Tras varias obras y la ... numerosos proyectos en la ciudad ... por parte de TERMOTERRA, S.L., ...

Gonzalo Roberto Mayoral Fernández, Jefe de Grupo de Obras.
Tras varias obras y la redacción de
numerosos proyectos en la ciudad de Madrid
por parte de TERMOTERRA, S.L., se han
constatado una serie de particularidades a
tener en cuenta para realizar Geotermia, no
sólo desde el punto de vista de la Geología del
lugar, si no también de las características de
proyectos y obras. Si bien la Geología es
particular de la ciudad de Madrid, las
características de las obras debido a su
situación
urbana, son
perfectamente
extrapolables a otras ciudades.
Geología
Geotermia
Características constructivas de
los proyectos de Geotermia
Madrid, como uno de los principales centros
económicos del país, está en constante
crecimiento, tanto de instalaciones industriales y
de negocio como de viviendas y edificios de
servicios públicos. Este desarrollo se traduce en
tres tipos de construcción:
a) Obra nueva en zonas de nueva
urbanización.
b) Obra nueva en zonas previamente
urbanizadas en el interior de la ciudad.
c) Reformas integrales o parciales de edificios
existentes.
En el primer caso, desde el punto de vista
constructivo, se suele tener suficiente espacio
físico para la realización de las perforaciones,
acopio de materiales y maquinaria y maniobra
de la misma. Desde el punto de vista del espacio
de trabajo no plantean grandes problemas.
En el segundo caso, la obra comienza con la
demolición de la estructura existente, de forma
que entre la demolición y el inicio de los
trabajos de la nueva edificación, se dispone del
espacio de la parcela para efectuar los trabajos.
No obstante el tamaño de estas parcelas
urbanas suele ser pequeño, por lo que el espacio
disponible para acopios y ejecución de los
trabajos suele ser reducido. Además es
importante señalar que normalmente se
realizan excavaciones para aparcamientos
subterráneos y salas de servicio, con lo cual las
perforaciones han de realizarse en el interior de
Fig. 2. Emplazamiento con restricción del
espacio para maniobrar.
dichas excavaciones. Lo que reduce el espacio
disponible y añade el handicap de introducir la
máquina mediante grúa u otros medios en el
interior de la excavación.
En el tercer caso al problema de falta de
espacio físico se añade el de dificultad de
maniobra, pues en las reformas integrales
suelen dejarse fachadas, columnas, muros de
carga, etc. que complican las maniobras de la
perforadora y condicionan el posicionamiento
de los sondeos. Aquí se hará necesario en
muchos casos abrir huecos suficientemente
anchos como para permitir el paso y
maniobra de la perforadora, esto supondrá
necesariamente la estabilización previa de la
estructura.
En el tercer caso, cuando la reforma es
parcial, suele permanecer gran parte de la
estructura, incluyendo forjados, por lo que a la
falta de espacio horizontal se añade la
restricción del gálibo. En este caso para realizar
geotermia, se impone el uso de maquinarias de
pequeño tamaño y mástil de perforación
corto. Sin embargo dichas máquinas carecen de
la potencia suficiente para alcanzar las
profundidades requeridas, sus rendimientos
son bajos y no suelen estar preparadas para
enfrentarse a las peculiaridades del subsuelo
madrileño.
Fig. 1. Introducción de máquina con grúa en
excavación para garaje.
En todos los casos además suelen plantearse
problemas de acceso por la estrechez de las
calles del barrio donde está situada la obra, que
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Fig. 3. Restricción en el espacio de acceso.
impide la llegada de vehículos de gran tamaño y
peso (góndolas, trailers, etc.), restricciones de
horarios de trabajo por ruidos, necesidad de
permisos de ocupación de vía pública, permisos
de acceso de vehículos, etc.
Perforación Geotérmica
Como ya se ha comentado, hay tres capas
principales de materiales: arena de miga, peñuela
y yesos. A medida que nos desplazamos hacia el
sur de la ciudad, la capa de arena va perdiendo
espesor para dar paso a la peñuela, que a su vez
va adelgazándose hasta el afloramiento de los
yesos ya en las poblaciones al sur de Madrid.
Por ello según el lugar de la obra y la
profundidad de los sondeos podemos
encontrar una, dos o tres capas de materiales
diferentes.
En principio, a la hora de realizar las
perforaciones la experiencia de TERMOTERRA
establece:
 Arena de miga seca: Perforable con aire, aun-
que deben regularse las presiones para evitar
cavitaciones.
 Arena de miga con leve presencia de agua:
Perforable con aire y leve inyección de agua
con polímero.
 Arena de miga con agua: Sólo es perforable
con circulación de bentonitas.
 Arcillas y yesos: Perforable con aire.
Las dificultades aparecen cuando por la
profundidad de los sondeos atravesamos arena
con agua y entramos en las arcillas, ya que nos
encontramos que estas últimas contaminan la
bentonita de perforación pudiendo complicar la
estabilidad de las paredes del sondeo. Por ello
es importante controlar los diferentes
parámetros de la bentonita (densidad,
viscosidad, contenido en arenas, etc.) para
poder cambiar la composición en la bentonita
nueva y conservar las características óptimas
del lodo.
En el caso de perforación en yesos se debe
prestar especial atención a dos factores
importantes que se dan con estos materiales: la
hidratación del yeso con el agua del fluido de
perforación, que puede dar lugar a cierres del
sondeo por el aumento de volumen de los
yesos, así como la presencia de karstificación
con cuevas. En ambos casos además de una
perforación cuidadosa que permita detectar la
presencia de cuevas y minimice el uso de agua.
A la hora de la introducción de la sonda han de
adoptarse medidas especiales para conseguir
aprovechar la longitud total del sondeo
realizado.
En todos los casos nos encontramos con una
generación de lodos, cuyo volumen puede ser
mayor o menor en función de materiales,
espesores de los mismos, presencia de agua y
método de perforación. Dichos lodos, excepto
los bentoníticos, son materiales naturales
(arena, arcilla y agua) y no plantean problema
medioambiental alguno, por lo que podrían
almacenarse en obra en una balsa para su
decantación y posterior extracción a vertedero
externo o pueden ser usados como relleno de
tierras en el propio emplazamiento. Sin
embargo en este tipo de obras, como se ha
mencionado anteriormente, la restricción del
espacio físico impide dicho almacenamiento
temporal, por lo que es necesario su extracción
simultánea a la perforación.
En el caso de perforación con lodos
bentoníticos, se extrae una arena seca
fácilmente extraíble de obra por contenedores,
mientras que la fracción fina se recircula como
parte del lodo. No obstante esta fracción fina
incrementa el volumen de lodos recirculados y
los
va
paulatinamente
contaminando
haciéndose necesaria también su extracción, si
bien permite una mejor planificación de dicha
extracción al no ser simultánea a la perforación.
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Otra dificultad añadida es que a veces el
escaso espacio impide la instalación de un
desarenador, por lo cual la circulación con lodos
plantea más problemas en el control de la
calidad de los mismos y en su reutilización.
Conclusiones
Resumiendo lo expuesto, la perforación en
Madrid tiene las siguientes características
principales, de las cuales las tres últimas son
extrapolables a trabajos en otras zonas
urbanas:
1) Hay tres materiales a perforar: arenas,
peñuela y yesos.
2) La perforación en arena será principalmente
por circulación de bentonitas.
Fig. 4. Montaje de un desarenador para
perforación con bentonitas.
5) Los lodos generados deberán sacarse de
obra simultáneamente a la perforación.
3) Existen restricciones de accesos a la obra.
4) Existen restricciones de espacio y gálibo para
trabajar y para el almacenamiento de
materiales.
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