Obras y diseños actuales del Túnel de Incheon

El Puente de Incheon, que conecta la isla Yeongjondo y la ciudad internacional de Songdo en Corea del Sur, tiene unos 800 m de longitud de vano y 18.38 km de longitud total, lo cual lo transformó en el 5º puesto mundial en términos de longitud en el momento de su finalización, y actualmente el 4º entre los puentes marítimos en el mundo.

Este puente gigantesco de seis carriles con un diseño original, fue beneficiario de todo tipo de métodos de construcción avanzados y tecnologías de última generación, por lo cual, en 2005 este proyecto de construcción fue seleccionado como uno de los 10 proyectos de construcción más impresionantes del mundo por Construction News, diario británico especializado en los asuntos de construcción. El método de implementación acelerada posibilitó llevar a cabo el diseño y la construcción simultáneamente, contribuyendo a acortar la duración de las obras hasta en 19 meses.

Dimensión del puente

• Puente más grande y largo de Corea: 18,4 km (carretera de seis carriles). Ocupa el 8º puesto del mundo como puente atirantado (arcada central 800m).
• Proyecto de la inversión privada y extranjera del capital social fijo.
• Lleva adelante paralelamente proyecto de inversión privada y financiero nacional.

Última tecnología de diseño y técnico a nivel mundial

• Criterio de diseño en estándar global: AASHTO LRFD
• Diseño con resistencia al viento y terremotos: velocidad del viento 72 m/s, escala sismológica VII (velocidad instantánea máxima del viento) MAEMI: 60 m/s.
• Sistema de anticolisión de buques: prevención de 100 mil toneladas.
• Prueba de carga sobre pilotes: más de 300 mil toneladas.
• Aseguramiento de durabilidad: hormigón con resistencia a la salinidad, instalaciones con anticorrosivo.

El Túnel de Incheon
Es considerado el primer túnel submarino en el mundo que emplea el método NATM (Nuevo Método Austríaco) en una autopista. Se trata de un túnel que cruza por debajo del área central de la ciudad de Incheon (75m de máxima profundidad), por debajo del Puerto Norte(L=540m), y el Muelle de Aguas Residenciales(L=250m). En consideración de las características de un túnel submarino, se aplicó un método de reforzamiento resistente a incendios y aguas marinas.
Con seis carriles y una longitud total de 5,460km, el túnel está equipado con algunas de las siguientes instalaciones principales: un pozo vertical (D=13m) que ayuda la ventilación integral, dos centros de mantenimiento de túnel y tres pozos recolectores. Además, el sistema de control de seguridad integral, incorporado por primera vez en un túnel submarino coreano, permite prever o detectar las irregularidades en la tierra (desplazamiento o tensión) lo más pronto posible para tomar acciones inmediatas.

Resumen del proyecto de la carretera Incheon-Gimbo de circunvalación exterior II

Ubicación

La autopista entre Incheon y Gimbo consta de una longitud de 28,57 km y tiene 4 y 6 carriles.
El monto del proyecto suma 804.100 millones de wons y el plazo estimado de la obra son 60 meses (de marzo de 2012 a marzo de 2017). El Ministerio de Tierra, Infraestructura y Transporte (MOLIT) es la autoridad competente del proyecto y la gestión es llevada a cabo por Korea Expressway Corporation.
Entre las principales obras de arte se encuentran: 38 puentes (7.647m), dos túneles (5.678m en total: Túnel de Incheon, 5.438m y Túnel de Daenueng: 240m), una de intersección vial, cuatro enlaces viarios y seis estaciones de peaje (dos de carril principal y cuatro de intercambiador vial).

Túnel de Incheon

El túnel está ubicado de Shinheung a Wonchangdong Seougu en la ciudad de Incheon, Corea del Sur. Consta de una longitud de 5.43 km y seis carriles. El monto del proyecto es de 522.000 millones de wons y los plazos de obra son 60 meses (de marzo de 2012 a marzo de 2017).
Entre las obras de arte actuales se encuentran:

• Túnel por Nuevo Método Austríaco: 4.630m (en el fondo del mar a 1.150m).
• Túnel de excavación a cielo abierto: 810m (tipos de U + Caja).
• Pozo vertical: respectivamente 1 para ventilación y trabajo (diámetro: 6 a 13 m)
• Instalaciones para ventilación, prevención de desastres y purificación del aire contaminado.

Resumen del diseño actual del túnel de Incheon

• Extensión del túnel (submarino): 5.43 km (1,2 km).
• Especificación del túnel (perfil de excavación): Túnel paralelo con tres carriles en un sentido (115,23m²).
• Método de ventilación y prevención de desastres: Pozo vertical (ø13m) + Jetfan (ø1.530mm) en tipo mixto.
• Profundidad del mar y del suelo (presión hidroestática): profundidad máxima del agua 25m, profundidad del suelo: 30-75m (1 MPa).
• Medida para la presión alta hidráulica al reforzar: equipamiento para la presión alta con máximo 4-8 Mpa al reforzar de la excavación.
• Criterio de la cantidad de influjo del agua al túnel en la obra: 1,5m³/min/km.
• Excavación y soporte:-Profundidad excavada: 0,5m-2,0m.
  • Shotcrete: Shotcrete reforzado con fibra de acero (8-25cm).
  • Pernos de roca: Cubiertos anticorrosivos (L-5m).
  • Revestimiento: Cemento con escoria de alto horno (15%, 40-60m). Espesor de       revestimiento: 100mm.
• Métodos auxiliares del túnel:
  • Material de refuerzo: Inyección de tubería de acero reforzada de varias etapas con cemento inorgánico y sílica sol.
  • Alcance de barrera del agua: 7-10m de la superficie del túnel.
  • Plan de medición del túnel: Medición manual y automática en paralelo.

Medidas de barreras de agua y refuerzo

Consideraciones principales del túnel submarino:

1. Estimación de la cantidad de influjo del túnel:
   • -Computar la cantidad de influjo con la condición apropiada en el fondo del mar.
   • -Aplicar las instalaciones de tratamiento de aguas residuales y drenaje.
2. Refuerzo de las secciones de la alta presión y estratos débiles del suelo.
   • -Alta presión: presión hidroestática y presión osmótica.
   • -Las secciones con los estratos débiles del suelo y la baja profundidad desde la superficie del suelo en la sección inicial y final.
   • -Aplicar las condiciones citadas al reforzar y excavar.
3. Aplicación de la lechada eco-amigable:
   • -Considerar los impactos de medio ambiente y del mar al fluir la lechada para refuerzo del perfil del túnel.
4. Aplicación del soporte con la resistencia a la salinidad.
   • -Aplicar el soporte en la sección del agua submarina.
5. Asegurar la durabilidad de las estructuras.
   • Por el deterioro de la durabilidad a largo plazo al influir la salinidad.
   • Engrosar el revestimiento de las armaduras de hormigón, inyectar los materiales con resistencia a la salinidad.

Medidas al daño por aguas saladas

• Aplicar unos materiales de inyección con resistencia a salinidad y eco amigable: Al reforzar el túnel existente, se había aplicado material de inyección y acelerador con cemento portland. Se impactaba al medio ambiente por el comportamiento de lixiviación de material y la baja durabilidad de cemento. Entonces, la solución es aplicar materiales de inyección como hidrosol de sílice inorgánico.
• Aplicar una viga con resistencia a salinidad: En obras para prueba de shotcrete con resistencia a cloruro en una sección parcial, se debe asegurar una intensidad de manera previa, una alta intensidad a largo plazo y aplicar un equipamiento general.
  • Revestimiento de concreto armado de alta resistencia:
  • Revestimiento existente del túnel: Resistencia a la compresión (MPa): 24, Armadura (MPa): D-Bar 30.
  • Consideración por túnel submarino: aplicar revestimiento de túnel submarino: Resistencia a compresión (MPa) 27, Armadura (MPa) H-Bar 40.
• Espesor de rebrimiento más de 100mm: asegura la durabilidad por más de 100 años.
• Aplicar cemento con escoria de alto horno: incrementar la durabilidad del hormigón, reducir el consumo de los recursos naturales, ahorrar energía y minimizar el impacto del medio ambiente.
• Técnicas de medición y estudio previo
• Aplicación de medición automática del túnel en la sección submarina:
  • Medidor de convergencia en todas las secciones.
  • Medidor de tensión.
  • Fuerza de eje de pernos de roca.
  • Realizar medición manual en paralelo a intervalos de 100 metros.
• Aplicación de técnicas de estudio previo en la sección submarina:
  • Larga distancia (dentro de los 300m): predicción sísmica para túneles.
  • Mediana distancia (dentro de los 100m): perforación horizontal.
  • Corta distancia (dentro de los 30m): taladro.

Plan progresivo para obras

• Progreso de la obra por año (plan/logro: 39,6/39,7):

Año 2012: Inicio de obra. Instalación provisional del pozo vertical (octubre 2012).
Año 2013: Inicio de excavación del pozo vertical (enero 2013). Inicio de obra de tierra del túnel a cielo abierto. Instalación provisional (junio 2013). Inicio de excavación del túnel de carril principal (diciembre 2013).
Año 2014: Inicio de obra de arte del túnel a cielo abierto (septiembre 2014). Inicio de túnel de la utilidad (diciembre 2014).
Año 2015: Inicio de revestimiento del túnel (marzo 2015).
Año 2016: Inicio de obra de pavimento (enero 2016). Inicio de otra obra (abril 2016).
Año 2017: Terminación de la obra en marzo.