Bajo tierra: Línea 6 del Metro de Santiago

Inaugurada hace algunos años, grandes desafíos marcaron la ruta crítica de la construcción de la Línea 6 del Metro de Santiago de Chile, que se caracterizó por los cruces con las líneas existentes, ya que desde un principio se estableció como condición no alterar la operación de la red.

En su plan de ampliación de la red, la construcción de Línea 6 del Metro de Santiago de Chile consistió en la ejecución de más de 15 km de túneles subterráneos que conectan las comunas de Cerrillos y Providencia en un tiempo aproximado de 20 minutos, lo cual disminuyó los traslados hasta en un 60%.

Esta línea suma 10 nuevas estaciones a la red, de las cuales cuatro de ellas son estaciones de combinación y una quinta conecta con el tren urbano entre Santiago y Nos. Además, cada una cuenta con puertas de andén, electrificación en altura por medio de catenarias, nuevas puertas de entrada y salida y accesibilidad universal. Junto con ello, el recorrido de esta línea incorporó a la red de Metro dos nuevas comunas, Cerrillos y Pedro Aguirre Cerda.

Los principales desafíos constructivos de la Línea 6 han sido los cruces con las líneas existentes, ya que desde un principio se estableció como condición no alterar la operación de la red, lo que se cumplió exitosamente.

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Túneles y galerías

Las nuevas líneas cruzan ocho veces las líneas existentes: Cal y Canto, Plaza de Armas, Universidad de Chile, Irarrázaval y Plaza Egaña para Línea 3 y Franklin, Ñuble y Los Leones para L6.

A modo de ejemplo, en el caso de Franklin (Línea 2), la estación existente fue construida a tajo abierto y fue estructurada como un cajón de hormigón armado con muros laterales con nervaduras hacia el exterior para soportar los empujes de tierra.

Para el paso del túnel interestación de Línea 6 bajo la estación Franklin fue necesario ejecutar previamente y de forma subterránea una especie de “mesa de apoyo” de la estación, consistente en vigas transversales ejecutadas in situ bajo la losa de la estación en forma intercalada y secuencial de manera de formar una losa previa robusta que soportara la losa del cajón de la estación. Posteriormente, las vigas transversales que formaban dicha losa fueron fijadas a ambos costados por sendas vigas longitudinales las cuales descansaban en sus extremos en pilas de hormigón que hacían las veces de ‘patas de la mesa’ y traspasaban las cargas de la estación existente bajo el nivel de radier de Línea 6.

El diseño y construcción de los túneles de Línea 6 se basa en el Nuevo Método Austríaco de Túneles (NATM). La construcción comienza por la ejecución de un pique de acceso típicamente lateral a un eje vial, para no interrumpir el normal tránsito peatonal y vehicular. Desde este pique se ejecuta de modo subterráneo un túnel llamado galería de acceso, desde el cual nace, a cada uno de sus lados, el túnel donde se emplaza el andén de la estación, el que se encuentra bajo un eje vial. Desde los extremos de este túnel, conocido como túnel estación, comienza la ejecución de los túneles interestación por donde circulan los trenes.

Los piques, principalmente de sección circular, tienen un diámetro de 25 metros, mientras que las galerías de acceso y los túneles estación, de sección ovoidal, un diámetro aproximado de 15 metros. Los túneles interestación, también de sección ovoidal, tienen un diámetro aproximado de 10 m.

Los métodos constructivos que utiliza Metro están bastante optimizados en cuanto a revestimiento y materialidad, sin embargo, “un desafío siempre presente es el de optimizar e innovar en la logística asociada en la secuencia constructiva, de manera que los plazos disminuyan con respecto a lo programado.

En este sentido, la construcción de la Línea 6 incorporó por primera vez el uso de proyección de hormigón robotizada mediante roboshot, además de la extracción de marina mediante correas transportadoras verticales, optimizando de esta manera el proceso que toma más tiempo en el ciclo de construcción de túneles, como es la extracción de marina.

En todas las obras de Metro es el hormigón el material principal, sea en su forma típica de hormigón armado, de hormigón pretensado o de hormigón proyectado, conocido éste último también como shotcrete.

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Hormigón y refuerzos

En el caso de la Línea 6, el trazado se desarrolla por completo en túnel. En este particular, es el hormigón proyectado la principal forma de aplicación, tanto para el sostenimiento de la excavación como para el revestimiento final del túnel. Se requirió del orden de los 700.000 m³ de hormigón, con una distribución aproximada de 2/3 de hormigón proyectado y 1/3 de hormigón armado.

La mayoría de los refuerzos requeridos fueron ejecutados en cada cruce con las líneas existentes, pero también existieron edificaciones a lo largo del trazado. Por ejemplo, el túnel estación Los Leones está emplazado parcialmente bajo uno de los estacionamientos subterráneos existente en Avenida Providencia, lo cual, sumado al hecho de ser una estación terminal, su sección transversal es mayor al resto, lo que implicó un diseño que minimizara las deformaciones inducidas al suelo del entorno.

El diseño se basó en aumentar la subdivisión de la sección transversal del túnel, no utilizado anteriormente en proyectos de Metro. El método utilizado se denomina excavación con “galerías de cimentación”, que consiste en excavar anticipadamente dos galerías laterales de sección reducida, en las cuales se ejecuta un revestimiento reforzado en forma de “L” a cada lado, que funcionan como zapatas de fundación a la gran bóveda, la que se excava posteriormente. Una vez excavada la bóveda, con una subdivisión mediante pared central, se sigue con la parte inferior central que quedó entre las galerías de cimentación, completando así la sección transversal del túnel estación.