Ingeniería de precisión bajo la City

Culmina tras siete años de trabajos la ampliación de capacidad de la estación de Bank del metro de Londres, todo un desafío subterráneo para la constructora Dragados  

Fotos: TFL, Ian Visits

El 27 de febrero se puso en servicio la nueva entrada de Cannon Street a la estación de Bank del metro de Londres. Este aparentemente obra menor culmina uno de los más complejos proyectos de obra subterránea realizados en la red del metro londinense en los últimos años, llevado a cabo por la empresa Dragados. El proyecto, cuya obra arrancó en abril de 2016, ha transformado la anticuada, insegura y abarrotada estación existente, próxima a rebasar su capacidad, en una moderna estación con un nuevo túnel, amplios andenes y pasadizos y nuevas conexiones verticales que aumentan sustancialmente la capacidad, reducen los tiempos de trasbordo y mejoran la accesibilidad y la seguridad ante emergencias. Durante la obra se han puesto en práctica innovadores procesos de ingeniería y construcción subterránea para ejecutar con la mayor seguridad los nuevos túneles en el subsuelo del corazón de la City londinense.

El problema

   La estación de Bank, enclavada en el corazón del distrito financiero de la City, es una de las principales de la red de metro de Londres, con 400.000 usuarios diarios. Más de 110.000 la utilizan en las horas punta de la mañana, de los cuales 44.000 hacen trasbordo entre líneas, según datos de 2019. Esta estación, en unión de la cercana de Monument, forma el tercer mayor intercambiador de la red subterránea del metro londinense, con más 120 millones de entradas, salidas y trasbordos entre las seis líneas de metro de Transport for London (TfL) que por allí pasan (Northern, Central, Circle, District y Waterloo&City, además del Docklands Light Rail o DLR) cada año, lo que hace que esta infraestructura esté más concurrida que el aeropuerto de Heathrow.

La estación, en servicio desde el año 1900, padece severos problemas de congestión. Al enorme volumen de viajeros, con una demanda que creció un 50% entre 2003 y 2013, se suma un diseño anticuado, con un laberinto de pasadizos estrechos que ha dificultado históricamente los trasbordos entre líneas. La estrechez (2,7 m) y la falta de espacio para circular en los andenes de la línea Northern provoca aglomeraciones entre los pasajeros que esperan y los que salen de los trenes. Algo similar ocurre con las escaleras de conexión a la línea DLR, donde se forman colas para bajar. Además, los pasillos entre los andenes de las líneas de Bank y Monument son estrechos y tampoco existen espacios cercanos para absorber las aglomeraciones (las denominadas esponjas de capacidad, habituales en muchas estaciones), lo que crea cuellos de botella y dificulta los flujos multidireccionales de viajeros. Las conexiones verticales (escaleras mecánicas, ascensores) entre los andenes de las líneas superpuestas (Northern en el nivel superior y DLR en el inferior), también insuficientes, agravan el problema. No existe, además, ninguna conexión libre de obstáculos entre la línea Northern y la superficie. Al problema de capacidad se suma la falta de seguridad ante cualquier emergencia (los estrechos corredores y los anticuados ascensores dificultan una eventual evacuación).

Bank ha rebasado su capacidad para acoger a quienes entran, salen o hacen trasbordo (el 40% del total en horas punta), lo que en ocasiones obliga a adoptar medidas especiales por razones de seguridad en horas punta, entre ellas el paso de los trenes sin detenerse en los andenes. Cuando se inició el proyecto, se estimó que en la actual década llegaría un momento en que habría que cerrar la estación para evitar problemas de seguridad con las aglomeraciones. Las cifras de viajeros registradas después de la pandemia mantienen la validez de esta predicción. El coste de la inacción, según TfL, lo tendrán que asumir las estaciones de metro del entorno.      

La solución

Para tratar de resolver todos estos problemas, TfL concibió a principios de la pasada década el proyecto Bank Station Capacity Upgrade (Incremento de Capacidad de la Estación de Bank). Este proyecto comprende una serie de actuaciones de obra civil destinadas a aumentar un 40% la capacidad de los espacios de la infraestructura, porcentaje que el organismo municipal encargado del transporte de Londres considera suficiente para solucionar los actuales problemas de congestión y afrontar con garantías el potencial crecimiento de usuarios en el futuro.    

El proyecto ha comprendido dos actuaciones principales. Por un lado, la construcción de un nuevo túnel de la línea Northern, de unos 500 m de longitud, al oeste del doble túnel existente, para la circulación de los trenes en dirección sur. Por otro lado, en el costado opuesto de la estación, uno de los tubos del túnel existente, que albergaba los andenes dirección sur, se ha cerrado a la circulación de trenes y se ha transformado en un nuevo y amplio vestíbulo entre los dos andenes, ampliando el espacio para la espera y para la circulación fluida dentro de la estación.

Otras actuaciones han sido la construcción de pasadizos de conexión desde los dos andenes (dirección norte y dirección sur) al nuevo vestíbulo, nuevas conexiones verticales desde la superficie a los andenes de las líneas Northern y DLR (seis nuevas escaleras, mecánicas y fijas, así como dos ascensores) y la construcción de un amplio pasadizo con cintas transportadoras móviles para reducir los tiempos de trasbordo desde las líneas Northern y DLR hasta la línea Central. Como actuación final, se ha construido una nueva entrada en Cannon Street, la may vía escaleras mecánicas y ascensor.

Los beneficios esperados

   El proyecto, como se dijo, amplía la capacidad de la estación de Bank en un 40% en las horas punta. Esto se traduce, sobre todo, en un importante incremento del espacio disponible para los viajeros. Los nuevos andenes dirección sur de la ltionar ern Lineciern Line.taciones), cios fuera de los andenes para gestionar ínea Northern, de 5 m de anchura, prácticamente doblan la anchura de los antiguos andenes, lo que supone el doble de espacio para esperar al tren y reduce las posibilidades de aglomeraciones. En el otro costado de la estación, el nuevo espacio construido donde antes estaban los andenes dirección sur actúa como esponja de capacidad de los andenes dirección norte, propiciando una mayor capacidad y una mejor circulación de los flujos de personas en esta zona.

La multiplicación de las conexiones verticales entre andenes –Bank ha sumado 12 nuevas escaleras a las 15 existentes, convirtiéndose en la estación con más escaleras de la red del metro de Londres–, también contribuye a ello. Además, los andenes de la línea Northern están por primera vez en su historia conectados por ascensor directamente a la calle, lo que elimina barreras y mejora considerablemente la accesibilidad de los usuarios. Asimismo, se han implementado nuevas medidas de seguridad, entre ellas la construcción de amplios pasadizos, nuevas salidas de emergencias y ascensores para evacuar la estación con mayor rapidez que hasta ahora.

Un cambio cambio muy relevante son los menores tiempos de trasbordo entre líneas, lo que redunda a su vez en menores tiempos de viaje para los usuarios. En el nuevo pasadizo con cintas trasbordadoras móviles, el trasbordo entre las líneas Northern y Central se hace ahora en tres minutos, frente a los ocho minutos que se tardaban hasta la fecha. Según cálculos de TfL, una persona que trabaja tres días en la oficina se ahorrará al menos dos horas al mes al hacer un trasbordo entre estas dos líneas en la nueva estación de Bank. En los trasbordos entre las líneas Northern y DLR también se han alcanzado reducciones en los tiempos de desplazamiento dentro de la estación.

Contratista, presupuesto y plazos

El proyecto Bank Station Capacity Upgrade fue promovido a finales de 2011 por Transport for London. El proceso de licitación, lanzado en 2012, se apoyó en la presentación anticipada por las empresas aspirantes de un proyecto de diseño y construcción que, basado en la innovación, aportara las mejores soluciones constructivas, redujera los costes y el riesgo de la remodelación de la estación, así como un cronograma de actuaciones realista.

El concurso internacional fue ganado por Dragados, del grupo español ACS, que batió a otros tres consorcios formados por algunas de las mejores constructoras europeas (Vinci, Balfour Beatty, Ferrovial, Bam Nuttall, Morgan Sindall…). El contrato se firmó en julio de 2013, por un importe de 500 millones de libras esterlinas. La inversión final se estima en cerca de 650 millones de libras (unos 740 M€), según datos de la empresa española.

El contrato fijó el año 2021 como el plazo de finalización de la obra y puesta en servicio de la infraestructura remodelada. La circulación de la línea Northern en la estación se interrumpió en enero de 2022 para terminar las últimas obras y se restableció en mayo del mismo año. La terminación definitiva de la última fase de las obras, la relativa a la construcción de la nueva entrada de Cannon Street, concluyó en enero de 2023. La puesta en servicio oficial de todo el proyecto, escenificada en la apertura de esta entrada, se ha producido finalmente el 27 de febrero de 2023, prácticamente un año después del plazo original.

Desafíos del proyecto

   Toda obra subterránea en un entorno urbano implica grandes retos. En la estación de Bank, la construcción de los túneles ha sido extraordinariamente compleja al desarrollarse bajo tierra, a profundidades de 27 a 30 m, en un entorno sin apenas espacio. El trazado del túnel se desarrolla por un terreno plagado de servicios a recolocar y/o proteger (conducciones de agua y gas, eléctricas, telecomunicaciones…) y, además, bajo los cimientos de 31 edificios protegidos de la City de Londres, entre ellos el Banco de Inglaterra, así como en las cercanías del puente de Londres. El esfuerzo de Dragados para minimizar el impacto de la obra en este entorno histórico ha sido enorme. Además, los trabajos subterráneos se han realizado durante la mayor parte del proyecto sin interrumpir el servicio de metro de las diferentes líneas que pasan por la estación.

La obra se ha realizado desde dos únicos puntos en superficie: una manzana que da a la calle King William (el denominado Whole Block), cuyos edificios fueron demolidos para construir en su lugar la nueva entrada de Cannon Street, el nuevo vestíbulo dirección sur y las conexiones verticales de este lado de la estación; y la calle Arthur, cerrada durante seis años para construir un pozo de 33 m de profundidad, de 4,5 x 8 m en la superficie, utilizado para la bajada de materiales y maquinaria y la subida del terreno excavado en los túneles (más de 200.000 toneladas) mediante una grúa especial. La reducida dimensión de este pozo en la superficie ha supuesto un enorme desafío para la logística del proyecto.

Los plazos son siempre uno de los grandes retos de un proyecto de construcción. En el caso de Bank, este plazo se ha superado en un año debido a la propia complejidad de la obra, además de factores externos como la pandemia del coronavirus, que interrumpió las actuaciones subterráneas durante cerca de tres meses. La pandemia aplazó también la puesta en marcha del bloqueo (blockade), un periodo de 17 semanas, entre el 15 de enero y el 15 de mayo de 2022, durante el cual TfL suspendió el servicio de trenes de la línea Northern entre las estaciones de Moorgate y Kennington para dar tiempo a terminar la conexión entre el nuevo túnel y los túneles existentes. Dragados tuvo que acelerar al máxima la obra para no rebasar ese plazo, que incluía las pruebas con trenes. Y lo acabó cumpliendo.

La obra

La obra civil del proyecto arrancó en abril de 2016, con los trabajos de demolición de la manzana completa del Whole Block y la construcción del pozo de acceso de la calle Arthur. Esta no ha sido una obra menor, ya que la construcción del pozo y la recolocación de los servicios existentes en la zona se prolongó durante prácticamente un año.

Los trabajos principales de tunelación se han desarrollado entre mayo de 2017 y octubre de 2020. En total, se han construido cerca de 1.300 metros de túneles de distinto tipo (túnel de la línea Northern, túneles entre andenes, pasadizos y túneles para las conexiones verticales), con dimensiones de 10,5 x 9,6 m para el túnel de estación y de 3 x 3 m para el túnel de la línea Northern. Todos ellos se han excavado a través de terrenos arcillosos (London Clay), un material considerado blando. Descartada la opción de la tuneladora por falta de espacio subterráneo, el equipo de Dragados, que incluía a la ingeniería británica Dr. Sauer&Partners, optó por un método innovador: excavación mecánica y posterior aplicación de hormigón proyectado (SCL, Sprayed Concrete Lining), reforzado con fibras de acero, como forma de sostenimiento y posterior revestimiento. Esta solución innovadora, aplicada a casi todos los túneles del proyecto, ha permitido acortar los plazos y ha proporcionado varios galardones al equipo constructor. En algunos pasadizos, el terreno se ha excavado a mano para no dañar antiguas estructuras.

La construcción del túnel principal, de unos 500 m de longitud, se ha realizado con el apoyo de un modelado de terreno en 3D, lo que ha permitido reducir los sondeos prospectivos. El principal obstáculo para la excavación ha sido la existencia en el trazado de numerosos cimientos de edificios, varios de ellos protegidos. Aunque el trazado diseñado los sorteaba casi todos, en 17 cimientos pertenecientes a tres edificios se realizaron inyecciones de hormigón (grouting) para estabilizar el terreno. En un caso esto no fue posible, ya que el trazado debía pasar obligatoriamente por el espacio donde estaban situados cuatro grandes pilotes de un edificio. Para vencer este obstáculo, Dragados ejecutó una solución sin precedentes consistente en el corte inferior de los pilotes, de 1,8 m de diámetro, y la ejecución de una estructura para transferir las cargas de los pilotes como parte del sistema de revestimiento, sin que ello supusiera daño alguno para el edificio.

Además del túnel principal, la obra ha incluido otras actuaciones singulares notables. Es el caso de los túneles para instalar las conexiones verticales (escaleras mecánicas), que, en vez de ejecutarse de abajo arriba, se han ejecutado de arriba abajo, con una inclinación a veces superior al 30%. Además, en algunos pasadizos de la estación, se ha recurrido a excavar el terreno con técnicas de minería, a mano y mediante herramientas convencionales, con objeto de no dañar antiguas estructuras existentes.

Obras durante el bloqueo

El periodo del bloqueo (interrupción del tráfico durante 17 semanas para conectar el nuevo túnel a los túneles existentes) ha sido probablemente el momento más exigente del proyecto, precisamente por la corta duración del plazo de ejecución. En este periodo, Dragados y su equipo han tenido que completar la excavación de los últimos 100 m de túnel (55 m en la parte sur y 45 m en la parte norte), y conectarlo con el túnel operativo de la línea Northern. En estos nuevos tramos se han instalado la parte final de los 712 m de vía en placa del nuevo túnel, junto a los equipos electromecánicos , así como las nuevas instalaciones de señalización y comunicaciones.

Paralelamente, en el otro costado de la estación, se ha actuado sobre el túnel de estación en dirección sur, retirando las vías y los sistemas ferroviarios, y rellenando el espacio inferior de hormigón para elevar el suelo a nivel del nuevo vestíbulo. También se ha completado en este periodo la conexión de los túneles de conexión a los nuevos andenes.

Las obras programadas terminaron dentro del tiempo previsto, y en abril se estaban realizando ya las primeras pruebas con trenes a lo largo del nuevo túnel.

Puesta en servicio

La puesta en servicio del proyecto se ha realizado en fases sucesivas. El 16 de mayo de 2022 se abrió al tráfico de trenes el nuevo túnel dirección sur, junto a los nuevos andenes dirección norte y el nuevo vestíbulo asociado a estos.

En octubre del mismo año entró en servicio la nueva conexión de escaleras mecánicas entre la línea Northern y el DLR, proporcionando una nueva ruta entre el vestíbulo de la primera y el vestíbulo y los andenes de la segunda. TfL ha estimado que esta nueva ruta ahorra a los viajeros hasta 9 minutos en el trasbordo entre ambas líneas respecto a la anterior ruta.

Finalmente, el 27 de febrero de 2023 entró en servicio la nueva entrada de Cannon Street, incluida una nueva conexión mediante ascensores entre la superficie y los andenes de la línea Northern y el DLR, que mejora muy sustancialmente los tiempos de desplazamiento en la estación. Con esta apertura se dio por finalizado el proyecto.

   No obstante, las obras en supericie no se han terminado definitivamente, ya que sobre la nueva entrada de Cannon Street está prevista la construcción de un nuevo edificio de nueve plantas, destinado a oficinas y comercios. Este desarrollo urbanístico permitirá recuperar parte del presupuesto destinado al incremento de capacidad de la estación.