Lemminkäinen Infra
Sundsvall, Sweden
Para achicar agua en un gran proyecto de construcción de túneles se necesitan bombas de achique fiables y un sistema de sedimentación bien diseñado. Este caso real sobre el proyecto ferroviario sueco de Ådalsbanan es un buen ejemplo.
Ådalsbanan es uno de los proyectos ferroviarios más grandes de Suecia y supone una inversión de 6.600 millones de coronas suecas. Se extiende a lo largo de 130 km, entre la ciudad de Sundsvall y la conexión con la línea de Bothnia. Está previsto que el proyecto se termine en 2011.
Lemminkäinen en escena
Ådalsbanan tendrá ocho túneles nuevos que atravesarán directamente un total de 14 km de roca. Uno de los contratistas es Lemminkäinen Infra, empresa a cargo de la construcción de los túneles de Bjässholms, Kroksbergs y Utansjöt (entre otras cosas). Los dos túneles más largos tendrán 4,5 km (Kroksbergs) y 3,6 km (Bjässholms) respectivamente, lo que los sitúa entre los diez más largos de Suecia.
Consumo de agua
Antes de cada voladura, Lemminkäinen perfora unos 160 agujeros para los explosivos. Cada uno de ellos tiene 6 metros de profundidad y 64 mm de diámetro, lo que significa que antes de cada voladura se pulverizan unos 3,1 m3 (7,7 toneladas métricas) de roca que no se convierte en polvo gracias a que el agua con que se rocía constantemente hace que salga al suelo del túnel.
Las operaciones de perforación utilizan mucha agua; según las estimaciones de Lemminkäinen, 60 m3 entre una voladura y otra. Cuando se hayan perforado los 14 km de túneles para la voladura, en total se habrán empleado unos 140.000 m3 de agua. Es preciso bombear toda esta a las máquinas taladradoras y después drenarla, una operación que requiere un sistema fiable de bombas resistentes.
Sólidos en el agua
Aunque sólo el 10% de los residuos de perforación en suspensión en el agua llegaran a las bombas de achique, aún habría que bombear más de 310 litros (770 kg) de residuos junto con el agua entre voladuras. Eso significa que cuando se hayan perforado los 14 km de túneles, el sistema de achique habrá bombeado en total unos 720 m3 (aproximadamente 1.800 toneladas métricas) de roca pulverizada, a menos que se haga algo para evitarlo.
Reducción al mínimo de la cantidad de sólidos
Evidentemente, es conveniente reducir al mínimo la cantidad de sólidos que llegan al sistema de achique, dado que pueden provocar un desgaste acelerado de las bombas y las tuberías. Además existe el riesgo de que sedimenten en el sistema. Un síntoma típico de este último problema es que las tuberías o mangueras se llenan de sedimentos, con la consiguiente pérdida de capacidad. Al final, el sistema se puede obstruir por completo y dejar de funcionar.
Una manera de evitarlo es utilizar clarificadores para que los sólidos sedimenten y solamente se bombee agua. Es importante incorporar el clarificador lo antes posible al sistema de achique. Para que sea eficiente, debe ser bastante grande para que los sólidos tengan un amplio espacio para sedimentarse. Cuantos más sólidos contenga el agua, con más cuidado habrá que diseñar el sistema de sedimentación.
Bombas en acción
Lemminkäinen está utilizando entre 35 y 45 bombas en cada túnel, y un total de 160 bombas Grindex. La altura de elevación desde los túneles llega hasta los 75 metros, de modo que las bombas deben ser fuertes y fiables. Por eso ha optado por bombas Grindex de tamaños Minor (3,7 kW) a Maxi (37 kW).
El agua de perforación procede de la red municipal y de un río cercano. Antes de devolverla al río, se recogen periódicamente muestras para garantizar que se cumple la normativa municipal sobre calidad del agua (en lo relativo a contenido de sustancias químicas y de sólidos).
Estos son los cálculos
La fórmula aplicada para calcular el volumen de un cilindro es pi x radio2 x longitud, lo que da 3,14 x 0,032 x 0,032 x 6 x160 = 0,0193 m3 de piedra por orificio, o 3,1 m3 por frente perforado. Se parte de la premisa de que la roca tiene un peso específico de 2,5 kg/dm3.