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BRA
EO
EFERENCIA D
R
OBRA
DE
REFERENCIA
BASF Construction
Chemicals España, S.L.
Admixture Systems
Basters, 15
08184 Palau-solità i
Plegamans
(Barcelona)
AMPLIACIÓN DEL METRO DE MADRID
METROSUR
Túneles con sistemas TBM-EPB
Tel.: 93 862 00 00
Fax: 93 862 00 20
www.basf-cc.es
Departamento Técnico
Admixture Systems
Tel.: + 34 - 93 862 00 93
Fax.: + 34 - 93 862 00 03
Departamento Técnico – Admixture Systems
- INTRODUCCIÓN
La ampliación de las líneas 8 y 10 del metro de Madrid, conjuntamente con el proyecto Metro-Sur
(línea de metro que unirá Madrid con sus poblaciones más cercanas), significan actualmente el
proyecto más amplio e importante a nivel mundial en el que se están empleando máquinas
tuneladoras tipo TBM-EPB.
Por tratarse de excavaciones bajo suelo urbano y a través de terreno poco competente, el empleo
de TBMs de presión de tierra (TBM-EPB) resultaba la única elección viable. En su proceso de
avance y excavación, estas tuneladoras precisan de varios productos indispensables para ofrecer
buenos rendimientos, y aquí fue donde BASF C.C. España intervino en esta espectacular obra.
TBM-EPB de los tramos de ampliación de la línea 10 (derecha) y de UTE MetroLan, del proyecto
MetroSur.
- LA OBRA
La ampliación de las líneas 8 y 10 del Metro de Madrid se repartieron en tres tramos y el proyecto
MetroSur, en tres más. En total, 6 tramos con más de 40 km de túneles a más de 9 m de diámetro
de excavación y 21 estaciones que se iniciaron entre Agosto y Noviembre de 2000 y que algunos
de ellos ya han finalizado.
-
Prefabricación de dovelas:
Antes de empezar con la excavación propiamente dicha, se instalaron para cada tramo las plantas
de prefabricación de las dovelas que la TBM-EPB coloca en su avance. BASF Construction
Chemicals España suministra aditivo superplastificante en varias de estas plantas
prefabricadoras. Al mismo tiempo, durante la prefabricación de las dovelas también se han
suministrado curadores, desencofrantes y morteros de reparación.
En la prefabricación de las dovelas, los productos que se están utilizando mayoritariamente son:
RHEOBUILD 1000
LASOL VX69
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Dovelas prefabricadas durante su transporte (izquierda) y una vez en el back-up de la tuneladora.
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Excavación:
Durante el avance de las TBM-EPB se precisa de una larga lista de productos que contribuyen a
incrementar rendimientos de avance, e incluso en algunos casos, sin el empleo de estos
productos resulta imposible el avance. Básicamente, estos productos son:
-
Agentes espumantes (MEYCO FIX SLF 20 y MEYCO FIX SLF 25): En el caso del subsuelo de
Madrid, el empleo de espumas resultó indispensable para reducir la pegajosidad del terreno
excavado y evitar así el bloqueo de la cabeza de corte y las paradas para su mantenimiento.
Al mismo tiempo, el tratamiento del terreno con espumas facilita el desescombro del material a
través del tornillo sin-fín, incrementando de forma significativa los rendimientos de avance.
Terreno tratado con espumas de la gama MEYCO FIX SLF circulando a través de la cinta
transportadora. A la derecha, parte final del tornillo sin-fín.
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Espuma generada con el agente
espumante MEYCO FIX SLF 25 y
RHEOSOIL 211
Escombro tratado
descargado en las
vagonetas para su
evacuación.
Terreno extraído de la cámara de amasado mediante el tornillo sin-fín. Aspecto antes (izquierda) y
después (derecha) del tratamiento con las espumas MEYCO FIX SLF.
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-
Polímeros (MEYCO FIX SLF P1 y MEYCO FIX SLF P2): El empleo de polímeros resultó
imprescindible en los casos de presencia de agua abundante en el subsuelo. Sin el empleo
MEYCO FIX SLF P2 resultó imposible la descarga del material en las zonas con presencia de
agua.
-
Agentes desestructurantes (RHEOSOIL 211): La alta cantidad de arcillas en el subsuelo de
Madrid dificultaba de forma muy trascendente el avance de las TBM-EPB, reduciendo su
producción y forzando numerosas paradas debidas a atascos en la cabeza de corte y en el
tornillo sin-fín, que obligaban a operar manualmente dentro de la cámara de amasado. Sin
duda alguna RHEOSOIL 211 significó el producto estrella de la obra aportando numerosas
ventajas que incrementaron de forma espectacular los rendimientos de avance.
Operaciones de limpieza de la cámara de amasado después de una parada por bloqueo.
-
Agentes inhibidores de la hidratación de yesos (RHEOSOIL 250): En algunos estratos del
subsuelo de Madrid la presencia de yesos con poder hidráulico latente resultó un importante
problema, ocasionando bloqueos en el tornillo sin-fín debidos a que el yeso del terreno, ante la
presencia de agua y con el apoyo de las altas temperaturas de la cámara de amasado, se
hidrataba y endurecía. El empleo de RHEOSOIL 250 permitió trabajar satisfactoriamente a
través de terrenos yesíferos sin riesgo de atascos.
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Grasas de sellado de cola (MEYCO FIX TSG 1): La grasa de cola es imprescindible para evitar
la inundación del escudo tanto de agua como del mortero de relleno (back-filling).
Izquierda, aspecto de la grasa de cola MEYCO FIX TSG 1. Derecha, sistema de bombeo.
Esquematización de las posiciones de inyección de la grasa de cola en la TBM-EPB
Sistema de conducción de la grasa de cola,
junto a uno de los gatos perimetrales de
empuje de la TBM-EPB de UTE Mar de Cristal,
en la prolongación de la línea 8.
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Agentes anti-abrasión (MEYCO FIX ABR 1): En algunos tramos de la obra donde existían
fases con terreno más abrasivo, se empleó el agente anti-abrasión MEYCO FIX ABR 1,
reduciendo así el desgaste de los cortadores y minimizando las paradas para su reposición.
En los diferentes tramos, algunos de los productos que se ha suministrado solamente durante el
año 2001 (de Enero a Junio) son:
MEYCO FIX SLF 20
MEYCO FIX TSG 1
RHEOSOIL 211
712.000 kg
108.250 kg
67.500 kg
También se está empleando MEYCO FIX SLF P1 y P2, MEYCO FIX ABR1 y RHEOSOIL 250
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Back-filling (mortero de relleno):
Tras la colocación de la dovelas prefabricadas, la TBM-EPB inyecta mortero en el trasdós de las
las dovelas colocadas. Este mortero no tiene función resistente alguna, pero es imprescindible
para evitar el efecto pandeo de las dovelas colocadas y evitar hundimientos del terreno.
Esquematización de los puntos de inyección de mortero de relleno
El mortero de relleno, debido al espectacular volumen que se consume diariamente, se prepara en
una planta amasadora instalada en cada tramo, que prácticamente trabaja de forma continua. El
mortero de relleno debe se bombeable a largas distancias, con una alta tixotropía, perfectamente
moldeable, de fluidez controlada (si es muy seco no se coloca bien tras la dovela y si es muy
fluido puede escaparse venciendo la grasa de cola) y con un largo tiempo abierto.
BASF C.C. intervino de forma muy importante en la fabricación de mortero fresco in situ en cada
tramo, suministrando retardantes y plastificantes. En el caso del mortero preparado en obra, el
empleo de POLYHEED SGE fue muy destacado, ya que este producto aportaba al mortero el
correcto balance entre fluidez y cohesión y tixotropía deseada, permitiendo un perfecto bombeo y
una eficiente inyección. El los tramos en que el mortero de relleno se suministraba en silos de
mortero seco, BASF C.C. también intervino aportando retardantes y cohesionantes (MEYCO TIX).
Hasta Julio de 2001, para la confección del mortero de relleno se ha suministrado:
POLYHEED SGE
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98.000 kg
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También se está empleando para la confección del mortero de relleno BETTOMORTARD y
MEYCO TIX.
A pesar que algunos tramos ya han terminado las tareas de excavación, en la obra que incluye la
ampliación de las líneas 8 y 10 del Metro de Madrid y el proyecto MetroSur también está la
construcción de las estaciones, en las que indirectamente BASF C.C. España también está
interveniendo con el suministro hormigón desde centrales hormigoneras.
Pozo de ataque (futura
estación) durante la excavación
con la TBM-EPB. Se
aprovecharon las ubicaciones
de las estaciones para abrir los
pozos de ataque.
Algo que verifica el gran trabajo realizado por BASF C.C. España en la ampliación del Metro de
Madrid y MetroSur es la consecución del récord mundial en avance con TBM-EPB, conseguido
por FCC con la TBM-EPB tipo NFM “La Adelantada”, de 9.40 m de diámetro, que consiguió
excavar 939 m en tan solo 31 días. Sin duda alguna, si este récord mundial fue factible, a pesar
del terreno incompetente del tramo con alta cantidad de arcillas, fue gracias al empleo de los
agentes desestructurantes, polímeros y espumas adecuadas suministradas por BASF C.C.
España, que permitieron eliminar las paradas de limpieza y mantenimiento producidas por las
arcillas y incrementar los rendimientos de avance de 10-20 mm/min hasta 70-80 mm/min.
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“La Adelantada” de FCC que consiguió el récord mundial con 939 metros en 31 días.
Recorte de prensa en el que se narra
el récord mundial conseguido.
Después de los trabajos realizados en Madrid, llegará la ampliación del metro de Barcelona, una
obra de similares características y que moverá similares volúmenes de venta. En la ampliación del
metro de Barcelona están previstos unos 25 km de túnel a más de 10 metros de sección que
también se excavarán con TBM-EPB y con más de 30 estaciones.
Cabeza de corte del escudo de presión de tierra des de su interior.
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P
Parte final del tornillo sin-fín (izquierda) y cortadores (derecha) de la TBM-EPB.
Entrada a la cámara de amasado (izquierda) y gatos perimetrales de apoyo (derecha).
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