Materiales empleados para la construcción de los túneles de la M-30


Publicado el 02/07/2019
construccion tuneles

La construcción de túneles en la M-30 finalizó hace más de diez años como la obra del mayor túnel urbano realizada en una ciudad europea. Para proyectar su construcción se tuvieron en cuenta la resistencia de los materiales a utilizar en los túneles. Del mismo modo, en todo momento se valoró la seguridad de las obras mientras se desempeñaban y el nivel de seguridad que supondría la obra terminada para los conductores.

La resistencia al fuego es otro de los factores que más se tuvo en cuenta en el diseño y el uso de materiales para la construcción de los túneles. Era de especial importancia conseguir que, por diseño, la evacuación durante incendios fuera la más favorable, y los materiales resistieran las altas temperaturas hasta que los servicios de emergencia pudieran atender la hipotética emergencia.

Materiales utilizados en la construcción de los túneles de la M-30

Podemos diferenciar dos tipos principales de materiales utilizados en la construcción de los túneles: los materiales usados para la estructura continente y para la estructura contenida.

Estructura continente

Se adoptó para el proyecto un anillo universal que se componía de 10 dovelas prefabricadas de unos 60 centímetros de canto. Con ellas se formaron anillos de dos metros de largo, con hasta 19 posibles disposiciones. Aprovechando las características de estos elementos prefabricados, se añadieron fibras de polipropileno en planta para evitar efectos de rotura superficial del hormigón por cambios bruscos de temperatura.

Estructura contenida

Existen dos elementos principales diferenciados:

  • Losas de tráfico: se usaron losas de tipo prefabricado de fácil construcción y transporte, de 12 metros de vano y 1,20 metros de ancho. Su canto es de 55 centímetros.
  • Losas de ventilación: se utilizaron losas a base de placas alveolares pretensadas, con 9,30 metros de vano, 1,20 de ancho y 25 centímetros de canto. Se apoyaron sobre ménsulas metálicas abatibles de 1 metro de longitud divididas en dos piezas de 50 centímetros, independientes.

Niveles de seguridad en las instalaciones

Para el revestimiento del interior de los túneles se buscó la utilización de materiales que permitieran cumplir una serie de objetivos muy concretos en cuanto a seguridad y protección.

Para el falso techo y las paredes que separan conductos de ventilación

Para confeccionar los falsos techos y paredes que delimitarían los conductos de los circuitos de ventilación de los túneles, los materiales tuvieron que satisfacer el nivel N0 de resistencia al fuego.

Las paredes se construyeron con materiales de estabilidad al fuego de nivel N1 cuando la continuidad de los conductos podía ser vital para permitir actuaciones de los servicios de emergencia.

Los locales técnicos y las estaciones para ventilación.

Para riesgos de incendio en el local, se utilizaron materiales que proporcionaban a los elementos medianeros una resistencia al fuego de nivel N1. El uso del nivel N2 se aplicó en los casos en que la pérdida de un local técnico podría afectar el funcionamiento de los servicios en el túnel, como podría ser la ventilación adecuada para los refugios y zonas de paso hacia el exterior.

Las instalaciones para evacuación y protección de usuarios y del acceso para servicios de emergencia

Para los tramos de comunicación entre dos galerías del túnel con pared común, las puertas y cierres entre ellas se construyeron con materiales del mismo nivel de resistencia que la pared. Cuando se dio el caso de que la pared de las galerías no era común, los materiales para los elementos de construcción que servían de cierre entre sus comunicaciones se seleccionaron para presentar una resistencia de nivel N2.

La losa que soporta la calzada

En el caso de la losa que soporta  la calzada, estas debían responder una exigencia del nivel N0, siempre que no delimitaran espacios situados bajo su nivel que requieran un grado de resistencia superior, según las situaciones explicadas para los espacios anteriores.

Las dovelas

Las dovelas que sirvieron para el revestimiento de los túneles que garantizan una resistencia de nivel N3 a los incendios.

Un recubrimiento de armadura de unos 5 centímetros para las caras expuestas a posibles incendios, hormigón de fibras de polipropileno de 18 micras de diámetro y con dosificación de 2 kilogramos por metro cúbico.

Para la plataforma de rodadura la exigencia de resistencia al fuego tenía que ser de un nivel N2, por lo que las disposiciones fueron:

  • El recubrimiento de la armadura pasiva fue de por lo menos 4 centímetros.
  • El recubrimiento para la armadura activa tuvo que ser de al menos 6 centímetros.

Niveles de resistencia al fuego

Los niveles de resistencia al fuego de los materiales que se utilizaron para la construcción de elementos que jugaban un papel clave en la seguridad y protección de las personas se dividen en cuatro niveles distintos.

Nivel N0

Este es el nivel que corresponde cuando se verifica que hay una ausencia de riesgos de derrumbamiento en cadena en casos de rotura localizada de la estructura. Se recurre a materiales de este nivel cuando la pérdida de un elemento para la estructura no conlleva traslados de esfuerzos de carga sobre otras partes.

Nivel N1

Es un nivel que garantiza resistencia para la estructura a considerar en la mayoría de los incendios, mientras no sean excesivamente violentos. Los materiales de este nivel se utilizan para la construcción de estructuras que son importantes para que los servicios de emergencia puedan actuar.

Nivel N2

Es un nivel de materiales de protección contra el fuego que se aplican a instalaciones que deben preservarse independientemente de la virulencia de un incendio, para que se pueda garantizar la seguridad durante el tiempo de evacuación para refugios y las operaciones por parte de servicios de emergencia.

Nivel N3

El nivel N3 responde a materiales de construcción usados en instalaciones que deben resistir incendios de las máximas temperatura y violencia y durante el mayor tiempo. Se aplica para estructuras cuya estabilidad es importante para evitar derrumbamientos críticos que puedan suponer un grave perjuicio para la seguridad en todos los casos.

La construcción de los túneles de la M30 supuso una serie de retos que se superaron con un detallado proyecto de los tipos de materiales que se debían utilizar, sus niveles de resistencia al fuego y del diseño en planos para los elementos a construir.

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