United Utilities – El proyecto ManTrunk, Reino Unido

CONTRATISTA: BALFOUR BEATTY TUNNELLING

SUBCONTRATISTA: MURPHY AND SONS TUNNELLING

Problema del cliente

Las lluvias prolongadas han saturado la red de alcantarillado de Manchester, provocando que el agua contenga aguas fecales disueltas que llegan a los arroyos y corrientes de agua. Las aguas negras podrían llegar al canal de embarcaciones de Manchester. Durante los últimos 5 años, United Utilities ha invertido 150 millones de libras esterlinas en la mejora del alcantarillado en todo Greater Manchester, donde el túnel ManTrunk forma parte de este proyecto. Normet del Reino Unido, suministró a este proyecto su primera solución de acondicionamiento de suelos, y también suministró los aditivos de la lechada de relleno para lograr una eficaz solución de la lechada tras los segmentos.

Las lluvias prolongadas han saturado la red de alcantarillado de Manchester, provocando que el agua contenga aguas fecales disueltas que llegan a los arroyos y corrientes de agua. Las aguas negras podrían llegar al canal de embarcaciones de Manchester. Durante los últimos 5 años, United Utilities ha invertido 150 millones de libras esterlinas en la mejora del alcantarillado en todo Greater Manchester, donde el túnel ManTrunk forma parte de este proyecto. Normet del Reino Unido, suministró a este proyecto su primera solución de acondicionamiento de suelos, y también suministró los aditivos de la lechada de relleno para lograr una eficaz solución de la lechada tras los segmentos. Los parámetros del proyecto son los siguientes: Tipo de tuneladora: Remodelación del diámetro de corte del Lovat EPB: 4,25 m de longitud del túnel: Tipo de suelo de 625 m: Arcilla impermeable rígida, con pozos con un alto potencial de atasco: Se usaron productos químicos para tuneladoras de Normet de 1 lanzamiento, 1 intermedio, 1 recepción: • TamSoil 280AC (espuma antiarcilla) • TamCem 8BFG (retardador/plastificante) • TamShot 10SS (acelerador líquido)

El trabajo - El reto

El sistema de acondicionamiento del suelo y la geología no eran compatibles entre sí, creando una curva de aprendizaje muy pronunciada para el equipo de obra de Murphy y Normet. Fue necesario el modo EPB para toda la longitud del túnel, para garantizar la protección de las estructuras de superficie críticas. La tuneladora fue diseñada originalmente para extraer las arenas, lo que generalmente no requiere inyección de agua independiente en el frente

Las tasas de avance iniciales variaron desde unos 7-15 mm/min, con unos valores extremadamente altos del torque de la máquina y de la temperatura de los detritos. El equilibrio de la presión necesaria del terreno también fue difícil de lograr y mantener, y también se produjeron algunos estallidos de pernos. Tras la investigación de Normet, se encontró que la unidad de acondicionamiento del suelo no era capaz de proporcionar la suficiente cantidad de líquido en el frente para cumplir con los parámetros de acondicionamiento del suelo recomendados para dicha geología, en base a las pruebas preliminares de laboratorio.

El acondicionamiento de suelos es parte integral del proceso EPB, con tasas de avance altamente dependientes de la idoneidad del sistema de acondicionamiento del suelo. Este gran obstáculo requirió una gran cantidad de asistencia en obra de Normet para aumentar el número de anillos construidos por turno, desde 2 o 4 hasta los 8 necesarios o más.

La solución

El principal objetivo de Normet Reino Unido era mejorar y mantener ritmos de avance constantes, uno de los principales factores determinantes de la productividad general de la tuneladora. Después de esto, estaba el proceso de optimización del consumo para el rendimiento y la economía.

La solución era no solo el uso adecuado de los productos Normet, sino también el servicio y la experiencia suministrada por el equipo de la tuneladora de Normet. Junto con el personal de Murphy, el equipo mejoró las tasas de avance desde 7-15 mm/min hasta 30-45 mm/min. También se logró y se mantuvo la presión del terreno necesaria de hasta 2 bar. Desde los estudios de gabinete y las observaciones sobre el terreno, el sistema de acondicionamiento del suelo se manipuló para inyectar la cantidad máxima de agua adicional en el frente. También se realizaron modificaciones adicionales en los parámetros de la espuma para aumentar la cantidad de espuma en el frente, así como para reducir el volumen de aire comprimido libre en la cámara de trabajo. Finalmente, las reducciones lentas y graduales de las RPM del cabezal de corte redujeron la temperatura del lodo, mejorando significativamente la eficacia del acondicionamiento del suelo. El resultado fue un lodo plástico que mejoró drásticamente el rendimiento de la tuneladora.

En Murphy estaban extremadamente contentos con el diseño de la inyección de relleno. La ingeniería de proyecto de Normet proporcionó la especificación de la lechada de relleno en base a los parámetros del proyecto y la experiencia del personal. Además, Normet analizó la lechada en obra y ofreció auditorías regulares para garantizar el cumplimiento de la especificación acordada.

Resultados del proyecto

Junto con el apoyo del equipo de la tuneladora de Normet, Murphy alcanzó el objetivo de 8 anillos al día, y trabajó con seguridad y eficiencia hasta el avance de la tuneladora.