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Túnel Guillermo Gaviria Echeverri - El reto de la ventilación

El departamento de Antioquia es uno de los más escarpados del mundo. Atravesado por las cordilleras Central y Occidental de los Andes, sus impactantes y vertiginosos paisajes obligan a que la creatividad de su ingeniería tenga que estar a la altura de la geografía que allí se despliega. Son muchos los retos que, desde el año 2018, se han debido afrontar para construir, en las montañas del Occidente antioqueño, el Túnel Guillermo Gaviria Echeverri (GGE); el que será el más largo del país y de América.

 

El GGE, con una longitud de 9.73 kilómetros y una galería de emergencia de igual extensión, suman 19 kilómetros de excavación. Esta obra, clave dentro de las Autopistas de cuarta generación (4G) que se vienen ejecutando desde hace varios años en Colombia, se compone en total de 39,5 kilómetros, 29 puentes y 18 túneles. Cuando se finalice, este megaproyecto, Medellín quedará a 4 horas y media del Urabá antioqueño –un viaje que hoy puede tardar entre 8 o 9 horas–, y estará mejor conectado con el centro del país, la Costa Pacífica y la Costa Atlántica. 

El reto de la ventilación

Detrás de la perforación y la ventilación de GGE, ha estado Epiroc, una empresa de origen sueco, líder mundial en las industrias de la minería y la construcción. Los jumbos Epiroc Boomer XE3C y Boomer E2C con sistema de navegación ABC Total, han tenido que excavar alrededor de 1,4 millones de m3 de tierra, enfrentándose a una calidad de roca variada (Entre tipo 3 y 5 Especial) y a una dificultad propia de un proyecto de esta longitud: la ventilación. 

Usualmente, para construir un túnel, se coloca un ventilador de alta potencia en la boca de este, el cual se encarga de impulsar el aire limpio a través de un ducto –conocido como la manga de ventilación– que va por la parte de arriba de la estructura y que llega hasta el frente de obra. Precisamente este aire es el que les permite respirar a los trabajadores. Sin embargo, por la longitud de la obra, el objetivo de revestir el túnel y avanzar en la excavación de manera simultánea se convirtió en una tarea titánica.

 

El revestimiento consiste en cubrir la curvatura del túnel, para lo cual se utilizan varios andamiajes con los que se hace la impermeabilización, la instalación del acero de refuerzo y el recubrimiento de concreto. Como bien lo explica Germán Ángel, representante legal del Consorcio Antioquia al Mar, la maniobra diaria de la manga para realizar estas tareas se convirtió en un problema: 

"Indudablemente iba a llevar a la parálisis, a suspensiones muy continuas y periódicas de la ventilación, a reparaciones constantes, porque todos los días había que bajarla, subirla, bajarla, subirla"

Germán Angel Toro , Representante Legal Consorcio Antioquia al Mar
Esto además estaba reduciendo significativamente la calidad del aire en ese momento, como recuerda el Gobernador de Antioquia, Aníbal Gaviria: 

"Nosotros estuvimos visitando el túnel varias veces y teníamos que ir con máscaras, porque ya era una longitud complejísima."

Anibal Gaviria Correa , Governador de Antioquia
Lo anterior, ponía en riesgo la salud de los trabajadores, que debían suspender los trabajos de excavación. Y esto a la vez afectaba la eficiencia del proyecto. Se perdían unas 4 horas, el 20% del tiempo del ciclo:

"Si eso lo ponemos contra el cronograma de obra, nos encontramos con que no se iba a cumplir."

Juan Pablo López Cortés , Secretario Sectorial de Desarrollo Territorial Sostenible de Antioquia – Gobernación de Antioquia
Fue así como se consolidó una mesa de trabajo del Consorcio Antioquia Al Mar y Epiroc, para encontrar una solución que permitiera avanzar en la obra, garantizando una calidad de aire óptima. Bjorn Tisell, Gerente General de Epiroc CVCA en ese momento, y su equipo de expertos presentaron una solución con base en su experticia como proveedores mineros. Una que, si bien puede ser una práctica frecuente en minería subterránea, nunca se había aplicado para la construcción de túneles carreteros en Colombia.

Una solución innovadora para ventilar un túnel de 9.73 kilómetros

Este proyecto incluía la construcción de un túnel paralelo que, al terminar el proyecto, funcionará como salida de emergencia. Cada 450 metros este se conecta con el túnel principal, en lo que se conoce como galerías de conexión. Epiroc propuso taponar provisionalmente las conexiones y convertir a la galería de emergencia en un ducto de aire gigante. Así, dos ventiladores de alta presión impulsarían el aire desde el exterior. Aire que recibiría un nuevo empujón con otro ventilador adentro, que se conectaría a la manga. Así, la manga saldría al túnel principal por una galería de conexión más adelante, no taponada, para llegar al frente de obra, permitiendo avanzar en el frente de obra y en el revestimiento de manera simultánea.
La innovación consistió en usar la galería de emergencias como un gran ducto de aire. Para garantizar un flujo de aire potente la galería debía ser hermética. La solución de ingeniería implicó la instalación de compuertas de mamparas en las conexiones que se encuentran cada 450 metros, así se selló el flujo del aire y se logró canalizar aire limpio hasta la mitad del túnel tanto en portal entrada como en portal salida, utilizando el mismo equipamiento de ventilación adquirido desde el inicio del proyecto.  Los ventiladores de alta presión SERPENT de Epiroc AVH160 de 315 KW y AVH100 de 110 kw han sido los encargados de suplir las necesidades de ventilación del Túnel Guillermo Gaviria Echeverri. 

Reto superado con grandes resultados

Los resultados fueron inmediatos, como cuenta Juan Pablo López:

"Con el revestimiento nosotros pasamos de un rendimiento de unos 8 a 10 metros al día, por los dos frentes de trabajo, a lograr hasta 28 metros en el mismo periodo de tiempo"

Juan Pablo López Cortés , Secretario Sectorial de Desarrollo Territorial Sostenible de Antioquia – Gobernación de Antioquia
Algo que reafirma William Gaona, gerente de proyecto del consorcio Antioquia al Mar: 

"Si no se hubiera implementado el sistema seguramente llevaríamos alrededor de la mitad, porque la interferencia de las mangas de ventilación con los procesos de colocación de la membrana de impermeabilización, del acero de refuerzo, y del concreto es bastante significativa"

William Gaona , Gerente de proyecto del consorcio Antioquia al Mar

La implementación de este rediseño del sistema de ventilación ha sido clave para el cumplimiento del plan de obra y la optimización de costos, pero, sobre todo, para la salud de quienes trabajan en el túnel. Las y los trabajadores pudieron contar con una calidad del aire óptima desde el momento más crítico del proyecto hasta llegar al Cale, que tuvo lugar el pasado 6 de octubre de 2023.

 

El ingenio para resolver los desafíos presentados en este túnel quedará para la historia de la industria tunelera.

"Yo creo que esto nosotros no solo lo vamos a ajustar como una buena práctica en la Gobernación de Antioquia, sino que se volverá un modus operandi en la construcción de túneles similares en cualquier otra parte de Colombia."

Anibal Gaviria Correa , Governador de Antioquia
El túnel Guillermo Gaviria Echeverri está cada vez está más cerca de lograr conectar el interior del país con los puertos en el Urabá de Puerto Antioquia, Puerto Pisisi y Puerto Internacional del Darién (aún en construcción). Y de esta manera estimular el comercio, el turismo y hacer realidad las posibilidades de desarrollar una industria marítima y portuaria que acelere el desarrollo del país. 

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