-brasileño Línea 1 del Metro de Quito, liderado por Acciona Infraestructuras, y que hoy desarrolla en solitario, en sus dos fases: la fase I, construcción de dos estaciones intermodales, en marzo de 2013, ya finalizada; y la fase II, ejecución de la línea, en octubre de 2016, con un plazo de 36 meses. El contrato de las dos fases supera los 1.800 M€ y en la fase actual cuenta con la financiación de organismos multilaterales de crédito y del Gobierno español. El proyecto tiene un carácter netamente español, ya que junto a la constructora que ejecuta el túnel participan más de media docena de ingenierías nacionales, responsables del diseño de ingeniería (Metro de Madrid, presente desde 2010), los proyectos básico y de detalle (KV Consultores, Typsa, Ideam), la dirección y control de obras (Prointec, Bustren) y la supervisión (Ayesa), así como empresas encargadas del suministro de trenes (CAF), la tecnología de control ferroviario (Bombardier España) y la electrificación (Siemens España). Hay que resaltar que el metro de Quito es una evolución de los planes de ampliación realizados por el suburbano madrileño entre 1996 y 2012.

Tres tuneladoras

Como condicionantes del proyecto destacan la elevada altitud de Quito (el trazado se desarrolla entre las cotas 2.909 y 2.752), su ubicación en una región sísmica y el hecho de que el túnel discurra bajo el casco histórico, considerado Patrimonio Cultural de la Humanidad, lo que ha obligado a adoptar medidas especiales para preservarlo. Ejemplo de ello ha sido la retirada, catalogación y traslado de las 107.695 piedras del empedrado de la plaza de San Francisco durante la construcción de la estación del mismo nombre, repuestas en su lugar original al término de los trabajos. A estos factores se suma el subsuelo de Quito, formado mayoritariamente por suelos compactos de la formación Cangahua (tobas alteradas, cenizas, limos y arenas) y roca andesita. Según el proyecto, se trata de un suelo apto para excavaciones subterráneas, con tratamientos puntuales por presencia de suelos blandos o agua. La caracterización geológica y geotécnica del terreno determinó la elección de la tuneladora como sistema idóneo para construir el túnel (19,5 km) y del sistema cut and cover para ejecutar las estaciones (2,4 km). La profundidad media de la línea es de 22,4 metros y de 17,6 metros para las estaciones, salvo la situada bajo la mencionada plaza, construida a mayor profundidad para preservar el patrimonio de la superficie.

Para la perforación de los túneles, Acciona Infraestructuras ha empleado tres tuneladoras del tipo EPB, dos de ellas fabricadas ex profeso en Alemania (Luz de América y La Guaragua) y la tercera –veterana de las obras del Metronorte de Madrid– reacondicionada en España (La Carolina). Estas máquinas, con diámetro de excavación de 9,3-9,4 metros, potencia de 5.000 kVA, empuje nominal de 111.152 kN 420 bar (79.640 la tercera) y longitud superior a 100 metros, se han encargado de perforar y revestir el túnel con anillos de dovelas de hormigón armado de 32 centímetros de espesor, fabricadas con un diseño antisísmico. Para reforzar la resistencia, rigidez y estabilidad de las dovelas se ha inyectado relleno de bicomponente entre el terreno y el trasdós del anillo, una innovación ya empleada por la constructora en los túneles de Bolaños (LAV Madrid-Galicia). Las 90.000 dovelas del proyecto se han fabricado en dos plantas situadas a ambos extremos del trazado.

Túnel perforado

El trabajo conjunto de las tuneladoras, que arrancaron entre marzo y mayo de 2017, se completó en octubre pasado con la finalización de los 19,5 kilómetros de túnel, en lo que constituye todo un hito del proyecto. Dos de estas máquinas han construido un trazado subterráneo de 16,3 kilómetros partiendo en direcciones opuestas hasta encontrarse a mitad de camino, mientras que la tercera, preparada para horadar terrenos más duros, ha excavado 3,2 kilómetros en dirección norte hasta alcanzar el pozo de extracción de Quitumbe. El rendimiento de las tuneladoras ha sido muy elevado, hasta el punto de batir dos veces el récord mundial de avance para máquinas de este tipo, primero La Guaragua (1.311 m en 30 días) y luego Luz de América (1.489 m en 30 días). Junto a la alta productividad, la seguridad ha sido otro factor destacado del trabajo de las tuneladoras, que han construido 2.100 metros de túnel bajo el casco histórico sin afectar a ningún elemento patrimonial de interés, como conjuntos religiosos o edificios públicos. Para garantizar esta seguridad, el trabajo de las tuneladoras ha sido controlado las 24 horas del día por 9.000 dispositivos automáticos de auscultación instalados en el trazado e integrados en un plataforma web de gestión de la información.

En paralelo al túnel, Acciona Infraestructuras mantiene abiertos más de 60 frentes de trabajo a lo largo del trazado para cumplir con el cronograma de obras. A finales de octubre estaba concluida la obra civil de las 13 estaciones, construidas con el método cut and cover, realizándose ahora trabajos de arquitectura y acabados en el interior y de urbanización en el exterior. En esas fechas se habían montado en el túnel 15 de los 45 kilómetros de vía en placa previstos, esperándose llegar a 30 kilómetros a final de año. También ha concluido la obra civil de los talleres de Quitumbe, incluido un túnel de 590 metros que los conecta con la línea. A estas instalaciones llegó en septiembre, procedente de España, el primero de los 18 trenes previstos en el contrato, cuyas pruebas iniciales se realizarán en noviembre. Los trabajos en todos los frentes están cumpliendo por ahora el cronograma de obras y se espera que a final de este año esté concluido el 80% del proyecto. Para 2019 quedará el resto de la obra y el periodo de pruebas, antes de la inauguración de la línea, prevista para el último mes del año.