túnel de carboeiro problemas por la presencia de antiguas minas
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TÚNEL DE CARBOEIRO PROBLEMAS POR LA PRESENCIA DE ANTIGUAS MINAS AGUSTÍN FERNANDEZ SANZ Ingeniero Técnico de Obras Públicas. ADIF, GERENTE DE ÁREA ISABEL PARDO DE VERA POSADA Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos. ADIF, GERENTE DE ÁREA 1- Situación 1.1- Línea de Alta Velocidad Ourense-Santiago La L.A.V. entre Ourense-Santiago, de gran complejidad constructiva, discurre en 2 tramos: - Ourense-Lalín (de 43 Km aprox.) - Lalín-Santiago de Compostela (de 44,1 Km aprox.) Longitud Línea Alta Velocidad 87,1 Km Longitud Línea Convencional 126 Km Longitud Total Túneles 29,4 Km Longitud Total Viaductos 19,6 Km Santiago de Compostela Consta de un total de 11 subtramos contando los accesos a Ourense y Santiago de Compostela Lalín Se ha acortado la longitud ferroviaria respecto a la convencional en un 31% (de 126 Km a 87,1 Km). Ourense 1 Esquema de la L.A.V. entre Ourense-Santiago de Compostela: Boqueixon-Santiago 5,8 Km. Santiago de Compostela A CORUÑA LUGO Silleda (Dornelas)-Vedra. 6,4 Km Lalín (Anzo)-Silleda (Carboeiro) 5,3 Km. Susana Accesos a Santiago 4 Km. Lalín (Baxan)-Lalín (Anzo) 9,1 Km. Vedra-Boqueixon Ribadulla 6,9 Km. Prado Anzo Silleda Lalín Silleda (Carboeiro)-Silleda (Dornelas) 7,3 Km. Lalín (Abeleda)-Lalín (Baxán) 9,8 Km. PONTEVEDRA O Irixo Carballiño-O Irixo-Lalin (Abeleda) 13,28 Km. Ourense-Amoeiro 6,4 Km. N O Carballiño Maside Amoeiro-Maside-Carballiño 12,10 Km. Ourense Línea de Alta Velocidad Accesos a Ourense 1,5 Km. Línea actual OURENSE Resalte del subtramo Lalín (Anzo)-Silleda (Carboeiro), donde se ubica el Túnel de Carboeiro. 2 Disposición de los subtramos en la L.A.V. entre Ourense-Santiago de Compostela y elementos singulares: Más del 59% del recorrido discurre en túnel o en viaducto 3 Fotos de viaductos: Viaducto del Sáramo. Subtramo Silleda-Vedra-Boqueixón Viaducto de O Eixo. Subtramo Boqueixón-Santiago. 4 Fotos de túneles: Túnel de Piteira. Subtramo Carballiño-O Irixo-Lalín (Abeleda) Túnel Coto Formigueiro. Subtramo Ourense-Amoeiro Geología de la Zona: 5 GEOLOGÍA CARACTERÍSTICA DE LA ZONA TÚNELES DE MUNDÍN Y VILAR DO XESTAL Granitos con intercalaciones Granitos de esquistos y gneises Esquistos Granitos Gneises 1.2 Tramo Lalín (Anzo) - Silleda (Carboeiro) 6 La nueva infraestructura se compone de una doble vía de ancho internacional con una distancia entre ejes de 4,70 m y permitirá desarrollar una velocidad máxima de 350 km/h. El tramo discurre en la provincia de Pontevedra, atravesando, en orden creciente de kilometración, los términos municipales de Lalín, Vila de Cruces y Silleda. Geográficamente, el trazado de la zona inicial discurre sensiblemente paralelo por el norte al cauce del río Deza, al que atraviesa mediante un viaducto de 1.175 m de longitud a la altura del Porto de Lamela. El trazado se inicia, aproximadamente, a 250 m al Suroeste de Agrazán, desarrollándose con dirección Noroeste en una longitud de 5,34 km. Viaductos: 7 VIADUCTOS Longitud total de viaductos 1.948 metros Nº de viaductos 3 Altura máx. Pilas 96 m (Pila 12 Vto. Deza) Long. Vano máximo 150 m (Vto. Deza) Long. Máx. de viaducto 1.175 m (Vto. Deza) Viaducto sobre el Río Deza 8 Viaducto sobre el Río Deza Viaducto sobre el Río Deza 9 Viaducto Anzo 1 Viaducto Anzo 2 Túneles: 10 TUNELES Longitud total de túneles 2.216,35 metros Nº de túneles 2 TÚNEL DE VILA DE CRUCES. CARACTERÍSTICAS LONGITUD TOTAL 861 m P.K. INICIO- P.K. FIN 1+179 - 2+040 LONGITUD TÚNEL EN MINA 731,3 m PROLONGACIONES EN TÚNEL ARTIFICIAL 129,7 m (16,95 m boca entrada + 112,75 m boca salida) ALINEACIÓN CURVA R=7.500 m PENDIENTE LONGITUDINAL -0,5% SECCIÓN LIBRE 110 m2 RADIO 7,26 m LITOLOGÍA ATRAVESADA Granitos, esquistos y gneises. MÉTODO CONSTRUCTIVO Excavación por el NATM (Nuevo Método Austriaco) en fases de avance y destroza. Sostenimientos de aplicación gradual a partir del RMR corregido (Bieniawski). REVESTIMIENTO 30 cm hormigón HM-30 11 TÚNEL DE CARBOEIRO. CARACTERÍSTICAS LONGITUD TOTAL 1.355,35 m P.K. INICIO- P.K. FIN 3+844,65 y 5+200 LONGITUD TÚNEL EN MINA 1.210 m PROLONGACIONES EN TÚNEL ARTIFICIAL 145,35 m (45,35 m boca entrada + 100 m boca salida) ALINEACIÓN CURVA R=9.000 m PENDIENTE LONGITUDINAL -0,5% SECCIÓN LIBRE 90 m2 RADIO 6,46 m LITOLOGÍA ATRAVESADA Granitos, esquistos Y gneises. MÉTODO CONSTRUCTIVO Excavación por el NATM (Nuevo Método Austriaco) en fases de avance y destroza. Sostenimientos de aplicación gradual a partir del RMR corregido (Bieniawski) REVESTIMIENTO 30 cm hormigón HM-30 12 Túnel de Vila de Cruces. Boca de entrada Túnel de Carboeiro. Boca de Salida 1.3- Túnel de Carboeiro 13 Los principales materiales excavados en el Túnel de Carboeiro son granitos, esquistos y gneises. La excavación del túnel se realizó en varias fases: En primer lugar, la fase de avance En segundo lugar, la fase de destroza Y por último se realizó la solera La excavación de la destroza se realizó en una o varias fases dependiendo del sostenimiento colocado en el avance. Para sostenimientos sin cerchas la destroza se ejecutó en una sola fase, con longitudes de pase del orden del doble que en el avance; para sostenimientos cerchados, la excavación se realizó por bataches para evitar descalzar los dos apoyos de una cercha a un mismo tiempo. FASE DE AVANCE FASE DE DESTROZA FASE DE SOLERA En cuanto a la solera del túnel, se han ejecutado tres tipos diferentes en función de la calidad geotécnica del terreno atravesado o de las particularidades observadas durante la excavación. - En terrenos de buena calidad geotécnica, se realizó una losa plana. - En terrenos de mala calidad geotécnica, se realizó una contrabóveda curva. - Y un tramo de túnel afectado por la presencia en su entorno de galerías de una mina, se realizó una losa micropilotada y armada. 14 Secciones tipo A lo largo del Túnel de Carboeiro se han aplicado 5 sostenimientos tipo (aparte de los sostenimientos correspondientes a los emboquilles). Cada sostenimiento se aplica para un determinado rango de RMR; cuanto mayor es el RMR obtenido en el túnel, mejores son las condiciones del terreno, más ligero es el sostenimiento a aplicar y mayor la longitud de pase que se puede excavar. TUNEL DE CARBOEIRO RMR BULONES (txl) GUNITA (cm) Cerchas Paraguas ST-I >50 2X1,5 (L=4m) 15 (5+10) --- --- ST-II 40-50 2X1,5 (L=4m) 20 (5+15) --- --- ST-III 30-40 Bulones autoperforantes (esporádicos) 25 (5+20) Cercha TH-29 a 1,5m, --- ST-IV <30 Bulones autoperforantes (esporádicos) 30 (5+25) Cercha TH-29 a 0,5m --- ST-V FALLA --- 35 (5+30) Cercha HEB-160 a 0,75 m Paraguas de 27 micropilotes, L=15m Boca de salida Interior 15 2- Antiguas minas 2.1- Las antiguas minas en Galicia Las primeras referencias históricas Por los años de la I Guerra Mundial se empezó a arañar los montes gallegos en busca del Wolframio que en aquel tiempo era usado para los filamentos de las bombillas y para endurecer el acero (monte Neme, Costa da Morte). Sobre todo por esta última utilidad, el wolframio estaba ya convirtiéndose en un mineral de carácter estratégico, que los militares ingleses y alemanes intentarían tener lo más controlado posible. La minería gallega de wolframio y estaño fue aprovechada por una antigua empresa inglesa (The San Finx Tin Mines Ltd, creada en 1897 en Londres) concentradas principalmente en las zonas de Lousame y la de la línea Beariz-Fontao. 16 El auge minero. La fiebre del ORO NEGRO. Durante la II Guerra Mundial Galicia estuvo muy presente en la II Guerra Mundial gracias al Volframio que tenía gran importancia para la industria militar, alcanzando su época de máximo esplendor desde finales de la Guerra Civil hasta 1955, al abrigo de la II Guerra Mundial y de la Guerra de Corea. Galicia fue por tanto para los alemanes prácticamente su única fuente de suministro. Necesitaban el volframio gallego para endurecer los blindajes de su armamento y sus enemigos tenían que evitar a toda costa que esto ocurriese (comprando de forma masiva); esto produjo una elevada demanda por parte de alemanes e ingleses haciendo que su precio alcanzase las 200 pesetas de entonces por kilo. Las zonas que por aquel entonces tuvieron gran afluencia minera de las comarcas gallegas ricas en Wolframio fueron: Valdeorras, Xallas, Trasdeza, Bergantiños, Lobios y Barbanza. Las minas gallegas se convierten en centros de empleo para miles de gallegos, llegando a tener algunas de ellas incluso 1000 trabajadores en su época dorada, muchos de ellos se hicieron con grandes cantidades de dinero y evitaron el éxodo en un período de crisis profunda, exilio y emigración. Alrededor de 20.000 personas trabajaron oficialmente en las minas, y probablemente muchas más lo hicieron de manera clandestina, buscando el material en áreas sin explorar o durante las madrugadas en unas minas custodiadas por la Guardia Civil y el Ejército español. Para ganar más, algunos mineros robaban mineral a la compañía para venderlo en el mercado negro. Otros acudían a los montes gallegos con sus propios medios a extraer el volframio para venderlo de contrabando. Esta práctica era conocida como "ir a roubeta". El final de la Guerra Mundial significa el fin de este primer auge minero, ya que los precios caen por la oferta de mineral de otros países Un segundo auge se produjo en los primeros años 50 por causa de la guerra de Corea, que tira de los precios nuevamente al alza, ya que la guerra interrumpe los suministros del Extremo Oriente. El Wolframio puso freno a la emigración gallega en algunas comarcas del rural gallego Antiguas minas de Wolframio. 17 Situación minera cercanías a la mina de Fontao: 18 Las minas de wolframio: Las minas de extracción de wolframio son excavadas en terrenos graníticos que presentan filones de cuarzo con altos contenidos en wolframio (W) y estaño (Sb). Tras producirse una intrusión granítica, los fluidos hidrotermales precipitan generando rellenos de minerales en las fisuras del granito. Estos rellenos minerales son denominados filones. Las fotos muestran ejemplos visuales de estos filones. Filones de cuarzo Filones de cuarzo Esquema menas de wolframio: 19 Labores de explotación. Minas de Wolframio Galerías horizontales en la dirección de los filones. Galerías transversales en granito de interconexión. Construcción de “bocaminas”, donde algunas de las galerías horizontales afloran a la superficie, permitiendo el acceso desde el exterior a las labores. Construcción de pozos interiores verticales o chimeneas, para conexión entre las distintas plantas. Método de realce. Entibación con madera 20 La ventilación, salvo en los fondos de saco, se realizaba de forma natural a favor de la comunicación existente entre las labores subterráneas y la superficie a través de las chimeneas. En las fotos se observan ejemplos de entibaciones en madera y los sistemas de ventilación propiamente comentados. Entibaciones en madera. Ventilación al interior de la mina. Ventilación al interior de la mina. 2.2- Las minas de Fontao 21 La mina de Fontao, situado en Vila de Cruces, Pontevedra, fueron unas minas: - Explotada de 1934 a 1973. Superficie total aproximada de 197 Ha - Fue explotado en dos períodos por distintos métodos. Durante el primero, de 1934 a 1963, se beneficiaron por minería subterránea los nueve filones mineralizados. T Tras una parada de cuatro años, en 1968 se inició un segundo período que finalizó en 1973, en el cual fueron explotados a cielo abierto los filones Oeste a Intermedio. Desde esa fecha la mina ha permanecido cerrada. Minerales extraídos: principalmente Wolframio y Estaño. Entre 1934 y 1954 se estima una producción de 270.000 Toneladas (28,6% Wolfranio y 8,2% estaño). Entre 1968 y 1973 se estima una producción de 1.350.000 Toneladas explotado a cielo abierto (2% de estaño y 1,8% de Wolfranio). El cierre definitivo sobrevino en 1973 cuando la cantera llegó a la misma zona estéril en donde pararon las labores subterráneas. - - Situación actual: Las explotaciones subterráneas finalizaron en 1963, encontrándose abandonada la mina desde dicha fecha. Del cielo abierto puede decirse lo mismo desde 1973. De las instalaciones cabe destacar el lavadero y la sala de compresores, que se encuentran en buen estado de conservación a pesar de los 28 años que llevan cerrados. Algunas instalaciones están siendo utilizadas en la actualidad como son la subestación eléctrica y la sala de bombas. A continuación se muestran antiguas fotografías de las minas de Fontao, recuperadas muchas de ellas en el museo de Fontao, en Vila de Cruces. Minas de Fontao (Vila de Cruces, Pontevedra). Museo de Fontao. 22 Minas de Fontao (Vila de Cruces, Pontevedra). Museo de Fontao. Minas de Fontao (Vila de Cruces, Pontevedra). Museo de Fontao. 2.3-Hallazgo de las minas El 24 de enero de 2007, cuando se estaba excavando la fase de AVANCE en el P.K. 4+114, en el frente de excavación aparecieron tres huecos; dos a nivel de la rasante de excavación, uno casi en el centro del frente y otro, en el paramento derecho, prácticamente perpendicular al eje del túnel y el tercero en la clave. Vista del frente en el P.K. 4+114, en la que se aprecia claramente el hueco encontrado en su parte central. Vista del hueco encontrado en la bóveda de la sección de avance. 23 Otras fotos, en este caso la de la izquierda, Galería encontrada en el paramento derecho del AVANCE, tomada paralelamente al frente desde el paramento izquierdo, donde se muestra el aspecto de la galería encontrada en el paramento derecho; que tiene un desarrollo sensiblemente perpendicular al eje del túnel. Galería encontrada en el paramento derecho del AVANCE Vista interior de una de las galerías mineras A continuación se muestra en detalle un plano de las labores mineras existentes en la zona: - Lavaderos (zonas 7 y 8) - Excavaciones a cielo abierto (zonas 4, 5 y 6) - Pozos (1,2,3 y 10) Se puede observar también las instalaciones y granjas actuales de la zona (en rojo). Estos restos de actividades mineras se corresponden tanto a antiguas minas a cielo abierto como a galerías subterráneas y pozos. Estas galerías y pozos pueden ser tanto de excavación como de ventilación y de obtención de agua para el lavado de los minerales extraídos. También se han detectado los vertederos de dichas minas y los antiguos depósitos producidos por los lavaderos de mineral. 24 Plano de labores mineras en Túnel de Carboeiro. Una exposición más detallada de lo aquí expuesto se encuentra en el inventario realizado de cada una de las galerías, pozos, lavaderos, etc., encontrados tanto sobre la traza de los túneles como en sus alrededores. Inventarios de las labores mineras: Lavadero actividades mineras (7 y 8) Se detallan las zonas 7 y 8, ZONA DE LAVADEROS, unas zonas dedicadas a la limpieza y tratamiento del mineral en cuestión. Se observó que se trataba de gravas, arenas y limos procedentes del lavado del material que se extraía de las antiguas excavaciones mineras abandonadas. Excavación a cielo abierto (4, 5 y 6) Hacen referencia a las antiguas excavaciones abandonadas de Wolframio a cielo abierto. La vegetación las ha cubierto completamente. Se trata de excavaciones secundarias. Pozos (1, 2, 3 y 10) Pozos con agua a unos 10 m de profundidad. Según los conocimientos de la gente de la zona estos pozos eran de las antiguas explotaciones mineras abandonadas y que tenían alrededor de una profundidad de 60 m. 25 Ejemplos de las fichas de inventario: 26 27 Hallazgo de las minas Desde que se encontraron las galerías mineras, el día 24 de enero de 2007, los trabajos de construcción del túnel se pararon a la espera de que se definiera el proceso constructivo adecuado para continuar la excavación del túnel. En esta diapositiva se muestra la Planta del Túnel de Carboeiro y la situación de las antiguas explotaciones mineras; la disposición de los filones explotados sobre la trayectoria de la LAV (Túnel de Carboeiro), las excavaciones a cielo abierto, las zonas de lavaderos, pozos, etc… La Disposición general de las galerías encontradas Filones prácticamente perpendiculares al eje del túnel. Pequeñas galerías, excavadas siguiendo cada filón, de unos 3 a 4 metros de altura. Macizo con un espesor comprendido entre 2 y 3 metros comprendidos entre filones verticales excavados cada 6 metros. Apilamiento de escombros, sujetos por una empalizada apoyada sobre mampostas de madera. Vista de una de las galerías próximas al Túnel de Carboeiro en la que se aprecia las mampostas de madera que sostienen el apilamiento de escombros Detalle del relleno con escombros sobre una galería de nivel. 28 2.3-Solución final adoptada Se describe el Perfil longitudinal por el eje del Túnel de Carboeiro en el que están situados los tres filones que se han identificado y las correspondientes galerías de nivel. Representación tridimensional de la explotación minera encontrada con la construcción del AVANCE del Túnel de Carboeiro: 29 Debido a las actuaciones en el Túnel de Carboeiro, se produjeron ciertas inestabilidades locales e incluso generalizadas, que llegaron hasta la superficie exterior, por las razones que se comentan a continuación: Fotos de las inestabilidades comentadas; Detalle de grietas de tracción, por descompresión, formadas en el frente de AVANCE del Túnel de Carboeiro. Detalle de grandes bloques de roca hundidos; cuya procedencia más probable puede ser las paredes de los filones. 30 Avenida de agua por galerías en Túnel de Carboeiro. Avenida de agua por galerías en Túnel de Carboeiro. Las actuaciones finales para la reanudación de las obras fueron los siguientes: 31 Foto de los micropilotes de refuerzo en el paraguas pesado: Fotos del Hormigonado de las galerías 32 En el siguiente esquema se aprecia la situación en el entorno del frente de avance después de excavar hasta el techo del filón. Se pude observar las galerías que fueron rellenadas, y la proyección de las restantes sobre el perfil del Túnel de Carboeiro. Empleo del Geo-radar: El método presenta una elevada resolución en la detección de huecos en medios resistivos, en profundidades que dependen de la conductividad de los terrenos encajantes, no siendo recomendable en medios conductores o con presencia de cobertera conductora. Ilustración del proceso de toma de datos y de la sección de reflexiones resultante A continuación se muestran unas fotos de la colocación de antenas, realizadas en el Túnel de Carboeiro: 33 Cinco perfiles situados en hastiales, hombros, clave y solera con antena de 400 MHz con la que se alcanza una profundidad aproximada de 4.5 m. Tres en la solera con antena de 130 MHz que permitió una profundidad de investigación cercana a los 11m. Antena de 400mhz situada en hombro Antena de 400mhz situada en hastial Antena de 400mhz situada en solera Antena de 400mhz situada en la clave Antena de 400mhz situada en hastial Antena de 400mhz situada en la clave Los radargramas obtenidos presentan en algunos casos anomalías (remarcado en rojo en la fotografía) que tras su análisis, se definen como cambios litológicos o variaciones de calidad del macizo rocoso, galerías rellenas de algún material o galerías propiamente dichas. Tomografía sísmica 34 Se trata de una técnica de sísmica activa en la que se estudia el subsuelo a partir del análisis de la propagación de las ondas sísmicas producidas artificialmente sobre el terreno. Estas técnicas utilizan la refracción de las ondas sísmicas (P o S) a lo largo de los contactos entre las capas del subsuelo para obtener un modelo de velocidad sísmica. Se obtienen registros de las ondas que viajan desde la fuente hasta los detectores siguiendo diversas trayectorias o caminos. En particular interesan las primeras llegadas que se registran en cada detector y que luego se reflejan en las domocrónicas de los gráficos distancia-tiempo. El modelo de velocidad resultante se puede relacionar con la litología, la profundidad y/o el estado mecánico de los materiales del subsuelo (grado de compactación, ripabilidad del terreno). Ficha perfil sísmico. Túnel de Carboeiro 35 Tomografía eléctrica Consisten en la introducción en el terreno de una corriente continua mediante dos electrodos A y B, conectados a una fuente de energía de intensidad conocida. Mediante otros dos electrodos (M y N) se mide la diferencia de potencial entre las distintas combinaciones de AB-MN, con esas dos medidas (intensidad y diferencia de potencial) se obtiene la resistividad aparente del material afectado por la corriente eléctrica en varios puntos del subsuelo. De este modo se obtiene un pseudoperfil con resistividades aparentes del terreno, que tras un proceso de inversión y detallado análisis e interpretación permite identificar el modelo del subsuelo generando un perfil de áreas eléctricamente semejantes. Cabe destacar que hay varios factores que influyen en los valores de resistividad del terreno como son la humedad, la presencia de materiales conductores y/o porosidad Tomografía eléctrica en túnel de Carboeiro. 36 2.3-Fotos Túnel de Carboeiro Vista aérea de la boca de entrada. Vista aérea de la boca de salida. Boca de entrada Boca de salida 37 Bibliografía [Fotos Aéreas] Paisajes Españoles. (2006-2010). L.A.V Ourense-Santiago de Compostela. [Fontao na Retina] Museo da Minería de Fontao, Vila de Cruces, Pontevedra. Web: http://mineriaypaisaje.com [Minería y Patrimonio] Buxa, Asociación Galega de Patrimonio Industrial. Web: http://www.asociacionbuxa.com/2009/05/minería-ypatrimonio/ [La Mina de Fontao] Orche, E. Dr. Ingeniero de Minas E.T.S. Ingenieros Industriales y de Minas. Universidad de Vigo. [Recopilación e Inventario de la Información Existente de las Labores Mineras encontradas en la Traza del Túnel de Carboeiro y en la entrada del Túnel de Vila de Cruces.] Idom-Geocontrol, Asistencia Técnica Tramo Lalín –Santiago de Compostela, Agosto 2006. [Procedimiento de Cale en la Zona de Galerías del Túnel de Carboeiro.] COMSA, Empresa Constructora subtramo Lalín (Anzo)-Sileda (Carboeiro), Septiembre del 2007. [Minas de Fontao.] INCUNA, Asociación de arqueología industrial, Bases cartográficas. [Extracción del Wolframio en Galicia.] Eduardo Montagut Contreras, diciembre del 2010, Publicado en EL PAIS. Web: http://lacomunidad.elpais.com/memoria-historica/2010/12/10/extraccion-del-wolframio-galicia-franquismo-ycapital-nazi [El Wolframio de Vila de Cruces, Santa Comba y Lousame, Galicia.] Blog MINERALOGÍA HISPÁNICA, Web: http://cathygcarlier.blogspot.com.es/2012/10/el-wolframio-de-vila-decruces-santa.html [Wolframio. Galicia estuvo en 'guerra económica'.] Xoán Carmona y María Xosé R. Galdo, catedráticos de la U.S.C., junio del 2008. Publicado en El Correo Gallego. http://www.elcorreogallego.es/index.php?idNoticia=317862&idMenu=15 [Rutas de Wolframio en la Europa.] Memoria de los hombres y patrimonio industrial. Web: http://routesofwolfram.eu/es/ 38
