Túnels submergits
Dibuix que mostra el que ha de ser el túnel submergit més llarg del món, que s’està construint entre Alemanya i Dinamarca, i per on passarà tant l’autopista com el ferrocarril
© Femern A/S
Els túnels submergits, en comptes de ser excavats per sota el llit d’un riu o del mar, es construeixen en un dic sec en grans trams de fins a 100 m, amb acer o formigó armat, i després són remolcats fins a l’emplaçament definitiu, on es fondegen i s’assenten. Posteriorment, cal impermeabilitzar-ne les juntures entre els trams i bombar-ne l’aigua. Sempre es col·loquen en una rasa al fons d’un riu o d’una badia i sovint cal soterrar-los parcialment o llastar-los perquè no surin.
En la major part de casos resulta més econòmic construir un pont que fer un túnel submergit. Si s’opta per construir un túnel és perquè les condicions del sòl són dolentes en una primera capa de potència significativa, cosa que fa encarir molt el cost dels fonaments, o bé no hi ha espai a les ribes per fer els accessos del pont, o bé és una via marítima o fluvial l’alçària lliure de la qual no es vol limitar amb la presència d’un pont que impedeixi la navegació. En aquest darrer cas, si el túnel té una longitud considerable, pot resultar més competitiu construir-lo sota el llit del mar usant una tuneladora. No obstant això, per a longituds entre 500 m i 1.000 m, el túnel submergit és una alternativa que cal tenir en compte. És, doncs, en aquests supòsits que la construcció d’un túnel submergit pot ser l’opció tècnica més econòmica.
El primer túnel submergit d’ús ferroviari va ser el Central de Michigan, entre Detroit i Windsor (Ontàrio, Canadà), que va entrar en funcionament el 1910. A Europa, el primer túnel submergit va ser el Maastunnel, un túnel de carretera a Rotterdam que es va inaugurar el 1942. Els constructors més prolífics de túnels submergits són els holandesos, els quals, a causa de la naturalesa de la geologia deltaica del seu país, amb sòls tous sense consolidar, sovint recorren a aquesta alternativa. De fet, el túnel submergit més llarg d’Europa, amb una longitud de 2.855 m, és el del metro de Rotterdam, del 1968. Aleshores, no era possible construir túnels excavats en terrenys tan tous i, per tant, no hi va haver cap més alternativa per travessar el riu Nieuwe Maas. Avui, amb les modernes tuneladores capaces d’equilibrar la pressió de terres (conegudes com EPB, earth pressure balancing), ja és possible construir túnels també en sòls poc consistents i, per tant, si s’hagués de construir de nou un tram d’aquesta longitud ja no s’optaria per l’ús d’un túnel submergit.
Ara com ara, el túnel submergit més llarg del món és el Bay Area Rapid Transit Tunnel, més conegut com Transbay Tube, de 5.825 m de longitud, a San Francisco. Aquest túnel inclou els quatre carrils del sistema Bay Area Rapid Transit sota la badia de San Francisco, entre les ciutats de San Francisco i Oakland. Es va assentar en una trinxera de 18 m d’amplària, que es va excavar fins a una fondària que variava entre els 5 m i els 25 m. Per a la construcció es van usar un total de 57 trams d’acer amb una amplària de 14,5 m, una alçada de 7,2 m i una longitud que variava entre els 97 m i els 105 m. Pesava 800 tones. Abans de fondejar els trams es van revestir de formigó per millorar-ne la durabilitat i augmentar-ne el pes. La connexió entre els trams incorporava elements elastomèrics per assegurar-ne la impermeabilitat. Un aspecte que va afavorir la utilització del túnel submergit va ser considerar que els sòls al·luvials poc consistents del fons de la badia podrien actuar com un aïllant en cas de terratrèmol. Els treballs s’iniciaren el 1966, amb les primeres actuacions de dragatge i construcció de trams metàl·lics, el túnel va ser completat el 1969 i va entrar en funcionament el 1974.
Actualment s’està construint el que ha de ser el túnel submergit més llarg del món, que formarà part de la connexió viària entre Hong Kong i Macau (Xina), amb una longitud total de 50 km. Aquesta connexió inclou tres grans ponts atirantats, dues illes artificials i un túnel submergit de 6,7 km que es preveu que s’enllesteixi el 2016, i permetrà que el viatge per carretera entre Hong Kong i Macau s’escurci de les tres hores actuals a poc més de mitja hora.
Amb tot, el projecte de túnel submergit més llarg és el que s’està dissenyant entre Alemanya i Dinamarca que, quan estigui acabat l’any 2021, tindrà 18 km, que és la distància que hi ha entre les illes de Fehmarn (Alemanya) i Lolland (Dinamarca). Dins el túnel hi haurà tant l’autopista com el ferrocarril, que reduiran significativament el temps de viatge entre Hamburg i Copenhaguen. El projecte es divideix en quatre grans contractes: túnel nord, túnel sud, portals i rampes, i dragatges. Està previst que les obres comencin el 2015 i el seu cost s’estima en 5. 500 milions d’euros.
Ponts flotants
L’Evergreen Point, el pont flotant més llarg del món, connecta Seattle amb poblacions situades a la riba est del llac Washington, als EUA
© Fototeca2 / Corel
En l’actualitat s’està construint un nou pont flotant sobre el llac Washington, a l’estat nord-americà del mateix nom. De fet, en aquest llac es troben els quatre ponts flotants més llargs del món. El més llarg, a la ruta estatal 520, connecta la capital, Seattle, amb les poblacions situades a la riba est del llac, que té una profunditat de 65 m. Aquesta profunditat i un subsòl molt tou fan molt difícil la construcció de ponts convencionals, atirantats o penjants. No obstant això, les aigües poc mogudes del llac permeten la construcció d’un pont flotant com a millor solució viable per al pas dels 115.000 vehicles que hi circulen diàriament. El pont en construcció substituirà l’existent, també flotant, que es va construir el 1963, i tindrà una longitud total superior als 2.300 m i una plataforma de tres carrils per sentit, amb una amplària total de 34 m.
Un pont flotant està constituït per una sèrie contínua de pontons damunt els quals es construeix la carretera. A més, se’n disposen d’addicionals aïllats als costats, per donar-hi més estabilitat. D’acord amb el principi d’Arquimedes, per tal que els pontons realment flotin, el pes de l’aigua que desplacen ha de ser igual a la suma dels pesos dels pontons, de la carretera i dels vehicles. Els pontons se solen construir amb formigó armat i pretesat en un dic sec, que posteriorment s’inunda per a transportar-los flotant fins a la posició definitiva, on s’ancoren per mitjà d’amarres d’acer que els fixen en una sèrie de pesos morts, normalment grans pesos de formigó que descansen damunt de materials tous del fons del llac. El nou pont sobre el llac Washington estarà format per 77 pontons subjectats per cables de 75 mm de diàmetre en 58 pesos morts de formigó. Cada pontó mesura 108 m de longitud, 22,5 m d’amplària i 8,4 m d’alçària, dels quals 1,8 m restaran sempre per sobre de l’aigua. El pes de cada pontó és de més de 4.000 t.
Un aspecte crític de qualsevol estructura flotant de formigó armat és la qualitat d’aquest material. Avui, és possible construir estructures de formigó molt impermeables que podran estar en funcionament durant un segle o més en condicions realment difícils, com ara flotar en el mar. Aquests formigons solen incloure addicions de microsílice i cendres volants, a banda dels components habituals com els àrids i el ciment pòrtland. En l’establiment de la dosificació més adequada per al formigó dels pontons del nou pont sobre el llac Washington es van invertir quasi tres milions de dòlars americans.
Tenint en compte que en una estructura flotant qualsevol esquerda pot comprometre la qualitat de la construcció, es va dissenyar un procediment per a evitar que la contracció tèrmica del formigó de les parets, que es formigonen en una segona fase després que la llosa de fons (quilla) s’hagi completat, produís l’aparició de fissures verticals a les parets. Cal tenir en compte que el formigó presenta una reacció exotèrmica durant el procés de presa i enduriment que fa que adquireixi temperatures entre 40°C i 50°C. Per aquesta raó, es va instal·lar una trama de tubs a l’interior de la llosa per permetre escalfar la temperatura del formigó de la quilla. D’aquesta manera, el formigó assoleix una temperatura similar a la del que s’acaba d’abocar en els motllos de la paret i, en refredar-se homogèniament, es pot preveure l’aparició de les fissures per contracció tèrmica.
A banda de les millores en la qualitat del formigó i en els sistemes per prevenir les fissures produïdes per la contracció tèrmica, aquest pont inclou tot un nou nivell, que resulta d’elevar la placa de la carretera 3 m per sobre dels pontons, tot suportant-la en pilars de formigó armat. Això s’ha dissenyat per prevenir que els forts vents que sovint escombren el llac obliguin a interrompre’n temporalment el trànsit, tal com passava amb el pont existent. A més, el nivell inferior ofereix espai perquè puguin passar totes les instal·lacions necessàries –com ara telecomunicacions, electricitat, enllumenat, dispositius contra incendis, etc.– i en facilita enormement el manteniment, que ara serà possible sense que se n’afecti el servei.
Cal indicar que el cost previst per a la construcció dels pontons era de 367 milions de dòlars, i el del transport i la construcció del pont, de 586 milions. Tanmateix, finalment va ser més elevat a conseqüència d’alguns defectes en l’estanquitat dels pontons que van comportar reparacions molt costoses.
Remodelació de la plaça de les Glòries
La remodelació de la plaça de les Glòries inclou la creació d’un gran parc urbà de 14 ha i la construcció de dos túnels que canalitzaran el trànsit de la Gran Via
© Ajuntament de Barcelona
La remodelació de la plaça de les Glòries és l’obra de transformació urbana més important que s’està desenvolupant a Barcelona, si no es tenen en compte l’estació de la Sagrera i el futur parc del Rec Comtal, obres que estan aturades per l’incompliment sistemàtic de les inversions promeses pel Govern de l’Estat espanyol. Des que l’Administrador de Infraestructuras Ferroviarias (ADIF) va completar els treballs de l’estesa de vies per a l’alta velocitat i hi passen els trens, les obres gairebé es van paralitzar.
La nova plaça de les Glòries serà un gran parc urbà de 14 ha –és a dir, com tretze illes de l’Eixample–, que creuaran per dos túnels els 150.000 vehicles que circulen diàriament per la Gran Via. El conjunt d’intervencions va començar fa uns quants anys amb una sèrie d’actuacions en l’entorn de la plaça: el 2013 es va acabar l’edifici Disseny Hub Barcelona i es van traslladar els Encants Vells a la nova edificació situada al costat mar de la plaça, dissenyada per Fermín Vázquez, a l’antic emplaçament del parc del Bosquet dels Encants. El cost d’aquestes dues infraestructures va ser de 101 milions d’euros i 57 milions, respectivament.
Pel que fa a les obres de remodelació de la plaça de les Glòries, estrictament, van començar al novembre del 2013 amb l’habilitació de vials provisionals per a poder iniciar l’enderroc de l’anella viària. Entre el febrer i el setembre del 2014 es va completar l’enderroc de l’anella, primer la de banda de mar i després la de muntanya.
Paral·lelament, hi va haver tot el procés del concurs internacional de projectes per al disseny i la construcció del nou parc de les Glòries, que ocupa tota la plaça. Per al concurs es van seleccionar deu projectes finalistes i el guanyador va ser el titulat Canòpia urbana, presentat per la parella d’estudis d’arquitectura Agence Ter & Ana Coello de Llobet. El projecte guanyador, el que donava més importància a la vegetació, és, en paraules dels seus dissenyadors, un "connector ecològic" que unirà el parc de la Trinitat amb el de la Sagrera (que, com ja hem comentat, ara com ara, té les obres aturades) i el de la Ciutadella. Algunes característiques notables del nou parc és que permet la continuïtat a vianants i bicicletes a través de la Diagonal i disposarà d’una rampa helicoïdal que servirà de mirador elevat. El cost del parc s’estima en 30 milions d’euros.
El soterrament del trànsit de la Gran Via de les Corts Catalanes es farà per mitjà de dos túnels independents, un per a cada sentit de circulació, amb una longitud total de 957 m, que passaran per sota dels quatre túnels existents a les Glòries: la L1 del Metro i les línies de RENFE R1 (Maçanet-Massanes) i R3 i R4 (Manresa i Puigcerdà), i l’estació de França-Sants.
La remodelació s’ha dissenyat en dues fases. La primera inclou el túnel Castillejos-Badajoz, de 508 m de llarg i amb boques al carrer dels Castillejos i a la meitat de l’illa Badajoz-Ciutat de Granada. Serà el tram més profund, uns 25 m, perquè passa per sota els túnels ferroviaris. La segona fase correspon al túnel Badajoz-rambla del Poblenou, de 449 m. El pressupost de licitació del túnel és de 170 milions d’euros i està previst que les obres comencin al gener del 2015 i s’acabin el 2017. Mentrestant, algunes parts de la plaça s’urbanitzaran provisionalment mentre s’acaba de preparar el projecte definitiu del parc, i d’altres s’aniran urbanitzant definitivament. S’espera que el 2019 estiguin totes les obres completades.