Septiembre de 2011
El Túnel Emis or Ori ente (TEO (TEO)) 5.1 La Importancia y Necesidad de la Construcción del TEO, Beneficios Esperados (Sociales y Económicos).
Para resolver de fondo la problemática del Sistema de Drenaje y por el peligro que corren el orden social, la economía, los servicios públicos, la salubridad, la seguridad y el medio ambiente, se establece una condición de fuerza mayor, y por la posibilidad de provocar pérdidas o costos adicionales importantes en la zona metropolitana del Valle de México, se requirióconstruir un nuevo drenaje profundo: el Túnel Emisor Oriente (TEO), de 62 kilómetros de longitud y 7 m. de diámetro, con capacidad para conducir 150 m3/seg, correspondientes con el déficit de infraestructura de emisión que al año 2007 se tenía. Cabe recordar que el incremento en capacidad en 30 m3/s que se dio en el año 2008, por la construcción de las obras de emergencia, es sólo de carácter temporal, permitiendo la inspección y mantenimiento del sistema de drenaje profundo durante el estiaje, en tanto se concluye el TEO (prevista su terminación en 2014, aunque con un primer tramo que entrará a operar en el año 2012, como más adelante se describe.. El túnel trabajará por gravedad y recibirá las aguas residuales y pluviales provenientes de los túneles Interceptor Oriente y del Río de los Remedios, cuyos caudales confluirán en lo que se denomina Lumbrera 0 del TEO. Es aquí desde donde se concibe el Emisor Oriente hasta el Municipio de Atotonilco de Tula, en el Estado de Hidalgo, con más de 150 metros de profundidad profundidad en el cruce con la sierra de Guadalupe (lumbrera (lumbrera 20).J unto unto con el Túnel Emisor Central, conducirá las aguas residuales de la ciudad de México a la PTAR Atotonilco para su tratamiento y reuso de hasta 35 m3/s.
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Figura 21. Trazo del Túnel Emiso r Orient e (TEO) (TEO)
La construcción de este túnel traerá consigo los siguientes beneficios:
Incremento en la capacidad de drenaje en 150 m3/s, alcanzando una capacidad conjunta de 315 m3/s, capaces de absorber una tormenta con recurrencia de 50 años; permitirá el desalojo de las aguas residuales y pluviales fuera del Valle de México generadas en época de avenidas.
Flexibilidad en la operación general del sistema de drenaje, permitiendo maniobras de operación conforme la presencia de lluvias aisladas de gran intensidad, además de permitir la inspección y mantenimiento del drenaje profundo, alternando su funcionamiento con el Emisor Central.
Con la capacidad conjunta de desalojo de aguas residuales, y pluviales de ambos túneles, aunque uno de ellos fallara, sería factible continuar desalojando los escurrimientos generados en la ZMVM, aun en temporada de lluvias.
Además de los beneficios socioeconómicos generados por el proyecto, por los daños a bienes y personas que se evitan, a saber:
Daños evitados a viviendas. Pérdida o deterioro de enseres y bienes muebles e inmuebles, que potencialmente podrían generarse en nueve delegaciones del Distrito Federal y cuatro municipios del Estado de México.
Daños evitados a la infraestructura pública. Reparación o rehabilitación de pistas de aterrizaje y edificaciones del Aeropuerto Internacional de la Ciudad de México; reparación o rehabilitación del Sistema de Transporte Colectivo METRO; reparación o rehabilitación de subestaciones de energía; reparación o rehabilitación de vialidades afectadas.
Daños evitados en el sector económico. El Distrito Federal y el Estado de México aportan en conjunto el 25.7% del PIB Nacional, por lo que es previsible que en caso de generarse inundaciones en una zona potencialmente afectada que podría abarcar 9 delegaciones del Distrito Federal y 4 municipios del Estado de México, se tendrían considerables impactos negativos en la actividad económica de la zona afectada.
Atención de emergencia. Recursos económicos y humanos que se evitarán destinar para atender la emergencia por inundaciones potenciales.
En el siguiente cuadro se presenta un resumen con los resultados de la evaluación.
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Concepto
Cantidad (millones)
Horizonte de evaluación
30 años
Periodo de ejecución
6 años
Tasa social de descuento
12%
Inversión privada sin IVA
17,240 millones
Operación y mantenimiento privado sin IVA
56 millones por año
Valor Actu al de Costo s Sociales (VACS)
12,667 millones
Valor actual de daños evitados en Vivienda
3,821 millones
Valor actual de daños evitados en Aeropuerto
1,610 millones
Valor actual de daños evitados en Metro
7,206 millones
Valor actual de daños evitados en Carpeta asfáltica
1,680 millones
Valor actual de daños evitados en Subestaciones eléctricas Valor actual de daños evitados en Producción Bruta Total Valor actual de daños evitados en Atención de emergencias
218 millones 35,697 millones 3,111 millones
Valor Actual Beneficios Sociales (VABS)
48,802 millones
Valor Actu al Neto Social (VANS)
36,135 millones
Tasa Interna de Retorno Social (TIRS)
25.1%
Tasa de Rentabilid ad Inmediata (TRI)
14.3%
Fuente: Estudio Socioeconómico de la Construcción del TEO. Actualización (octubre de 2010). Cuadro 1. Resultado s de la Evaluación Soci oeconóm ica del TEO
Los resultados de la evaluación demuestran que el proyecto es rentable, ya que genera un beneficio social neto de 36,135 millones de pesos y una TIRS del 25.1%. Asimismo, se puede observar que al ser la TRI superior a la tasa social de descuento del 12%, el momento óptimo de inversión corresponde al año 2008, para que comience su operación el Túnel Emisor Oriente en 2014.
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5.2 Frentes de trabajo y etapas de con str ucci ón del Túnel Emis or Oriente (TEO)
Para su construcción el TEO se ha dividido en seis tramos, con características semejantes en cuanto a suelos por excavar, geohidrología y longitud, los cuales se excavan de manera independiente, cada uno con un equipo perforador tipo EPB (escudo de presión balanceada). Para acceso a los frentes de excavación, se conciben 25 lumbreras, seis con 16 m de diámetro para ensamble y retiro de tuneleras y el resto, de 12 m de diámetro para introducción de dovelas y retiro de rezaga, además de introducir por éstas los servicios propios para la construcción del túnel, permitiendo la posterior inspección y ventilación del mismo. TRAMO 1 (10.1 km)
TRAMO 2 (11.6 km)
23 m – 48 m
L0
TRAMO 3 (9.2 km)
48 m– 71 m
L5
ARCILLAS BLANDAS IMPERMEABLES
71 m – 86 m
L10
CAPAS DE PÓMEZ; PERMEABLESEN PARTES ALTERADAS A ARCILLA
ABANICOS ALUVIALES: SUELOS Y TOBAS PUMÍTICAS
TRAMO 4 (10.2 km)
TRAMO 5 (8.6 km)
86 m – 112 m
L13
112 m – 144 m
L17
144 m – 17 m
L20
PS
ABANICOS ALUVIALES: SUELOS Y TOBAS PUMÍTICAS
DEPÓSITOS LACUSTRES ARCILLO ARENOSOS
BASALTOS PERMEABLES CENIZA VOLCÁNICA; PERMEABLESEN PARTES ALTERADAS A ARCILLA
TOBA BASALTICA
TRAMO 6 (12.2 km)
VULCANITASHUEHUETOCA DEL PLIOCENOSUPERIOR LAVAS FRACTURADAS ARCILLAS LACUSTRES CONSOLIDADAS (TAXIMAY SUPERIOR)
SUELOS Y ARENAS ALUVIALES CON GRAVAS POCO PERMEABLES
ARCILLAS LACUSTRES CONSOLIDADAS (TAXIMAY INFERIOR)
LAVAS ANDESÍTICAS SIERRA DE GUADALUPE
0 0 0 + 0
0 0 0 + 0 1
0 0 0 + 0 2
0 0 0 + 0 3
0 0 0 + 0 4
0 0 0 + 0 5
0 0 0 + 0 6
0 0 0 + 2 6
Figura 22. Logística de excavación del Túnel Emiso r Oriente (TEO)
Para el tramo 1, cuya terminación deberá darse hacia finales del año 2012, la concepción original era de iniciar en la lumbrera L0 para concluir en la lumbrera 5; sin embargo, por las lluvias que se generaron el 4 de febrero de 2010, que inundaron la zona de trabajo y afectaron a la maquina tuneladora, generando un atraso importante en la excavación, hubo necesidad de replantear los planes de excavación; la máquina tuneladora prevista para excavar el tramo 5 tuvo que utilizarse para apoyo al tramo 1 afectado, introduciéndola en la lumbrera L5 para excavar hacia aguas arriba lo que dio origen a la lumbrera 3-A, en donde se encontrarán la EP B1 y la EP B5. Una vez concluida la excavación del ahora llamado tramo 1-B (de L5 a L3A), la máquina tuneladora de apoyo se regresará a la lumbrera L20 para la excavación en dirección a la L17.
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Para el caso de la EPB3, cuyo ingreso estaba planeado en la L13, hubo de cambiar su sentido de excavación, ingresando la máquina en la L10 a fin de hacer menores los riesgos que la presión de agua en L13 imponía sobre el arranque de la obra, de tal suerte que esta máquina (en proceso de bajado y armado hacia el interior del túnel) excavará de la L10 a la L13. Para los otros tramos se mantiene la concepción original: la EPB2 entró en la lumbrera L5 y está excavando hacia la L10; la EPB4 está armándose para su introducción en la L14; la EPB6 se encuentra trabajando con excavación hacia la L20. 5.3Obras de capt ación al Túnel Emiso r Oriente (TEO)
Así mismo, a lo largo del túnel referido se captarán las descargas de aguas combinadas que provienen de municipios y poblados contiguos al Gran Canal del Desagüe en zonas de fuerte asentamiento diferencial, concretamente del Municipio de Ecatepec entre las lumbreras L0 y L4 del TEO. Son un total de 14 captaciones las que se asocian directamente al Túnel Emisor Oriente, así como tres estructuras de control (compuertas para la operación, dos en la lumbrera L0 del TEO y una en la L5), adicionales a las 10 captaciones descritas anteriormente y que se consideran integradas al Túnel Interceptor Río de los Remedios y a la Planta de Bombeo Casa Colorada Profunda.
Φ (m) captado
Gasto máximo (m³/s)
Dimensiones de compuertas (m)
Gran Canal
4.00 x 4.00 (2)
34.00
2.50 x 2.50
Otumba *
1.52
4.50
Las Vegas *
3.05
9.00
La Fragata
1.07
2.00
1.22 x 1.22
Industriales 22
1.83
1.50
1.83 x 1.83
Industriales 2
1.52
1.00
1.52 x 1.52
El Chopo
1.83
2.50
1.83 x 1.83
Ejido Central
2.13
2.00
1.83 x 1.83
Hierro
1.83
5.00
1.83 x 1.83
Maravillas *
2.44
7.00
2.00 x 2.00
Captación
2.00 x 2.00
Plásticos
1.83
5.00
1.83 x 1.83
PB 20 *
1.52
1.00
1.52 x 1.52
SUTERM *
2.44
5.00
2.00 x 2.00
Nuevo Laredo
2.44
13.00
2.00 x 2.00
Figura 23. Captaciones al Túnel Emisor Oriente (TEO)
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Destaca por su beneficio a la operación en el corto plazo, así como por el volumen de agua a emitir la captación que habrá de construirse en la lumbrera L0, que corresponden con la del Gran Canal del Desagüe, sumándose a la ya existente del Coyol, pero que permitirá enviar el agua hacia el TEO o hacia la Laguna de Regulación Casa Colorada, aún con el Interceptor Oriente cerrado o en mantenimiento (precisamente la razón de ser de la compuerta a instalar en la lumbrera L0 del TEO, que permitirá este aislamiento). A esta misma lumbrera L0 se asocian las captaciones del colector Otumba y de la planta de bombeo Las Vegas. En la lumbrera L5 habrá de instalarse una estructura de control que permita seccionar el TEO para cuando sólo se opere la PB Caracol (durante los años 2013 y 2014; a partir de 2015, cuando haya que darle mantenimiento el TEO a partir de la L5). El proyecto de las tres captaciones y de las estructuras de control, tanto de la L0 como de la L5, se encuentra concluido, previendo que las obras dentro de las lumbreras L0 (L2 del TIRR) y L5 como son las lumbreras adosadas y compuertas se lleven a cabo dentro de las obras del TEO, a fin de no interferir con la construcción del TEO; las obras de conexiones, microtuneleo, cajones y obra exterior habrá de ser licitadas próximamente. Para las otras 11 captaciones se cuenta con el proyecto ejecutivo en revisión, también para su licitación próxima y conclusión en noviembre de 2012, aunque la construcción de estas no interfiere con la construcción del primer tramo del TEO que habrá de entrar en operación también a finales del año 2012.
5.4Entrada en operación d e las obras d e infraestru ctur a de drenaje en el Valle de México, durante y al final de la cons truc ció n del TEO(figu ra 8)
El TEO está previsto para concluir su construcción en 2012 para el tramo 1 que va de la lumbrera L0 a la lumbrera L5 y el resto a finales del año 2014; con la infraestructura ya construida y la que se encuentra en proceso (capítulo 4), así como con la conclusión en su construcción de un primer tramo del TEO, a partir del año 2012 será mucho más manejable el drenaje del valle de México. A continuación se explica esta posibilidad: a) Operación 2012. Con el Túnel Río de los Remedios (TIRR) y con la PB Casa Colorada Profunda y las obras de captación principales (Dren General del Valle a L6 del TIRR, Río de los Remedios al TIRR y Gran Canal al TIRR-TEO) así como con las estructuras de control en L0 del TEO, se podrá incrementar la flexibilidad operativa del sistema con los siguientes escenarios: a.1.- Operar superficialmente: recomendable para manejo de aguas negras. a.2.- Aliviar el Dren General del Valle, Río de los Remedios y Gran Canal, dirigiendo la emisión hacia la lumbrera L1 del TIRR para su derivación hacia la L7 del Interceptor Oriente y realizar la emisión final a través del Drenaje Profundo actual. a.3.- Mismo caso de captación del escenario a2; el alivio se haría hacia la laguna de regulación de Casa Colorada mediante la operación de la planta de bombeo del mismo
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nombre con una capacidad de hasta 40 m3/s, escenario de operación durante el “pico” de una tormenta en que esté saturado el drenaje profundo. a.4.- Vaciado de la laguna de regulación Casa Colorada hacia el TIRR, acción a llevar a cabo una vez que haya pasado la tormenta, dirigiendo la emisión hacia la L1 del TIRR para conectar con la lumbrera 7 del Emisor Oriente. b) Operació n 2013 - 2014.
A finales del año 2013 se concluirá con la primera etapa del TEO, junto con las captaciones municipales entre la L0 y la L5. La PB “El Caracol” también quedará concluida en el año 2012, aproximadamente en julio. Con esta infraestructura, además de incrementar la flexibilidad del sistema, se incrementará la capacidad de emisión en 40 m3/s aliviando cualquier imprevisto operativo que pudiera generarse por la pérdida en capacidad del Gran Canal del Desagüe y sus plantas de bombeo, o por la saturación del drenaje profundo actual, ya que la PB El Caracol permitirá descargar las aguas conducidas por el TEO, en su primer tramo, hacia el Gran Canal, justo en el sitio dónde este ya cuenta con capacidad de desalojo, pudiendo sumar a la operación actual y a los escenarios 2012, el siguiente: b.1.- Aliviar el dren General del Valle, Río de los Remedios y Gran Canal, utilizando las obras de captación correspondientes dirigiendo la emisión hacia la lumbrera L2 del TIRR (L0 del TEO) para su derivación hacia la L5 del TEO con bombeo de hasta 40 m3/s al Gran Canal, a través de la PB Caracol, justo en el punto dónde este último ya cuenta con capacidad de emisión. c) Operación a partir del año 2015.
Una vez concluida la construcción del TEO, prevista para finales del año 2014, la capacidad se incrementará en un total de 150 m3/s, para llegar a un total de 315 m3/s, con una flexibilidad total en materia de operación ya que el drenaje profundo, incluido el TEO, podrá operar a su máxima capacidad de emisión durante la temporada de lluvias y permitirá el manejo alternado del Emisor Central y TEO durante el estiaje, a fin de dar mantenimiento a la infraestructura. La PB Caracol estará equipada con 40 m3/seg de capacidad, 32 m3/s con equipo de generación propia y 8 m3/s con generación propia y suministro eléctrico; los 8 m3/s a largo plazo serán bombeados permanentemente para mantener el caudal base de agua que requieren los Distritos de Riego actualmente abastecidos por el Gran Canal.
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5.5 As pec to s geo ló gi co s y geo hi dr ol óg ic os , revestimiento.
pr oc eso
de exc avac ió n y
a) Aspectos geológicos del TEO
Conforme a los trabajos de ingeniería básica en materia de geología, corroborados a través de los estudios propios del proyecto ejecutivo las características geológicas generales a lo largo del TEO son las siguientes:
En los primeros 3 km, el túnel atraviesa depósitos lacustres formados por arcillas típicas del Valle de México, poco consolidadas y con contenidos de agua entre 100 y 300% (verde agua de figura 24) En los siguientes 34 km, se cruzan también depósitos lacustres, pero constituidos por arcillas limo–arenosas con bajos contenidos de agua (50% a 100%, amarillo canario), con intercalaciones de 4 km de basalto y cenizas (café) y 7 km de ceniza poco compactadas (rojo) Del km 34 al km 39 la excavación será en arenas aluviales con gravas poco permeables (tobas, mostaza) Del km 39 al km 43 (azul) se encontrarán abanicos aluviales, y el túnel continuará por vulcanitas pliocénicas hasta el km 46 Finalmente, cortará los depósitos de arcillas lacustres, también pliocénicos, dispuestos en bloques tectónicos cubiertos por abanicos aluviales e intercalaciones de lavas basálticas próximas al portal de salida, así como rellenos de tobas y lavas duras no alteradas.
TRAMO 1 (10.1 km)
TRAMO 2 (11.6 km )
23 m – 48 m
L0
TRAMO 3 (9.2 km)
48 m– 71 m
L5
ARCILLAS BLANDAS IMPERMEABLES
71 m – 86 m
L10
CAPAS DE PÓMEZ; PERMEABLES
TRAMO 5 (8.6 km)
86 m – 112 m
L13
msnm
L17
PS
VULCANITAS HUEHUETOCA DEL PLIOCENO SUPERIOR LAVAS FRACTURADAS ARCILLAS LACUSTRES CONSOLIDADAS (TAXIMAY SUPERIOR)
2,106
ARCILLAS LACUSTRES CONSOLIDADAS (TAXIMAY INFERIOR)
LAVAS ANDESÍTICAS SIERRA DE GUADALUPE
0 0 0 + 0 1
L20
BASALTOS PERMEABLES
SUELOS Y ARENAS ALUVIALES CON GRAVAS POCO PERMEABLES
0 0 0 + 0
144 m – 17 m
ABANICOS ALUVIALES: SUELOS Y TOBAS PUMÍTICAS
CENIZA VOLCÁNICA; PERMEABLES EN PARTES ALTERADAS
TOBA BASALTICA
TRAMO 6 (12.2 km)
112 m – 144 m
DEPÓSITOS LACUSTRES ARCILLO ARENOSOS
2,203 ABANICOS ALUVIALES: SUELOS Y TOBAS PUMÍTICAS
TRAMO 4 (10.2 km)
0 0 0 + 0 2
0 0 0 + 0 3
8
0 0 0 + 0 4
msnm
0 0 0 + 0 5
0 0 0 + 0 6
0 0 0 + 2 6
Figura 23. Perfil g eológico a lo largo del Túnel Emisor Oriente (TEO)
b) Aspectos geohidrológi cos del TEO
Mediante exploraciones de campo se detectaron acuíferos con aportaciones importantes de agua en el tramo de las Lumbreras L-12 a L-15, así como acuíferos inferiores confinados que presentan artesianismo en la zona de Huehuetoca (Lumbreras L-18 a L21), donde se tienen mediciones piezométricas cercanas a 7 bares actuando sobre el túnel, sin menoscabo del tramo L-22 a L-24 donde se tienen presiones sobre el túnel de 4.2 bar.
Figura 24. Perfil geohid roló gico a lo l argo del Túnel Emisor Ori ente (TEO)
c) Aspectos geotécnicos del TEO
Desde el punto de vista geotécnico, el trazo del TEO puede clasificarse en cuatro grandes zonas (figura 25) con las siguientes características: Zona 1A: De L-00 a L-1A (2,753 m)
ZONA DE SUELOS BLANDOS: Con contenido de agua muy alto, mayor que el 400%, baja resistencia al corte, alta compresibilidad. Niveles de agua iguales a la hidrostática 9
La rezaga del material se hace por bombeo Zona 1B: De L-1A a L-05 (7,300 m)
ZONA DE TRANSICIÓN: Arcillas blandas con contenido de agua superior al 200% y suelos firmes formados por limos con menos del 100% de agua. Se han detectado lentes de arena y condiciones piezométricas abatidas La excavación se hace con frente mixto y rezaga por bombeo Zon a 2: De L-05 a L-10 (11,582 m)
ZONA DE TRANSICIÓN: Menor cobertura de suelos blandos, con materiales deformables al nivel del túnel y presencia de mantos colgados con flujo a través de lentes de arena. El contenido de agua es mayor que el 50%, peor los niveles piezométricos están abatidos. La excavación se hace con frente mixto y la rezaga del material se hará con banda transportadora Zona 3: De L-10 a L-17 (19,360 m)
ZONA DE TRANSICIÓN: Suelos firmes y roca. Presencia de roca basáltica abrasiva, lentes de arena con agua y materiales deformables al nivel del túnel Niveles piezométricos restablecidos La excavación se hará con frente mixto y la rezaga del material se hará con banda transportadora Zon a 4: De L-17 a PS (20,808 m)
ZONA DE MONTAÑA: Suelos firmes o duros poco deformables con presencia de boleos empacados en una matriz arcillosa. Se ha hecho una modificación de trazo, pegando el TEO hacia el Emisor Central, mejorando las condiciones de excavación al evitar buena parte de lo boleos. Condiciones piezométricas elevadas, con más de 5 bares y contenidos de agua menores que el 50%. Con el cambio de trazo, si bien las presiones se sostienen, los suelos de la excavación son de mucho menor permeabilidad que los del trazo original. La rezaga del material se hace con banda transportadora
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Figura 25. Perfil g eotécnico a lo largo d el Túnel Emisor Orient e (TEO)
d) Equipopara la perfor ación del tún el
El Gobierno Federal a través de la CONAGUA adquirió seis (6) equipos de excavación y rezaga que serán operados por las constructoras en cada uno de los frentes de trabajo. La perforación del Túnel Emisor Oriente se lleva a cabo mediante seis máquinas tuneladoras (EarthPressure Balance, EPB), tres de tecnología alemana y tres norteamericana, que permiten trabajar de manera simultánea en seis frentes para avanzar con mayor rapidez en la construcción. Estos equipos tienen discos cortadores adecuados para diferentes tipos de suelo y su diseño se hizo conforme a las características geotécnicas y geohidrológicas imperantes en el terreno que habrán de atravesar. De las tres máquinas con tecnología alemana, dos tienen un diámetro de corte de 8.70 m, para los tramos 1 y 2, y la otra con diámetro de corte de 8.90 m para el tramo 6. Los otros tres equipos norteamericanos tienen un diámetro de corte de 8.90 m, para trabajar en los tramos 3, 4 y 5. El diámetro de excavación resulta de sumar al diámetro de túnel terminado (que será de 7 m) los espesores por revestimientos primario y secundario del túnel.
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Todas las tuneladoras están provistas de las herramientas necesarias para realizar el corte, extraer la rezaga, ya se trate por bombeo o por banda transportadora, gatos de empuje y herramientas para la colocación de las dovelas (que permiten sostener el suelo excavado durante la excavación), que corresponden con estructuras de concreto que sirven de sostenimiento al suelo durante la etapa de excavación; así mismo, entre otras herramientas, las tuneladoras cuentan con los instrumentos de control de alineamiento y nivel, cámaras hiperbáricas para la entrada de personal especializado al frente de la excavación (donde puede haber altas presiones de agua) para la inspección de la rueda y cambio de herramientas de corte, así como con las bombas y equipo para inyectar con mortero las oquedades que quedan entre el perímetro de la excavación y el perímetro exterior de las dovelas.
Esquema de máquin a tuneladora (tipo EPB)
Arm ado de tun elad or a en Por tal de Sali da
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e) Revestim ientos p rimario (dov elas) y secund ario del TEO
En los dos primeros tramos (excepción del tramo 1-B donde excava en contraflujo la máquina de la Tramo 5, o sea de la L5 a la L3), el recubrimiento primario del túnel se forma con anillos de dovelas de concreto armado de 35 cm de espesor y un revestimiento definitivo, también armado y de 35 cm, que se colará con cimbra deslizante, mientras que para los cuatro últimos tramos (además del 1-B), el recubrimiento primario del túnel se formará con anillos de dovelas de concreto armado de 40 cm de espesor y un revestimiento definitivo, también armado y de 40 cm, que se colará con cimbra deslizante. Para los dos primeros tramos donde las dovelas son de 35 cm de espesor, el anillo de dovelas se formará con 6 piezas principales y un candado, es decir, con un arreglo 6+1, cada anillo con una longitud de 1.5 m y un peso de 29 tons. Para los tramos con espesor de dovelas de 40 cm, el arreglo es de 7+1, la longitud de 1.5 m y el peso de 34 tons.
Figura 26. Sección de dovelas y revestimiento de túnel tramos 1-A y 2
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Figura 27. Sección d e dovelas y revestimient o de tún el tramos 1-B y 3 a 6
Las dovelas forman parte de la estructura de sostenimiento primario, junto con el revestimiento primario, que se procede a armar y colar una vez que la tuneladora sale de cada tramo, conforman la estructura final del túnel, que da el soporte total a largo plazo, incluida la estanqueidad del conducto.
Vista de la máquin a tuneladoradesde el portal de salid a y de las dovelas instaladas
En total se tienen en producción 3 fábricas de dovelas, la primera produce los anillos de los tramos 1-A y 2, la segunda las piezas de los tramos 1-B, 3 y 4 y la tercera la de los tramos 5 y 6.
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5.6Lumb reras y Portal de Salida del Túnel Emisor Oriente.
Son 25 las lumbreras, además del Portal de Salida,las que involucra la construcción del TEO, con profundidades que van desde los 23 metros (caso de la lumbrera L0, que es la confluencia con el Túnel Río de los Remedios L2 del TIRR) hasta cerca de 150 metros de profundidad en la lumbrera 20. Una lumbrera es una estructura que permite el bajado y ensamble de los equipos de excavación, así como el ingreso de personal y de todos los insumos para la construcción del túnel, además de permitir en el futuro la operación y mantenimiento del mismo. C inco
lumbreras son 16 metros de diámetro, donde se hace la introducción o extracción de las máquinas tuneladoras (L0 correspondiente con la L2 del TIRR, L5,L10, L13, L17 y L20); 19 lumbreras son de 12 metros de diámetro, son para introducción de personal y dovelas, dotación de materiales y servicios, así como para la extracción de la rezaga de la excavación. Una sexta tuneladora ingresó por lo que se define como Portal de salida del TEO, excavando en dirección a la lumbrera 20, donde será extraida. Procedimientos Constructivos en las lumbreras del TEO
Debido a las diferentes condiciones geotécnicas detectadas a lo largo del trazo del túnel, a la permeabilidad del suelo y a las herramientas de construcción disponibles, se propusieron tres tipos de procedimientos constructivos para las lumbreras, a saber:
a) Muro convencional más muro definitivo, utilizado en las lumbreras 16, 17, 22,23 y 24.
Figura 28. Sección de lumbreras (ver características cuadro 2)
15
construidas
por
el
método
convencional
Lumbreras 16 y 17 (vista superior y vista desde el fondo de la lumbrera respectivamente)
b) Excavación de pantalla perimetral previa a la excavación de la lumbrera en toda su profundidad (tipo muro milán), utilizado en las lumbreras 1-A, 3, 3-A y 4
Figura 29. Sección de lumbreras construid as con muro milán en toda su pr ofundidad (ver características cuadro 2)
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Lumb reras 1-A y 3 del Túnel Emisor Oriente
c) Excavación de pantalla perimetral hasta la profundidad que el equipo de excavación (almeja o hidrofresa) lo permitió y muro convencional a partir de la profundidad que haya alcanzado el muro milán, aplicado para el resto de las lumbreras (cuadro 2).
Figura 30. Sección d e lumbreras construidas con muro mi lán hasta donde la herramienta o el suelo lo permite y excavando el resto de la lumb rera por el método convencio nal (ver características cuadro 2)
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Vista de la lumbrera 10 (vista superior durante la construcción e inferior terminada)
Colado de lo sa de fondo bajo el agua en la L13 (actualmente termi nada)
Vista de la lumbrera 20 (la más profun da del TEO, 145 m., con paneles tipo mu ro mil án a 120 m)
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En el cuadro que sigue se presentan las características de cada una de las lumbreras:
Cuadro 2. Características de constr ucció n de las lumbr eras del TEO
Portal de s alida en el TEO
El portal de salida del TEO se ubica al oriente, muy próximo al sitio en que actualmente descarga el Túnel Emisor Central (TEC). Actualmente el TEC descarga hasta 120 m3/s en condiciones de operación normal (aunque cuando éste entra en carga llega a manejar hasta 150 m3/s), cuyas aguas se envían al distrito de riego del Valle del mezquital en un caudal medio de 40 m3/s y de hasta 50 m3/s con excedencias al río Tula, donde confluyen también las aguas del río El Salto (margen derecha del TEO, al poniente) con un caudal de hasta 80 m3/s aportados a su vez por el emisor del poniente y el río Cuautitlán, previa regulación en la Laguna de Zumpango. A estos caudales se sumará la descarga del TEO con un caudal de hasta 150 m3/s, los mismos que habrán de conducirse a la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales de Atotonilco actualmente en construcción (en hasta 35 m3/s) con excedentes al río Tula durante época de lluvias. El emportalamiento a la salida del TEO se encuentra totalmente concluido, incluso la máquina excavadora ya está trabajando con una longitud de excavación al 31 de agosto de 2011 de 2.75 km. 19
Portal de salida del TEO. Presentación d e rueda de corte de la tuneladora y etapas de construc ción.
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Descarga al Río Tula
Los caudales emitidos por el TEO (150 m3/s de diseño, con capacidad de emitir hasta 170 m3/s), como antes se menciona, serán descargados junto con los caudales del Túnel Emisor Central (hasta 120 m3/s en condiciones normales de operación y hasta 150 m3/s si entra en carga) y el Río el Salto (hasta 80 m3/s), previendo la derivación de hasta 35 m3/s a la Planta de tratamiento de aguas residuales de Atotonilco y los excedentes al río Tula. Estos caudales, correspondientes a la capacidad de diseño, se manejarán con un arreglo hidráulico tal, que haga del sistema lo menos complejo posible en su operación y permita ser transitado sin problemas por el río Tula, razón por la cual ya se cuenta con un modelo físico (hidráulico) realizado por el Instituto de Ingeniería de la UNAM para el óptimo manejo de estos caudales (figura 31) y se lleva a cabo el diagnóstico integral y análisis de opciones de solución a la capacidad del río Tula para poder afrontar sin problemas el tránsito de una avenida máxima extraordinaria sin perjuicio a la población del estado de Hidalgo.
Esquema para el Manejo de Caudales a la Salida del TEO.
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5.7 Avances en la construcción del Túnel Emisor Oriente (al 31 de agosto de 2011)
En la parte de construcción, con corte al 31 de agosto de 2011, se tienen los siguientes avances: Excavación del túnel.Se ha logrado un avance total de 5,671.50 m que representa el 9.2
% de todo el túnel.
Todos los escudos de tecnología alemana (Herrenknecht) se encuentran bajo tierra. Los escudos ROBBINS están ubicados en las lumbreras L10, L17 en ensamble y el destinado al tramo 5 (L20 a L17) se encuentra en la L5 el cual excava el nuevo tramo 1B. El avance global en el ensamble de los seis escudos es de 80%. terminó la excavación con el escudo HK S-497 que alcanzó 2,740.50 m (representa el 100 % del tramo) y 1,827 anillos colocados. En el tramo de la lumbrera L0 a L1A
la excavación con el escudo HK S-498 tiene 342 m (representa el 24 % del tramo) y 228 anillos colocados, a la fecha la excavación continúa suspendida debido a que el escudo ROBBINS “Morelos” que excava el tramo 1B debe avanzar aprox. 300 m para permitir que los dos escudos excaven simultáneamente. En el tramo de la lumbrera L5 a L6
continúa la excavación con el escudo ROBBINS “Morelos” que excava el tramo 1b a la fecha el acumulado es de 142.50 m y 95 anillos colocados (representa el 11.6 % del tramo). En el tramo de la lumbrera L5 a L4
la excavación con el escudo HK S-519 tiene 1,631 anillos colocados, con un avance acumulado de 2,446.5 m (representa el 85.07 % del tramo). Tramo del Portal d e Salida a L24
Lumbreras de ensamble: Las lumbreras L0, L5, así como el Portal de salida
se encuentran terminados.
En la lumbrera L10se
continúa con el armado y ensamble del escudo en el fondo e la lumbrera y galería de montaje; se espera iniciar la excavación hacia la lumbrera L11 a finales de septiembre de 2011. inició la construcción de la galería de montaje; en superficie se realiza el ensamble del escudo. En lumbrera L17
la excavación convencional de la lumbrera tiene un avance de 23.60 m (en la cota -141.6 m) de un total de 34.36 m al desplante de la losa de fondo. En la lumbrera L20
Lumbreras de Paso
está terminada; continúan los trabajos preliminares para la entrada del escudo hacia la lumbrera L3 con un avance del 63.64 %; se realiza mantenimiento al escudo para reiniciar la excavación. La lumbrera L1A
La lumbrera L03 está terminada; se realizan los trabajos para obra de drenaje.
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En la lumbrera L3A
de coronamiento.
terminó la excavación de los muros Milán y la construcción de la trabe
La lumbrera L04 está terminada; se realiza el mejoramiento de salida a la fecha se tiene
avance del 99.96%; se realizan los trabajos para obra de drenaje.
un
La lumbrera L06 está terminada; terminaron los trabajos de colocación de anclas pasivas de
fibra.
En lumbrera L07
de fibra.
está terminada; terminaron los trabajos de colocación de anclas pasivas
En la lumbrera L08 está terminada; En la lumbrera L09 está terminada; están pendientes los portales de entrada y salida.
está terminada; se registra un nivel de agua en el interior de la lumbrera que se ubica a 61.40 m de profundidad con un tirante de 16.42 m sobre la losa de fondo debido a que fue suspendido el bombeo. La lumbrera L11
la excavación convencional alcanzó un avance de 33 m de profundidad; se suspendieron las actividades debido a la autorización para la construcción de 4 pozos adicionales. En lumbrera L12
está terminada; se registra un nivel de agua en el interior de la lumbrera que se ubica a 62.67 m de profundidad con un tirante de 16.42 m sobre la losa de fondo debido a que fue suspendido el bombeo. En lumbrera L13
la excavación convencional continúa suspendida en la cota -54 m, 16 m de un total de 62.77 m al desplante de la losa de fondo. En lumbrera L14
la excavación convencional continúa suspendida a una profundidad de 51.30 m de un total de 66.12 m al desplante de la losa de fondo y está en la cota -91.30 m debido a las altas presiones del agua y el nivel dinámico; se espera definir con el modelo matemático los equipos a instalar y el número de pozos del sistema de abatimiento para las presiones y los niveles de agua. En lumbrera L15
En lumbrera L16 está terminada.
continúan la excavación convencional con un avance de 10.60 m de profundidad de un total de 50.50 m. En la lumbrera L18
terminó la excavación del núcleo a una profundidad de 67 m; continúa la ampliación de la perforación del pozo PB-3A-L19 con un avance acumulado de -76.0 m. En la lumbrera 19
En la lumbrera L21 no se han iniciado trabajos.
se suspendió la excavación del núcleo de las lumbreras por posible cambio de trazo del túnel. En la lumbrera L22,
Las lumbreras L23 y L24 se suspendieron por el cambio del trazo de túnel.
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En la lumbrera L23A
profundidad.
continúa la excavación convencional un avance de 42.20 m de
En la lumbrera L24A continúa
profundidad.
la excavación convencional con un avance de 25.50 m de
Plantas de Dovelas , a la fecha se han fabricado 15,178 anillos de dovelas equivalentes al 36.8 %
de la producción total.
se han fabricado 3,466 anillos completos que equivalen al 79.9 % de la producción necesaria para el tramo 1. En la planta de dovelas Ecatepec (Nº 1)
En la producción de anillos de dovelas del tramo 2, de L5 a L6; a la fecha se tienen 949 anillos completos que equivalen al 12.3 % necesario para el tramo 2. En la nave 01 se han fabricado 2,444 anillos completos que equivalen al 35.9 % de la producción necesaria para el tramo 4. Planta de dovelas Zumpango (Nº 2)
En la nave 02 se han fabricado 2,512 anillos completos que equivalen al 41.1 % de la producción necesaria para el tramo 3. La producción de anillos de dovelas para los tramos 3 y 4 se encuentra suspendida debido a que se fabrican los anillos para el tramo 1B. En la nave 01 (ICA) en Huehuetoca también se fabricaron 185 anillos para el tramo 1b, adicionalmente se han fabricado 2.087 anillos en Zumpango, que con los fabricados en Huehuetoca suman 2,272 anillos completos que equivalen al 95.5 % de la producción necesaria para el tramo 1b. en la nave 01 (ICA) se han fabricado 2,215 anillos completos que equivalen al 27.3 % de la producción necesaria para el tramo 6. Planta de dovelas Huehuetoca (Nº 3)
En la nave 02 (CARSO) se han fabricado 1,320 anillos completos que equivalen al 22.9 % de la producción necesaria para el tramo 5.
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