EJE DEL LLOBREGAT, LA COLABORACIÓN PÚBLICO – PRIVADA AL SERVICIO DE LA SOCIEDAD. La concepción de un tramo de cualquier eje transcontinental implica la consideración de gran variedad de necesidades a cubrir, generándose un cúmulo de hipótesis de partida difícil de encauzar hacia la solución ingenieril. Es el caso del tramo Puig Reig – Berga de la C16, eje transeuropeo E9, que forma parte del itinerario Barcelona – Orleáns integrado en la red de carreteras de interés de la Comunidad Europea, según el acuerdo de Ginebra de 1985. Este plan europeo para el gran eje viario en cuestión se vio reforzado en los años 1984 y 1994 con las inauguraciones del túnel del Cadí y el túnel del Puymorens, respectivamente. Dichos túneles cruzan el Pirineo con condiciones de trazado y seguridad aptas para un eje transeuropeo, lo cual solucionaba el principal problema orográfico de la conexión hacia Francia. transcurre junto al río Llobregat en gran parte de su recorrido). Se trata del tramo Puig Reig – Berga (comarca del Berguedà), de 20,9 kilómetros de longitud, solución del cual se ha concebido entre el desdoblamiento y la variante de la antigua C16, según el tramo. Como toda vía de gran capacidad, añadidas a las funciones implícitas de gran recorrido de la carretera, la C16 tiene que solventar a la vez las necesidades de movilidad de carácter local (municipal y comarcal). El punto anterior genera tal disparidad de objetivos, muchas veces contradictorios entre ellos, que obliga a hacer un gran esfuerzo técnico-social en el momento de la concepción del diseño de la carretera. GÉNESIS DEL DISEÑO Se buscan, con la construcción de esta vía, tres objetivos diferenciados y claramente identificables; - - Eje europeo E9 en su paso por Catalunya. Desde el 20 de Diciembre de 2007, está en servicio el último tramo de autovía inaugurado por el Departament de Política Territorial i Obres Públiques de la Generalitat de Catalunya del Eje del Llobregat (llamado así porque La conexión transeuropea del itinerario Barcelona – Orleáns. Conexión comarcal entre el Barcelonés, Valles Occidental, Bages i Berguedà (Costa – Pirineo). Cubrir la movilidad local interna de la zona. Es fácil imaginar los diferentes requerimientos que implican los objetivos anteriores para el diseño de cualquier carretera, pero nos encontramos en este caso con unas condiciones locales peculiares que agravan todavía más el problema, si cabe. Con la llegada de la Revolución Industrial a Catalunya, empezaron a instalarse, entre otras, gran cantidad de industrias textiles en el territorio. Este tipo de actividad económica requería una cierta aportación energética para hacer funcionar la maquinaria necesaria y, en aquella época, la forma más rentable de conseguirla fue mediante la creación de saltos de agua en ríos. Por este motivo los márgenes del río Llobregat se plagaron de colonias textiles, dando lugar a un modelo de comunidad muy concreto. Dicho modelo implica un desarrollo urbano muy disgregado en el espacio, creando focos de crecimiento separados y poco interrelacionados, ya que cada colonia intentaba ser autosuficiente dotándose de todos los servicios necesarios; colegios, iglesias, comercios, viviendas, la fábrica, salones sociales, etc. Actualmente, en la zona que nos ocupa en el proyecto en cuestión continúa existiendo este modelo social y, además, predomina la actividad rural por encima de cualquier otra, lo cual genera una gran movilidad de corto recorrido entre colonias que hay que satisfacer. Para resolver esta infraestructura de tan capital importancia y disparidad de condicionantes se ha llevado a cabo un exhaustivo estudio del trazado de la vía, acordado a todos los niveles políticosociales para conseguir la aceptación del territorio. Este análisis ha derivado en un trazado consensuado, en unos enlaces muy estratégicamente ubicados y en una vía colectora que discurre paralela al tronco principal. Dicha vía colectora, construida donde la movilidad interna lo requiere (existe en un 72% de la longitud de la nueva vía, habiéndose combinado la solución mediante vía colectora de nueva construcción y habilitando tramos de la carretera antigua C16 para tales funciones), absorbe todos los flujos de tráfico internos entre núcleos y los canaliza hacia los enlaces principales, en su gran mayoría de diamante. De esta manera se ha conseguido una captación gradual del tráfico por categorías y por tipos de movilidad que ha permitido la buena convivencia entre el tráfico rural de corto recorrido entre colonias y el tráfico de un eje transeuropeo. Enlace de diamante de Gironella norte. MATERIALIZAR LA SOLUCIÓN Una vez planteado el problema, las condiciones de contorno y la línea estratégica de la solución, por parte del Departament de Política Territorial i Obres Públiques de la Generalitat de Catalunya, este decide llevar a cabo la materialización del proyecto mediante un contrato de concesión de peaje en sombra. Se encarga a Gestió d’Infraestructures S.A (GISA) la adjudicación del contrato e inspección de la construcción de la obra. La agrupación de empresas formada por FCC, Comsa, Copcisa y Copisa se presenta al concurso con el compromiso de constituir una sociedad en caso de ser adjudicataria. En Octubre de 2003 se adjudica la concesión a dicha agrupación a partir de la cual nace Cedinsa Eix Llobregat Concesionaria de la Generalitat de Catalunya. El sistema concesionarial de peaje en la sombra se basa en la inversión privada del coste de ejecución de la obra, de explotación de la vía y de conservación de la misma durante el periodo de concesión, que va siendo amortizado por parte de la Administración Pública competente mediante una tarifa por vehículo y kilómetro durante el mismo periodo. Mediante la colocación de espiras electromagnéticas embebidas en el paquete de firme, antes y después de los enlaces, se cuentan los vehículos que usan la vía, diferenciando entre ligeros y pesados por la distancia entre ejes de cada uno. Sintetizando, esta amortización se materializa mediante el conteo de vehículos que circulan por la carretera, aplicándoles la tarifa contractual y llevando a cabo el abono del importe resultante por parte de la Generalitat de Catalunya trimestralmente. Nunca antes en Catalunya se había llevado a cabo dicho modelo de financiación públicoprivada que, al no necesitar de un peaje duro, tiene claras ventajas técnicas y sociales. Por una parte se puede garantizar en un mayor grado la asunción del nivel de servicio previsto de la vía, al no obligar al usuario a detenerse delante de la barrera, con las potenciales retenciones de tráfico que esto provoca. Paralelamente se evita la inversión de la construcción y mantenimiento del peaje explícito. Por último, y entre otras ventajas, la repercusión social de la vía es mucho más positiva ya que el sistema cognitivo del usuario no tiene que experimentar la negativa sensación de tener que detener su viaje para pagar la tarifa de forma directa, lo cual permite una mayor aceptación de la infraestructura por parte del territorio y una mejor convivencia durante el periodo concesionarial. LA TÉCNICA La solución adoptada se plasma en un tramo de 20,9 km del eje europeo E9 de autovía de dos calzadas, con dos carriles por calzada y de sección 14/25. La velocidad de proyecto considerada es de 100 km/h y el radio mínimo considerado de 450m. Sección tipo. Son ocho los enlaces construidos en este tramo, en su gran mayoría de diamante. Se definen ocho viaductos, un falso túnel de 120 metros de longitud y un túnel de 1000 metros. Dicho túnel, denominado Túnel de Casserres, se ha ejecutado mediante el método austriaco, encontrando en casi la totalidad de su longitud material formado por areniscas y lutitas. Consta de dos tubos independientes, uno por calzada, y dos galerías de conexión separadas 400 metros de las bocas. Avanzándose en paralelo desde las dos bocas se finalizó la excavación de los tubos en 8 meses. Se trata del primer túnel que se pone en servicio en Catalunya cumpliendo el Real Decreto 635/2006 del 26 de Mayo sobre seguridad en túneles. Paralelamente a todo el proceso constructivo de la obra se integró un seguimiento y control dinámicos sobre el respeto hacia el medio ambiente. Este hecho ha llevado a redefinir desde un punto de vista sostenible e innovador varios aspectos problemáticos inicialmente no resueltos. Prueba de ello son los taludes construidos mediante el método del Té Verde y el Talud Royal. El primero, el Té Verde, es un método de regeneración integrada de taludes con grandes pendientes. Te verde en construcción. El Talud Royal es un método de construcción de taludes con el que se consiguen grandes cotas de estabilidad e integración paisajística de los mismos. Se basa en aprovechar los propios planos de fractura del macizo y las intersecciones de estratos de otros materiales en la roca para definir diferentes pendientes en altura que den la máxima estabilidad a cada estrato y una sensación de corte natural del terreno. Para llevar a cabo dicho método, el procedimiento de construcción debe adaptarse también al objetivo buscado: se barrena y dinamita la excavación a unos dos metros por delante de la línea del perfil teórico y, posteriormente, se llega al talud definitivo por medios mecánicos adaptando la morfología a los planos de fractura naturales y a la tipología del material de cada estrato. VIADUCTO DE PUIG REIG De las obras singulares que incluye dicho proyecto la más emblemática desde el punto de vista de la ingeniería de estructuras es, sin duda, el viaducto de Puig Reig. Se trata de un viaducto de sección mixta, sobre el río Llobregat, de 568 metros de longitud, 9 vanos de 64 metros de luz máxima (7 tienen 64 metros y los dos de los extremos tienen 60 metros) y 43 metros de altura máxima de pila. El trazado curvo en planta y la existencia de un acuerdo vertical en alzado introdujeron dificultad al encaje del puente en su fase de diseño. Viaducto de Puig Reig con el talud Royal al fondo. Se trata de una tipología nunca antes ejecutada en Catalunya, siendo los viaductos más semejantes de las cercanías el de la Autopista del Cantábrico (Puente de Tina Menor) y el de la Autopista A75 que une ClermontFerrand con Béziers, en el sur de Francia (Viaducto de Verrières). Se optó por la solución de sección mixta intentando rentabilizar la sección estructural y conseguir un viaducto esbelto. Talud Royal. Foto de la sección mixta. La sección esta formada por un cajón metálico de 6x2,5 metros con unos jabalcones laterales formando una celosía de apoyo para las prelosas de hormigón del tablero. Sobre las prelosas se ha dispuesto una capa de hormigón de compresión de 25cm . Los tubos que forman la celosía no se disponen en un plano perpendicular al eje longitudinal del puente, sino que formar un cierto ángulo en planta, hecho que provoca que los nudos inferiores reciban tensiones en todas las direcciones del espacio. Asimismo, la esbeltez ha sido una característica muy conseguida en el diseño de las pilas, construidas de hormigón in situ. Se tratan de pilas de sección variable en planta, con una anchura decreciente en alzado con una razón de un 1 horizontal cada 120 vertical. Con una altura máxima de 43 metros se tratan de elementos que aportan gran valor al carácter ligero de la estructura general. Posteriormente a las pilas se construyó y colocó el cajón metálico para después colocar las prelosas de hormigón prefabricado apoyadas en él. Sobre las prelosas se hormigonó una losa de compresión de hormigón HA30 de 25cm de espesor. El método de colocación del cajón metálico fue una combinación entre el izado mediante grúas de hasta 1000t y el lanzamiento. Vista aérea de la estructura. Vista de los nudos. Este carácter tridimensional del funcionamiento de los nudos inferiores dificulta tremendamente el diseño y la construcción de los mismos pero, a la vez, permite dar la sensación de esbeltez y ligereza al tablero del viaducto ya que se rentabiliza la función resistente del conjunto jabalcones – cajón. El valle que salva el puente en cuestión es de una morfología muy asimétrica, lo que obligó a combinar dos métodos de colocación del cajón metálico: el izado, con grúas de hasta 1000t, para los vanos con menos altura de pilas y el lanzamiento para los dos vanos más altos. Tablero metálico siendo empujado desde plataforma de lanzamiento. Concesionaria y Dirección de las Obras: Cedinsa Concesionaria de la Generalitat de Catalunya. Director de las Obras: Jordi Solanes i Banlles (ICCP ). Ayudante del Director de las Obras: Albert Guillen Borragan (ICCP ). Dirección Ambiental Director ambiental: Joan Borrell i Ruscalleda, EGAM SL (Biólogo). Asistencias Técnicas de la Dirección de Obra. Asistencia construcción túnel: Joan Orta, PIGRA SL (Geólogo). Proyecto y asistencia de construcción viaducto mixto: Juan Luís Bellod y Peter Tanner, CESMA SL (ICCP). Asistencia Talud Royal: Paul Royal (Geólogo). GISA Gerencia Grandes Ejes Viarios Gerente: Eva Bufí del Pozo (ICCP). Técnico de Gerencia: Francesc Recasens Gracia (ICCP). Constructor: UTE Berguedà (FCC, Copisa, Copcisa y Comsa). Gerente: Lluís Roca Rubio (ICCP). Jefe de Obra: Carlos Loscertales Fayren (ICCP). CONCIENCIA AMBIENTAL, DESARROLLO SOSTENIBLE Uno de los objetivos de nuestra profesión es dotar de herramientas a la sociedad para aumentar su calidad de vida. Muchas de estas herramientas se materializan en forma de grandes infraestructuras que ocupan enormes superficies y suponen considerables cambios morfológicos en el terreno. El potencial impacto ambiental causado por la creación del activo en cuestión, debe controlarse y minimizarse en la mayor medida posible, ya que se daña si no, otro activo de importancia indiscutible; el medio ambiente natural. Ha sido objetivo de máxima prioridad en este proyecto la sostenibilidad ambiental del mismo, llevándolo a cabo con un gran esfuerzo de concienciación, tanto en la fase de proyecto como en la de construcción. El éxito de dicha filosofía respetuosa con el medio se ha visto reflejada, básicamente, en dos consecuencias identificables; una gran integración de la mentalidad y los métodos, que se requieren para tales fines, en el proceso constructivo y un completo plan de restauración posterior a la actuación. INTEGRACIÓN DE LA MENTALIDAD Y LOS MÉTODOS EN EL PROCESO CONSTRUCTIVO Integrar la conciencia y los métodos sostenibles en los procesos de construcción es el camino más eficiente para conseguir un buen resultado ambiental. En el proyecto de la C16 entre Puig Reig y Berga se ha procedido de esta manera lo cual ha dado lugar a definiciones de actuaciones innovadoras como son el Te Verde y el Talud Royal. Te Verde Se trata de un método de restauración de taludes que permite generar grandes pendientes integrándolas correctamente (característica difícil de conseguir en taludes de grandes pendientes). Este método define un escalonado sobre el talud, en forma de jardineras en bancada, construido con mallazo longitudinal soportado por tierra vegetal. Estas jardineras crean bancadas horizontales en las que se puede plantar con facilidad para su restauración. Se dota bajo los mallazos de un sistema de riego que asegura la llegada de agua a la vegetación que se disponga en las bancadas, cosa que sería difícil de garantizar con la escorrentía superficial, dadas las grandes pendientes del corte. La evacuación del agua se garantiza mediante una capa de grava, separada de la tierra vegetal por un geotextil, formando una capa drenante bajo las bancadas. Te verde. Talud Royal Este método de construcción de taludes tiene por objetivo generar taludes altamente estables y totalmente integrados en el entorno dejando la pendiente natural del material de cada estrato que aflora en la excavación y aprovechando las fracturas naturales del macizo. El resultado es un talud con morfología variable en altura, intentando simular una ladera natural formada por dichos materiales donde no se haya actuado. PLAN DE RESTAURACIÓN AMBIENTAL El plan de restauración es la segunda consecuencia de la concienciación por el respeto al medio ambiente que se ha llevado a cabo en esta obra. Se trataba de un tramo excedentario de tierras en 1.705.000 m3, lo que ha obligado a definir 26 vertederos en el ámbito de actuación. La restauración de dichos vertederos responde a un ambicioso plan de restauración definido y llevado a cabo a medida que han ido cerrándose los mismos. Vertedero restaurado. La restauración del terreno bajo los ocho viaductos, así como de las laderas donde se construyeron las bocas del túnel, han sido objeto del mismo plan ambiental. Restauración ambiental bajo viaducto. CENTRO DE CONTROL DE PUIG REIG En el término municipal de Puig Reig se ha construido el Edificio de Control de la carretera, convirtiéndose en el centro neurálgico de la C16. Se trata de una edificación desde donde se lleva a cabo el control y la concepción de las operaciones a realizar por la concesionaria para la explotación de la vía. El tramo de nueva construcción del proyecto (20,9 km) está englobado en un contrato de concesión más amplio que abarca desde Manresa hasta Berga (40,15 km) que forma la totalidad de la longitud a explotar y conservar durante el periodo concesionarial. Desde el Centro de Control de Puig Reig se gestionan las operaciones de conservación de la vía, sirviendo a la vez de parque de maquinaria y lugar de acopio de los cloruros necesarios para la conservación invernal del firme. Dicha edificación es también el centro de gestión y operaciones de explotación, uso y defensa de la carretera en concesión. Centre de Control de Puig Reig La amortización económica de la concesión pasa por el conteo de los vehículos que circulan por la carretera. Para llevar a cabo dicho conteo se ha dotado, tanto al Centro de Control como a la propia vía, de un sistema telemático que permite disponer de la información necesaria en cada momento para dicho objetivo. Unas espiras electromagnéticas embebidas en el aglomerado, antes y después de cada enlace, cuentan el número de vehículos que pasan por encima de ellas. El funcionamiento de las espiras esta basado en la inducción electromagnética ya que se alimentan por corriente eléctrica y esta corriente al pasar por la espira genera un campo magnético que se ve alterado con el paso del vehiculo a través suyo. La alteración del campo magnético se puede discretizar hasta el punto de poder discernir entre diferentes longitudes de vehículos, más concretamente longitudes entre ejes (alteración del campo por el paso de las ruedas), de forma que permite contabilizar por separado vehículos ligeros y pesados. Los impulsos de la alteración del campo magnético de las espiras llegan a unos equipos instalados en el interior de armarios dispuestos en los laterales de la carretera que acumulan dicha información para finalmente, mediante fibra óptica, enviarla al Centro de Control. Es la seguridad vial otro aspecto fundamental que se impulsa y supervisa desde el Centro de Control de Puig Reig. Para ello la vía dispone de 31 cámaras que envían imágenes en tiempo real al edificio de control, de las cuales destacan por su importancia en la gestión de la seguridad, las del interior del túnel y las galerías del mismo. Otra función, en cuanto a seguridad y ayuda a la vialidad, que permite controlar el sistema de telecomunicaciones del Centro es la señalización vertical variable, que se manipula en función del mensaje que deba recibir el usuario en cada momento, dependiendo del estado de la carretera. Sala de control