De Realtà Mapei n.° 21 - 07/06/2019

Variante de Valico

Mapei presente en la realización de la Galleria Sparvo y del túnel de base, la obra emblemática de la Variante de Valico,en la Autopista A1.

Location icon Autipista A1. El tramo de los Apeninos de la A1, entre Bolonia Casalecchio y Barberino

El tramo de los Apeninos de la A1, entre Bolonia Casalecchio y Barberino, tiene una importancia estratégica en la cone- xión entre el norte y el sur del país. La ampliación de este tramo, que registra diariamente picos de 89.000 vehículos, representa desde hace más de 30 años una intervención prioritaria en el marco del plan de mejora de la red de autopistas italianas.

En esta gran obra, destinada a mo- dernizar los transportes y realizada en un área geológicamente compleja, la tecnología avanzada y la experiencia de Mapei ofrecieron diversas soluciones innovadoras que facilitaron la ejecución de las obras y permitieron cumplir plenamente los objetivos fi- jados. Dos ejemplos ponen de relie- ve las innovaciones aportadas por la compañía a este gran proyecto: la excavación mecanizada mediante la utilización de “topos” denominados TBM (Tunnel Boring Machines) de la galleria (galería o túnel) Sparvo, donde jugó un papel decisivo la tecnología MAPEQUICK CBS SYSTEM, y la mez- cla de relleno inyectada en el trasdós de los segmentos de revestimiento, así como la opción técnica adoptada para el revestimiento superficial de los hastiales del “Túnel de Base”, donde se colocaron baldosas de gres porce- lánico fino utilizando el adhesivo KE- RAFLEX MAXI S1.

 

UNA COMBINACIÓN EXITOSA EN EL TÚNEL:
MAPEQUICK CBS SYSTEM Y LA EXCAVACIÓN CON TBM

A finales de julio de 2013, la empresa Toto Costruzioni Generali SpA con cluyó con éxito la excavación de la Galleria Sparvo, ubicada en los lotes 6-7 del proyecto Variante de Valico de la Autopista A1 Milán-Nápoles. La excavación se llevó a cabo emplean- do una tuneladora del tipo TBM-EPB, de 15,625 m de diámetro, fabricada por Herrenknecht AG. El túnel de doble tubo fue excavado en el difícil contexto geológico de los Apeninos toscoemilianos, donde a la complejidad geológica cabía añadir la presencia de gas metano disperso en las formaciones arcillosas que se atravesaron durante la excavación.

Los túneles realizados con la tecnología de la excavación mecanizada prevén la utilización de “topos” denominados TBM (Tunnel Boring Machines), que atacan el frente de terreno a plena sección. Durante el avance de estas máquinas, la diferencia entre el diámetro externo del escudo de la tuneladora y el trasdós de las dovelas de revestimiento implica, inevitablemente, la creación de un espacio anular que debe ser rellenado completamente y de manera simultá- nea a las operaciones de excavación.

De un tiempo a esta parte, proyectistas y constructores de túneles excavados con TBM apuestan cada vez más por el sistema de relleno deno- minado “bicomponente”, compuesto por:

• Componente A: una lechada cementosa de consistencia super- fluida y, por lo tanto, fácilmente bombeable, cuya estabilidad e impermeabilidad se han visto mejoradas gracias a la utilización de la bentonita. Para garantizar el mantenimiento de la trabajabilidad de la mezcla hasta 72 horas tras su confección, es necesario añadir un aditivo retardante líquido con efecto plastificante, en este caso concreto MAPEQUICK CBS SYSTEM 1.

• Componente B: está compuesto por un aditivo acelerante líquido, MAPEQUICK CBS SYSTEM 2, que se añade al componente A inmediatamente antes de la inyección de la mezcla dentro del espacio anular a rellenar. Este aditivo anula de manera eficaz el efecto retardante del MAPEQUICK CBS SYS- TEM 1 y provoca una gelificación casi inmediata de la mezcla y, en todo caso, modulable (de 5 a 25 segundos).

Las principales ventajas de este sistema de relleno son:

  • La consistencia superfluida y mantenimiento de la trabajabilidad, que minimizan los riesgos de obtura- ción de las líneas de transporte y de los conductos de bombeo.

  • La capacidad para rellenar com- pletamente el espacio anular en el trasdós del anillo, minimizando así el movimiento del terreno y, en consecuencia, el riesgo de desplo- mes durante la fase de excavación.

  • El endurecimiento muy rápido que, incluso con presencia de agua, per- mite un rápido desarrollo en la fase inicial de las resistencias mecánicas, “bloqueando” de este modo el anillo en la posición prevista en el proyecto. El progresivo endurecimiento del sistema se debe a una rápida transición de una consistencia líquida a una gelatinosa, que permite reducir incluso las posibles penetraciones de material inyectado dentro del es- pacio de trabajo de la TBM.

 

ESTUDIO DEL DISEÑO DE MEZCLA

 

La composición de la mezcla de re- lleno inyectada en el trasdós de los segmentos de revestimiento debe concebirse específicamente para garantizar las prestaciones requeridas y una cuenta de resultados adecuada.

 

Como es sabido, cada proyecto tiene sus particularidades propias, de ahí la importancia de saber diseñar la mezcla de dos componentes de acuerdo con las exigencias específicas de cada obra. Teniendo en cuenta dichas exigencias, los Laboratorios de Investigación y Desarrollo de Mapei en Milán llevaron a cabo toda una serie de pruebas previas.

 

Una vez desarrollado y testado el diseño de la mezcla en laboratorio, el Servicio de Asistencia Técnica de Mapei UTT (Underground Technology Team) sometió a ensayo en la obra la mezcla producida durante las prime- ras semanas de excavación de TBM y, posteriormente, con frecuencia semanal durante el período de producción constante de la TBM. El objetivo era verificar que los resultados fueran equiparables a los obtenidos en la- boratorio y, de ser necesario, inter- venir de acuerdo con los parámetros detectados para adecuar el material producido a las especificaciones del proyecto.


EN EL CASO DE LA GALLERIA SPARVO,
SE VERIFICÓ LA EFICACIA DEL DISEÑO DE LA MEZCLA
ESPECIALMENTE DESPUÉS DE LA ROTACIÓN Y TRASLACIÓN DE LA TBM

 

 

RESULTADOS EXCEPCIONALES

El constante trabajo de control y asistencia técnica, así como las numerosas pruebas efectuadas tanto en el laboratorio como en la obra, permitieron obtener una mezcla capaz de cumplir las diferentes exigencias planteadas, garantizando un resultado acorde con las expectativas.

La estabilidad volumétrica del com- ponente A quedó demostrada por la ausencia de obstrucciones en las líneas de transporte desde la planta de hormigón hasta la TBM. La peculiaridad del sistema es garantizar el rápido cambio de consistencia de líquido a sólido pasando por una fase gelatinosa, que permite el completo llenado del espacio anular y evita, en caso de presencia de agua (eventualidad muy probable en trabajos subterráneos), el deslavado de la mezcla y su consiguiente debilitamiento.

En el caso particular de la Galleria Sparvo, se verificó la eficacia del diseño de la mezcla especialmen- te después de la rotación y trasla- ción de la TBM. El bombeo de la mezcla, realizado a lo largo de más de 5 km, mostró un buen funciona- miento constante y conforme a las expectativas del proyecto, minimi- zando los tiempos de espera nece- sarios para la limpieza y sustitución de las tuberías de bombeo o de las líneas de inyección obturadas. 


ALTAS PRESTACIONES EN LOS TÚNELES PARA LA COLOCACIÓN SOBRE SUPERFICIES CURVAS CON KERAFLEX MAXI S1

Hoja de datos de proyecto

Detalles Mapei presente en la realización de la Galleria Sparvo y del túnel de base, la obra emblemática de laVariante deValico,en la Autopista A1
Ubicación Autipista A1. El tramo de los Apeninos de la A1, entre Bolonia Casalecchio y Barberino, Italia
Subcategoría TÚNEL
Aplicación Suministro de aditivos para las mezclas de inyección y de productos para la colocación y el rejuntado de baldosas cerámicas de gran formato
Fecha de inicio y finalización 2005/2015
Tipo de aplicación Construcciones subterráneas
Propietario Autostrade per l’Italia Spa, Roma
Arquitectos Spea Engineering Spa, Roma
Descripción Empresas ejecutoras: fases de excavación y revestimiento del Túnel de Base: Todini SpA (Roma); para la Galleria Sparvo:TOTO SpA (Chieti); Colocación de las baldosas de gres porcelánico: Pavimental SpA (Roma) Coordinación Mapei: MAPEI UTT, Rossi C&CA (Mapei Spa)

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