Un metro único en el mundo

Empresas españolas han diseñado y construido gran parte del recién inaugurado metro de Riad, uno de los mayores sistemas de transporte público urbano del mundo

Fotos: Consorcio FAST

Construir desde cero una nueva red de metro de seis líneas con más de 170 kilómetros en un plazo de apenas ocho años es una empresa sin precedentes. Sin embargo, este es el ambicioso reto que ha superado el proyecto del metro automático de Riad, uno de los mayores sistemas de transporte público masivo del mundo. El multimillonario proyecto, inaugurado el 27 de noviembre, se está poniendo en servicio de forma progresiva: tres líneas iniciaron la operación comercial el 1 de diciembre, otras dos lo harán el 15 de diciembre y la sexta el 5 de enero. Ingenierías y constructoras españolas han jugado un papel central en el diseño y ejecución de la nueva red, de la que se espera que abra una nueva era de movilidad urbana en la congestionada capital saudí.

Riad, habitada por más de 6 millones de personas, es una urbe en expansión demográfica y se estima que en 2030 habrá crecido hasta 8,5 millones, pero carece de un sistema de transporte público masivo homologable a estándares internacionales que satisfaga sus necesidades de movilidad. En la capital saudí el modo de transporte dominante es el vehículo privado, protagonista de 7,2 millones de desplazamientos diarios (un 60% más que en Madrid) y causante de graves problemas de congestión, contaminación y siniestralidad. El crecimiento de la red viaria, en curso, paliará estos problemas pero no los resolverá, ya que a la postre significará más vehículos. Y las proyecciones apuntan que en 2030 los viajes en coche privado se habrán duplicado hasta 15 millones diarios, lo que colapsará las calles de la ciudad.

Ante este desafío de futuro, las autoridades saudíes diseñaron en la pasada década una estrategia para cambiar de modelo y crear un nuevo sistema de transporte público masivo que tenga un impacto decisivo en la movilidad de la capital. Esta estrategia cristalizó en el proyecto Rey Abdulaziz para el Transporte Público en Riad, aprobado a finales de 2011, que contemplaba el desarrollo de una red de metro y otra paralela de autobús, capaces de integrar todos los distritos de la capital y reducir la dependencia del petróleo, con un fin revolucionario: elevar la cuota del transporte público urbano desde el 2% actual hasta el 20% a finales de la década, lo que eliminará 250.000 viajes diarios en coche particular. Es un proyecto innovador en Arabia Saudí con un componente de experimento sociológico, ya que aspira a cambiar los hábitos de movilidad de los riadenses, sin cultura de transporte público y habituados a moverse en vehículo privado.

En 2013, la Autoridad para el Desarrollo de Riad (ADA) convocó el concurso para desarrollar el que ha sido considerado como el mayor sistema de transporte urbano del mundo en construcción. La espina dorsal del sistema es el metro, una red de 176 kilómetros distribuidos en seis líneas y 85 estaciones, automática, con capacidad para 1,1 millones de pasajeros/día al inicio de la operación y 3,6 millones más adelante, y con una singularidad que la hace única: las seis líneas se han construido en su totalidad de forma simultánea partiendo desde cero, con un plazo inicial de cinco años (las obras se iniciaron en abril de 2014) que luego se amplió hasta casi 10 por diversas causas. Es algo nunca acometido antes en ninguna ciudad en tan poco tiempo y que contrasta con los metros tradicionales, construidos a partir de una línea inicial y luego ampliados durante décadas con nuevas líneas. El segundo componente del futuro sistema de transporte de Riad es una red de autobuses, conectada al metro, que cubre 1.200 kilómetros de rutas y tiene capacidad para transportar 900.000 pasajeros/día en un millar de vehículos.

Con un presupuesto global estimado en 22.500 M$, el proyecto del metro, dada su magnitud, dividió la obra de plataforma en tres lotes, a desarrollar mediante contratos EPC (Engineering, Procurement & Construction, es decir, diseño, suministro y construcción) y metodología fast-track (el diseño del proyecto y la ejecución de la obra se realizan de forma solapada, lo que mejora los plazos). Estos contratos se adjudicaron a finales de 2013 a tres consorcios: BACS, liderado por una empresa estadounidense, que ha construido el lote 1 (líneas 1 y 2, con 63,3 km), ANM, encabezado por una compañía italiana, que ha ejecutado el lote 2 (línea 3, con 41,7 km), y FAST, dirigido por la española FCC, contratista principal del lote 3 (líneas 4, 5 y 6, con 71 km). De los 176 kilómetros de trazado, casi 84 km discurren de forma elevada sobre viaductos, más de 70 lo hacen de forma subterránea en túneles (ejecutados por siete tuneladoras) y el resto lo hace en superficie. Las seis líneas sirven a 85 estaciones (50 subterráneas, 31 elevadas y 4 en superficie) y se han construido igualmente siete cocheras-taller.

El proyecto ha tenido un fuerte componente español, ya que al liderazgo del tercer consorcio se suma el relevante papel de las ingenierías: Typsa e Idom han sido responsables principales –junto a dos compañías más- de los proyectos de diseño y constructivo de cuatro de las seis líneas (4, 5 y 6 en el primer caso y 3 en el segundo); Sener ha realizado los servicios de ingeniería de verificación independiente de las tres líneas, y la sevillana Ayesa ha firmado el proyecto de las dos estaciones elevadas del aeropuerto King Khaled, además del diseño de las telecomunicaciones de todas las estaciones del lote 3. Otras ingenierías han desarrollado trabajos para los tres lotes. Asimismo, más de una treintena de empresas españolas especializadas han operado en el consorcio FAST gracias al “efecto arrastre”. Además, Indra ha implantado la tecnología de billetaje y control de accesos en todo el sistema, en el que ha sido considerado como el mayor contrato de ticketing del mundo.

El lote 3

De los tres lotes del proyecto, el desarrollado por el consorcio FAST es el de mayor longitud de obra (70 kilómetros, el 40% de la red) y el de segundo mayor presupuesto (6.700 M€). Está formado por tres líneas: línea 4 (amarilla), de 35 kilómetros, que enlaza el distrito financiero Rey Abdalá con el aeropuerto internacional Rey Khaled, discurre sobre todo elevada (17,3 km), con tramos a nivel y en túnel, incluyendo ocho estaciones; línea 5 (verde), de 13,7 kilómetros, con un desarrollo norte-sur a lo largo de uno de los grandes ejes del centro histórico, discurre casi totalmente en túnel e incluye 11 estaciones soterradas y un complejo de cocheras bajo tierra en el extremo norte; y línea 6 (violeta), de 21,3 kilómetros, comparte el tramo inicial con la línea 4 y luego gira hacia el sureste situándose sobre un importante eje norte-sur, se ha construido mayoritariamente elevada con un tramo en túnel e incluyen seis estaciones.

La ejecución de una obra de estas magnitudes en un plazo ajustado ha sido el mayor desafío del consorcio, más aún en un país con importantes retos logísticos y de recursos humanos. A este reto se ha sumado, en clave interna, otro no menos complejo, como ha sido la gestión de un consorcio multinacional formado por ocho empresas de seis países (España, Corea del Sur, Francia, Holanda, Reino Unido y Arabia Saudí) y por unos 8.000 empleados de 38 nacionalidades, que hablan 22 lenguas diferentes. En este sentido, la coordinación de actividades de un equipo multidisciplinar tan amplio y multicultural ha sido básica para desarrollar con eficacia la planificación y la gestión diaria del contrato. La aportación española a este heterogéneo equipo se ha cifrado en unas 400 personas desplazadas por FCC de forma permanente, con picos de hasta 1.500 en los momentos álgidos, y en unos 110 técnicos de Typsa, con un despliegue máximo de 250, contando en ambos casos con la involucración de otros departamentos corporativos, tanto con trabajos en remoto como con viajes de apoyo in situ a Riad. A estas cifras hay que sumar el personal de las empresas españolas subcontratadas.

Túneles, viaductos y estaciones

El lote 3 ha incluido un importante conjunto de obras subterráneas, con una longitud total de 28 kilómetros entre las tres líneas, que se han ejecutado mediante distintos sistemas (tuneladora, nuevo método austriaco y falso túnel). La actuación más compleja ha correspondido a la línea 5 al desarrollarse casi íntegramente en túnel (12,9 km de 13,7 km) en una céntrica zona urbana densamente poblada, con las estaciones y los pozos intermedios excavados a cielo abierto, lo que ha condicionado los desvíos del tráfico y de servicios afectados. Otros condicionantes relevantes, además de los plazos, han sido las características geotécnicas del subsuelo, un macizo calizo altamente fracturado con presencia de cavidades kársticas y materiales agresivos para el hormigón, y la compleja hidrogeología local, con un nivel freático cambiante que alterna zonas sin agua con otras que han requerido medidas para impermeabilizar el túnel y las estaciones. La aportación de la ingeniería –realización de un estudio hidrogeológico integrado de las tres líneas para evaluar la evolución del nivel freático y análisis particulares de estructuras en su interacción con el terreno y el agua–, que ha mejorado el conocimiento del terreno, ha permitido implementar soluciones técnica para afrontar los problemas de gestión del agua y de protección de estructuras enterradas.

Para ejecutar esta obra, FCC ha operado dos tuneladoras TBM de escudo simple, de 9,77 metros de diámetro, que han construido la sección completa del túnel a una profundidad de 25-30 metros, revistiéndolo de más de 7.300 anillos de dovelas de hormigón. Ambas máquinas, bautizadas como Dahfrah y San’ah, se han repartido la perforación del trazado, dividido en tramo central (7,2 km) y tramo norte (4,8 km) –a su vez subdivididos en secciones de excavación por las 10 estaciones subterráneas atravesadas y por los dos pozos de montaje–, más la conexión del túnel norte con las cocheras, ejecutado mediante un falso túnel (850 m) en el que se integra otra estación. Sus viajes subterráneos, realizados durante un año, concluyeron con éxito a mediados de 2016, habiendo alcanzado avances medios superiores a 550 metros/mes, con un récord de 54,4 metros en un día. Dahfrah, primera tuneladora del proyecto del metro en iniciar la excavación, ha sido también la primera TBM en operar en Arabia Saudí.

Otro elemento de la obra civil, el trazado elevado, ha consistido en la construcción de 24 kilómetros de viaductos, a lo largo de las líneas 6 (13,3 km) y 4 (11 km), que se alzan en las calles y en la periferia de Riad. Pese a la gran variedad de vanos que presentan estas estructuras, los más habituales son de 36 metros, siendo el más largo de 120 metros. Como rasgo característico, para la ejecución de los viaductos se han utilizado todas las tecnologías de producción masiva de puentes en un mismo proyecto y de forma simultánea en el tiempo: cimbrados in situ, vigas prefabricadas con montaje convencional, voladizos sucesivos, lanzamiento de dovelas y lanzamiento de vigas sobre el propio tablero construido. La elección de cada sistema constructivo ha dependido del emplazamiento de la estructura y ha buscado minimizar el espacio de trabajo requerido y la afección al tráfico. Según fuentes del consorcio, el empleo de este sistema ha permitido realizar un análisis técnico-económico de los pros y contras de cada metodología, que será muy útil para futuros proyectos de viaductos en otros países. El consorcio también ha construido 13 kilómetros de vías en superficie.

En paralelo a estos trabajos, el consorcio FAST también ha sido autor de la construcción de las estructuras de las 25 estaciones y las dos cocheras-taller previstas en el proyecto de obra civil, sobre las cuales se han desarrollado a continuación los trabajos de instalaciones electromecánicas y arquitectura. Análogamente a los otros lotes, en las líneas del lote 3 se han construido cuatro tipologías de estación: 12 subterráneas (profundas y superficiales), ocho elevadas y cinco en superficie, de las cuales seis conectan con otras líneas. Como singularidad, en las estaciones subterráneas de la línea 5, ejecutadas a 30 metros de profundidad y divididas en tres niveles, se ha implementado un innovador sistema que ha permitido ejecutar gran parte de las estructuras al tiempo que se evacuaban los materiales procedentes de la excavación del túnel en otras zonas, con un notable ahorro de plazos. En las estaciones elevadas, por otro lado, los sistemas de climatización se han sobredimensionando con respecto a los metros de otras ciudades para afrontar el “efecto invernadero” provocado por las fachadas de vidrio que, por cuestiones arquitectónicas y estéticas de integración urbana, las revestirán.

Todos los trabajos de construcción acometidos por el consorcio desde 2014 han exigido un importante esfuerzo de logística para el suministro de materiales desde los dos parques logísticos hasta los distintos tajos de la obra y para la retirada de escombros, así como el desarrollo de un plan coordinado con las autoridades locales para realizar los desvíos, con el objetivo de minimizar las afecciones al tráfico. Desde el consorcio, además, se destaca que durante la realización del proyecto se han superado los 15 millones de horas de trabajo sin que se hayan producido accidentes laborales, un registro que responde en buena medida a los elevados estándares de seguridad y salud en el trabajo aplicados en la obra, inéditos en Arabia Saudí. El propio cliente quiere que estos estándares sirvan de referente para su aplicación como buenas prácticas en las obras futuras en este país.

La línea más larga

El proyecto del metro de Riad lo completan dos lotes: el lote 1, formado por las líneas 1 (mayoritariamente subterránea) y 2 (en superficie), que suman 63 kilómetros y 35 estaciones, y es ejecutado por el consorcio BACS con un presupuesto superior a 8.000 M€ ; y el lote 2, integrado por una única línea, la 3, que con 42 kilómetros es la más larga de la red, mayoritariamente elevada (27,7 km) e incluye 22 estaciones, estando a cargo del consorcio ANM con un presupuesto de 5.900 M€. Entre las siete empresas de este consorcio figura la consultora e ingeniería vasca Idom, co-responsable del diseño y el proyecto constructivo de la línea, tareas a las que ha destinado más de 350 técnicos de ingeniería civil, industrial y arquitectura.

El trazado de la línea 3 se ha diseñado en viaducto en la zona oeste, discurre soterrado en la parte central y se desarrolla a nivel en la zona este, a lo largo de la mediana de una autopista. La parte central incluye un tramo en túnel de 5,3 kilómetros, perforado por la tuneladora Jazlah a razón de casi 600 metros/mes, que completó su labor en enero de 2017. La máquina atravesó terrenos calizos con potencial riesgo kárstico y zonas con riesgo de bolsas freáticas a un nivel poco profundo relacionadas con filtraciones de los servicios –el mismo escenario que la línea 5–, circunstancias que obligaron a realizar un modelado geotécnico detallado y a dimensionar el túnel bajo esa condición de contorno. El resto de la obra subterránea son falsos túneles.

La mayor parte de los viaductos se han diseñado con tipología isostática y han sido ejecutados mediante dovelas colocadas con hasta seis vigas de lanzamiento distintas. En las zonas donde la urbanización o las condiciones de tráfico han exigido la ubicación de pilas más allá de la distancia admitida para vanos isostáticos se han diseñado estructuras singulares con dos tipologías: estructuras continuas de tres vanos, con luz central de 50 metros y laterales de 37 metros; y estructuras en avance en voladizo de tres vanos, con luz central variable desde 72 hasta 95 metros y laterales de 59 metros.

Idom ha proyectado 20 estaciones de cuatro tipologías (9 elevadas, 7 subterráneas profundas, 3 enterradas y un intercambiador). Las estaciones enterradas, para obviar el problema del nivel freático en superficie, han sido diseñadas como estancas. Para las estaciones profundas, formadas por cuatro niveles cerrados por una contrabóveda, se ha creado un prototipo (con tipologías de subterránea estrecha y subterránea ultra-estrecha) dadas las limitaciones geométricas impuestas por las estrechas calles del barrio de Batha. Las elevadas se han diseñado a partir de pórticos sobre los que se ubica el vestíbulo, de los que arrancan los pilares que sustentan la viga que constituye el andén. El diseño de todas ellas, de gran sencillez para facilitar la orientación, con un tratamiento inteligente de la luz y potente climatización, se completará con la integración de la estación en el tejido urbano, creando en el exterior zonas sombreadas para pasear muy apreciadas debido al clima.

Singularidades del proyecto

Automatización. El metro automático (sin conductor) ya está en servicio en varias ciudades, pero el de Riad será, con 176 kilómetros, el más largo del mundo. Esta tecnología está basada en un sistema de señalización y control ferroviario, apoyado en la comunicación vía radio tren-vía y gestionado automáticamente desde un centro de control, que permite reducir el intervalo entre trenes (por ejemplo, cada 90 segundos), manteniendo la seguridad de la línea y aumentando así su capacidad, algo decisivo en horas punta.

Energía. El proyecto de Riad apuesta por la sostenibilidad ambiental, destacando el empleo de placas fotovoltaicas en estaciones y cocheras que ayudarán a reducir el impacto energético de su funcionamiento y ahorrarán hasta un 20% del consumo. Los trenes incorporarán un innovador sistema de recuperación de energía que “devolverá” a la red la energía de frenado de los convoyes al llegar a las estaciones.

Estaciones. La red tiene 85 estaciones, equipadas con avanzados sistemas de confort, seguridad e información, además de wifi universal. Cuatro de ellas, diseñadas por prestigiosos arquitectos, son los iconos de la red y actúan como intercambiadores. Los sistemas de climatización de las estaciones se han diseñado para mantener la temperatura interior dentro de los niveles de confort humano, cuando en el exterior pueden alcanzarse los 50º. También los túneles incorporan sistemas de ventilación para hacer frente, mediante sobrepresión, a las tormentas de arena que sufre Riad.

Material móvil. Tres grandes fabricantes han suministrado los 190 trenes de la red, que tienen un diseño unificado y están identificados por el color de la línea en la que circularán. Con una velocidad punta de 80-90 km/h y capacidad para 230 pasajeros, cómodos, totalmente accesibles y con wifi, los trenes se han diseñado para adaptarse al rigor climático de Riad, manteniendo una temperatura interior de 25º. Disponen de tres clases: primera clase, family (solo familias) y single (solo hombres).

Innovación constructiva. La obra de Riad es escenario del uso de tecnologías constructivas avanzadas, algunas de ellas inéditas en Arabia Saudí, como la perforación con tuneladoras o el sistema de lanzamiento de vanos completos en los viaductos. Para la vía en placa se ha empleado un sistema automatizado que construye la plataforma y monta las vías de forma cuatro veces más rápida que los sistemas convencionales. En diseño, las ingenierías han generalizado el uso de la metodología Building Information Modeling (BIM) para facilitar la coordinación de los proyectos entre equipos dispares y la integración de las distintas disciplinas que intervienen en la obra, lo que ha permitido desarrollar los proyectos con altos niveles de calidad y en los plazos establecidos.

Los tres consorcios internacionales

En agosto de 2013, la Autoridad para el Desarrollo de Riad (ADA) adjudicó tres contratos, por valor de 22.500 M$, para el diseño, construcción y equipamiento tecnológico y con material rodante de la nueva red de metro. Tres consorcios internacionales se adjudicaron estos contratos. Son los siguientes:

FAST. Liderado por la española FCC Construcción, incluye a Samsung C&T, Strukton Civil y Freyssinet Arabia Saudí (constructoras), Typsa (española), Setec y Atkins (ingenierías) y Alstom (fabricante de material rodante).

El contrato es por un importe de 7.900 M$. El consorcio es responsable de la construcción de las líneas 4 (Amarilla), 5 (Verde) y 6 (Púrpura). En total, 64,6 kilómetros, de ellos 29,8 km en viaducto, 26,6 km en túnel y 8,2 km en superficie, así como 25 estaciones. También ha suministrado el material rodante y los sistemas de señalización, además de xxxxxx la integración con el resto de la red.

BACS. Bajo el liderazgo de la estadounidense Bechtel, está formado también por Vinci, Almabani Contractors, Consolidated Contractors (constructoras), la ingeniería Aecom y el fabricante de trenes Siemens.

Este consorcio ha ejecutado el contrato más importante de la red, por un importe de 9.400 M$. El consorcio ha construido las líneas 1 (Azul) y 2 (Roja), que suman 69 kilómetros, y 35 estaciones, entre ellas las icónicas de Al-Olaya y KAFD. También ha suministrado los trenes.

ANM. Liderado por la italiana Salini Impregilo (actual WeBuild), completan el consorcio Larsen & Toubro, Nesma (constructoras), Ansaldo STS, las ingenierías Idom (española), Worley Parsons y Hyder Consulting, y el fabricante de trenes Bombardier (actual Alstom).

El contrato de este consorcio, por valor de 5.200 M$, ha comprendido la construcción de la línea 3 (Naranja), con una longitud de 40,7 kilómetros y 22 estaciones, destacando las icónicas de Qasr Al Hoqm y Western.