Obras de ampliación de la línea “H” – Tramo C2

*Por el Ing. Ezequiel A. Zielonka (Gerente Técnico de Geoconsult Buenos Aires S.A. y ex Director del Grupo Consultor integrado por Geoconsult Bs. As. S.A. & SRK Consulting S.A. a cargo de la Ingeniería Geotécnica y Estructural de las Obras de Ampliación de la Línea “H”) y  el Ing. Jorge G. Laiún (Jefe Área Túneles SRK Consulting S.A y actual Director del Grupo Consultor a cargo de la Ingeniería Geotécnica y Estructural de las Obras de Ampliación de la Línea “H”).

El Tramo C2, implantado al norte de la Ciudad incluye en su recorrido cuatro nuevas estaciones, tres de ellas en caverna, y aproximadamente 2 km de túneles dobles, debiendo atravesar en su recorrido importantes interferencias, como ser la Línea “D” del Metro, grandes conductos de agua y otros servicios. Los Tramos A0 y A1, implantados en la zona sur de la Ciudad incluyen en su trazado una nueva estación y, al igual que el tramo C2, deben atravesar en su desarrollo importantes interferencias, con el agravante que ellos se emplazan en la zona baja de la Ciudad, con presencia de suelos cuaternarios de muy baja calidad geotécnica.

Por razones políticas, se postergó la construcción de los Tramos A0 y A1 para el año 2017, al mismo tiempo se aceleraron los plazos para la construcción de las otras cuatro estaciones del Tramo C2, las que deberán estar finalizadas y operativas para el año 2016, obligando esto a una reestructuración de todos los trabajos y a la apertura de varios frentes simultáneos para la excavación de túneles y estaciones.

 

EXTENSIÓN DE LA LÍNEA H – TRAMO C2 (2011-2016)
El tramo C2 de la Línea H está compuesto por cuatro estaciones vinculadas entre sí mediante tres tramos de túneles dobles, cuya longitud total es de 2.050 m. Las tres primeras estaciones; Córdoba, Santa Fe y Las Heras, tienen una longitud de 135 m cada una, de construcción en caverna, con una sección transversal de excavación de 220 m². La última estación, Facultad de Derecho, está siendo construida bajo la modalidad Cut & Cover (excavar y cubrir).
El tramo C2 se completa con la excavación de un nuevo túnel transversal al túnel principal, a continuación de la Estación Córdoba, para alojar una Subestación Eléctrica, cuya construcción resulta necesaria para poder operar el nuevo tramo actualmente en ejecución.
Originalmente, lo excavación de la obra fue planteada sobre la base de la construcción de tres rampas de acceso a los túneles, empleados para el ingreso del hormigón y la extracción de la marina, quedando ubicados en las calles Mansilla, Pacheco de Melo y Azcuénaga. En función de la necesidad de acelerar los plazos de construcción para las tres estaciones, fue necesario agregar dos nuevos frentes de ataque para adelantar tramos de túnel en forma previa a la llegada de los frentes principales.

 

TÚNELES
El túnel del Tramo C2, con 10 m de ancho total de excavación y 55 m2 de sección transversal, cubre un recorrido total de aproximadamente 2 km, medidos desde la cola de maniobras, emplazada al norte de la Estación Corrientes, hasta su progresiva final, con tres tramos interestación, con longitud de 380 m entre Córdoba y Santa Fe, de 770 m entre Santa Fe y Las Heras, y 705 m entre Las Heras y Facultad de Derecho.
Con coberturas de entre 9 m y 14 m, el túnel se encuentra totalmente sumergido bajo el nivel freático, por lo que el suelo debe ser sistemáticamente drenado en forma anticipada a los trabajos de excavación, extracción de la marina y colocación del hormigón proyectado.
La metodología de excavación utilizada para el túnel típico es la excavación a frente completo y a cañón corrido, con sostenimiento de hormigón proyectado de 15 cm de espesor promedio, fundado en patas de elefante de entre 0.60 m a 1.00 m, en función de la calidad del suelo subyacente y limitaciones de asentamientos por cercanía a edificios e interferencias.
La excavación y movimiento de suelos se realiza con retroexcavadoras, mientras que el perfilado fino del suelo se ejecuta con martillos neumáticos. El uso de cerchas metálicas reticuladas, inmersas en el hormigón proyectado y espaciadas según el avance de la excavación, es la práctica habitual para los túneles de línea del subterráneo. Las longitudes de avance comúnmente adoptadas son también función de la calidad geotécnica y las condiciones hidrogeológicas que se observen en el frente de excavación, pudiendo variar en líneas generales entre 1 m y 2 m.
En general, los pliegos imponen la necesidad de ejecutar un revestimiento definitivo con hormigón colado, estando restringido el uso de hormigón proyectado a la ejecución del sostenimientos primario, el que habitualmente se ejecuta en forma manual, no habiéndose aún impuesto la proyección mediante el uso de robots.

 

ESTACIONES
A partir del éxito logrado en la excavación de la Estación Corrientes (Línea “H”, año 2008), cuya construcción estuvo a cargo de la Empresa Dycasa, la UTE conformada entre las Empresas Techint y Dycasa, a cargo de la presente ampliación, no dudó en replicar aquella solución constructiva para todas las cavernas de la nueva ampliación del Tramo C2.
La metodología constructiva adoptada en la Estación Corrientes y para las tres nuevas estaciones en caverna del Tramo C2 consiste, en la excavación a frente completo de la sección transversal, trabajando con excavadoras ubicadas en dos niveles, de modo tal de poder avanzar con un primer nivel en bóveda y, a continuación, materializar un cierre temprano del sostenimiento mediante la ejecución de pre-hastiales de hormigón proyectado y un tramo de solera definitiva, a una distancia del frente de entre 18 m y 24 m. La metodología descripta fue esquematizada en los cortes longitudinales y transversales de la Figura 2. El ciclo completo de 6 m de excavación, en el mejor de los casos se ejecuta en el plazo de una semana.
El desafío particular que presentan las tres cavernas del Tramo C2, en comparación con la de Corrientes, es que las condiciones de implantación son menos favorables. Para el caso particular de la Estación Las Heras, su cercanía a la barranca hace que la cobertura en el extremo norte sea menor a 5 m. Contrariamente, para el caso particular de la Estación Santa Fe, la necesidad de pasar por debajo de la línea “D” condicionó el trazado altimétrico, de modo tal que está implantada con una cobertura de 8.40 m.
Al igual que para los túneles, tanto la sección transversal de hormigón secundario, como su construcción mediante hormigón colado, surge como una imposición de los pliegos de SBASE (Subterráneos de Buenos Aires Sociedad del Estado) y no como el resultado de un diseño geotécnico optimizado. Éstos, están originados por criterios de diseño conservadores relacionados con la durabilidad, estanqueidad hidráulica y empleo de cuantías de acero reducidas.
Las dimensiones de la caverna generan la necesidad de adelantar la construcción de los andenes, de modo tal que éstos sirvan de plataforma de apoyo para el encofrado deslizante que permite el hormigonado de la bóveda.
La excavación y movimiento de suelo es realizada con dos retroexcavadoras de gran capacidad, mientras que, al igual que en los túneles, el perfilado fino del suelo se ejecuta en forma manual, con martillos neumáticos. Las longitudes de avance son función de la calidad geotécnica y las condiciones hidrogeológicas que se observan en el frente de excavación, siendo en general limitadas por los inspectores de SBASE a 1 m. Al igual que en los túneles, el revestimiento primario se ejecuta en forma manual (con el operador ubicado en la cesta de un elevador), no habiéndose aún impuesto la proyección mediante el uso de robots.

 

COMENTARIOS FINALES
El importante desarrollo de la excavación subterránea de grandes cavernas para las estaciones de SBASE que se produjo en los últimos 10 años en la Ciudad de Buenos Aires, permitió realizar un aprendizaje continuo y adquirir una gran experiencia en la implementación de las metodologías constructivas de excavación y sostenimiento, tanto por parte de los diseñadores como de los constructores y de los representantes de SBASE.
El avance actual de los trabajos de excavación y sostenimiento del Tramo C2 cercano al 95% hacen posible la meta de inaugurar la extensión de la Línea H en el año 2016. Las Estaciones Córdoba y Las Heras están prácticamente concluidas, mientras que en la Estación Santa Fe, de gran complejidad técnica, quedan pendientes únicamente los trabajos de construcción de las conexiones con la Estación Pueyrredón, de la Línea “D”, y de algunas obras complementarias.

 

 

NOTA
Se agradece a las empresas Techint y Dycasa por la colaboración con el material publicado y el permiso para la publicación de este trabajo, como también al equipo de profesionales de SRK Consulting y Geoconsult Buenos Aires que actuaron como consultor de la ingeniería de detalle y asesoría en Obra de todas las obras subterráneas.