2.- EQUIPOS Y RENDIMIENTOS
Rendimiento del Método clásico (antiguo Belga)
El rendimiento medio que debe ser considerado para el Método Clásico no debe superar un avance por día de 3 turnos, es decir, un avance en 24 horas. El avance normal puede tomarse como 2.5 metros. Para el rendimiento global medio no deben considerarse los sábados ni fines de semana, y en estas condiciones, a 5 anillos por semana, puede considerarse un avance medio de 50 metros/mes por frente de trabajo. Este rendimiento está suficientemente comprobado en los 80 años en que lleva utilizándose el método en los suelos de Madrid, y es el realmente obtenido ahora al finalizar los trabajos de túneles de la Ampliación.
Rendimiento de las tuneladoras EPB
El rendimiento considerado para las EPB de la ampliación fue de 400 metros al mes de túnel terminado. En el gráfico adjunto (Figura 1) pueden verse los rendimientos reales, que se acercan mucho al previsto.
En general las especificaciones exigidas al fabricante, como en el caso de las 4 tuneladoras grandes de la ampliación del Metro de Madrid, fijan unos tiempos de 20 minutos para excavación y 20 minutos para la colocación del anillo. La velocidad de avance de los gatos principales es como máximo de 8 centímetros por minuto en posición de excavación. Esta velocidad, para los 150 centímetros de longitud de anillo, da 18 minutos y 45 segundos. Estos 20 minutos a su vez dan 40 minutos por anillo, y si no hubiera pérdidas podrían hacerse 12 avances en los 480 minutos de un turno.
Llevado al extremo de capacidad teórica, en un día de tres turnos, con 20 horas útiles (dejando 4 horas para pequeños mantenimientos diversos) podrían hacerse 30 anillos o avances. Con 6 días por semana y 4.3 semanas por mes se obtendrían en teoría 770 avances al mes. Siendo 1.5 metros la longitud de cada avance, supone 1.155 metros/mes. Aunque esto pueda parecer exagerado, se han obtenido rendimientos de este orden de magnitud en varias ocasiones. Los 1.000 metros mes han sido superados, por ejemplo, en el túnel del trasvase Guadiaro-Majaceite por FCC y Dragados en los meses siguientes:
| Abril 96 | 1.064 m |
| Agosto 96 | 1.276 m |
| Septiembre 96 | 1.131 m |
| Noviembre 96 | 1.335 m |
| Diciembre 96 | 1.008 m |
| Enero 97 | 1.100 m |
Bien es verdad que esta máquina, por sus especiales características, no paraba la excavación durante la colocación del revestimiento. Tras terminar este túnel, la tuneladora "Isabel" pasó a otro túnel en Ecuador, cerca de la presa de Daule, donde ha llegado a los 1.650 metros / mes. Ahora está pasando a Sudáfrica a seguir batiendo récords, entendemos.
Los rendimientos medios de las tuneladoras inglesas (abiertas) y la francesa Mar Tren N del Canal de la Mancha fueron los siguientes:
TUNEL |
FABRICANTE |
DIAM |
Long.Km |
COMIENZO |
FIN |
Metros/Mes |
UK Mar Tren N |
Robbins-Markham |
8,50 |
18,0 |
15-feb-89 |
01-may-91 |
671 |
UK Mar Tren S |
Robbins-Markham |
8,50 |
19,0 |
15-mar-89 |
08-jun-91 |
699 |
UK Tierra Tren N |
Howden |
8,84 |
10,0 |
02-jun-89 |
11-sep-90 |
644 |
UK Tierra Tren S |
Howden |
8,84 |
|
27-nov-89 |
20-nov-90 |
|
UK Mar Servicio |
Howden |
5,38 |
25,0 |
01-dic-87 |
|
|
UK Tierra Servicio |
Howden |
5,76 |
8,1 |
20-sep-88 |
20-nov-89 |
570 |
FR Mar Tren N |
Kawasaki |
8,50 |
20,0 |
ene-89 |
may-91 |
706 |
En definitiva, se tomó como rendimiento de los equipos EPB a considerar para la ampliación del Metro de Madrid, 400 metros de túnel al mes. Sobre los 1.155 metros teóricos este rendimiento supone un factor de seguridad de casi 3. Esto no quiere decir que se es demasiado pesimista. La realidad es que, aún con un ciclo de anillo corto, parecido al especificado, la utilización del equipo es sólo un porcentaje del disponible, debido bien a averías del mismo o bien a problemas logísticos, con los trenes de tierras o con los trenes de dovelas. En el cuadro siguiente se resumen, entre otros datos, las paradas por logística de las tuneladoras Mar Tren N del Canal de la Mancha, lados inglés y francés. Puede verse que los ciclos de la EPB francesa llegan a los 40 minutos de la especificación, y que la abierta inglesa incluso lo reduce a un 70% (27 minutos sobre los 40 pedidos), pero que las paradas por logística llegan a ser un tercio del tiempo total. Entendemos que 400 m/mes en túnel es un rendimiento medio para las EPB de Madrid.
| UTILIZACION DE LA MAQUINA | Oct-Dic 89 |
Ene-Mar 90 |
Abr-Jun 90 |
Jul-Sep 90 |
Oct-Dic 90 |
Ene-Abr 91 |
| UK Marine Running Tunnel N | ||||||
| Utilización TBM, % |
|
53,70 |
58,50 |
57,35 |
63,42 |
60,40 |
| Paradas por logística % |
|
12,50 |
15,30 |
28,80 |
21,18 |
28,10 |
| Trenes /h uso TBM |
|
1,20 |
1,44 |
1,37 |
1,96 |
2,25 |
| Ciclo Minutos/anillo |
|
51,20 |
43,30 |
52,45 |
33,60 |
27,00 |
| Avance neto m/h |
|
1,80 | 2,15 |
2,05 |
2,94 |
3,37 |
|
||||||
| FRANCIA Marine Running Tunnel N | ||||||
| Utilización TBM, % | 44,10 |
46,10 |
52,20 |
53,60 |
53,80 |
57,00 |
| Paradas por logística % | 30,20 |
32,50 |
23,60 |
19,40 |
24,40 |
24,10 |
| Trenes /h uso TBM | 1,20 |
1,39 |
1,42 |
1,39 |
1,56 |
1,54 |
| Ciclo Minutos/anillo | 51,30 |
32,30 |
43,90 |
41,10 |
38,80 |
39,30 |
| Avance neto m/h | 1,89 |
2,22 |
2,26 |
2,22 |
2,49 |
2,46 |
Se tomaron 3 semanas para el cruce de cada una de las estaciones, de 115 metros de longitud, y que la tuneladora cruza arrastrada o empujada por sus propios gatos sobre una cuna especial que queda finalmente embebida en la solera de la estación. Los tiempos que se ha tardado en cruzar las estaciones han sido en general menores de estas 3 semanas.
Rendimiento de la solución a cielo abierto (Pantallas)
La profundidad media de las pantallas a construir es de 25 metros. Esto quiere decir que un equipo corriente de pantalladora de cuchara y grúa de apoyo puede hacer un panel de 2.50 m de largo en un turno, independientemente de su espesor.
En los estudios previos se desechó, por su excesivo e injustificado precio, la utilización de los equipos rotativos tipo hidrofresa, decisión que se ha visto confirmada durante la ejecución de los trabajos. Los equipos hidrofresa hubiesen podido hacer más de 100.000 m
3 de pantalla (de los 500.000 m3 totales de la ampliación) si su precio hubiese sido razonable, pero las exigencias de los poseedores de los mismos nos han llevado a desecharlos para la ampliación de Metro. Es de suponer que a la vista de esa pérdida de mercado los verdaderos propietarios, accionistas o máximos responsables de estos equipos en Alemania y otros países tomen las medidas oportunas para no seguir perdiendo mercado que por otras características de los equipos (como verticalidad y rapidez) podrían ganar fácilmente.El rendimiento tomado para las pantallas ha sido por tanto de un panel por equipo y día.
