Túnel de Santa Elena: el primer túnel de carretera reforzado con fibra sintética de Australia
- 16.3 km de autovía;
- 10 km de caminos de acceso;
- Nueve estructuras de puentes, tres pasos inferiores, dos alcantarillas;
- 3,200,00 m3 de movimiento de tierras a granel; y
- El túnel de St. Helena, tubo doble de 434 m de largo
Por primera vez en Australia, el Túnel de Santa Elena utilizó fibra macro sintética como refuerzo principal en el revestimiento de hormigón proyectado del túnel. Dado el uso prolongado y exitoso de las fibras macro sintéticas en las minas australianas, nadie en el proyecto se sorprendió cuando estas fibras funcionaron increíblemente bien y cumplieron con todas las especificaciones de rendimiento.
St. Helena Hill domina la bahía de Byron, uno de los tramos de costa más bellos y famosos de Australia. La carretera existente que cruza la colina de St. Helena tenía pendientes pronunciadas que conducían al ruido de camiones pesados y a la contaminación. Dados estos factores, Lend Lease vio la oportunidad de eliminar el impacto visual y ambiental causado por la carretera existente al construir un túnel a través de St. Helena Hill.
El túnel de Santa Elena es el punto culminante del proyecto de actualización T2E. Los detalles clave del túnel son;
- Tubos gemelos con 3 carriles en cada dirección;
- Cada túnel tiene 434 m de largo;
- Cortar y cubrir en cada extremo aproximadamente 39 m.;
- Pasos cruzados cada 120 m.;
- Una sección transversal masiva de 210 m2 para acomodar 3 carriles en cada dirección; y
- Forro de hormigón proyectado reforzado con fibra macro sintética Barchip.
El túnel fue excavado principalmente con el método de perforación y voladura a través de roca de basalto de alta resistencia, así como algunos suelos de basalto deteriorados y residuales. La excavación se dividió en tres secciones; rumbo, banco e invertido.
Typical Basalt Columns in the Region
Para garantizar la seguridad de los trabajadores, se instaló un soporte temporal en tierra después de cada explosión. Tras una exhaustiva revisión geológica y con los hallazgos del Informe Geológico Interpretativo (GIR), los diseñadores desarrollaron un conjunto de seis tipos de soporte diferentes. Estos incluían una combinación de hormigón armado reforzado con fibra, pernos de roca, barra de expansión, vigas de celosía y clavos faciales.
La selección del tipo de soporte siguió un proceso establecido que se describió en un informe presentado en la Australian Tunneling Society Conference 2014;
“El representante del sitio del diseñador, cuyo título oficial en T2E era Representante geotécnico de túnel (TGR), comparó las condiciones del terreno in situ con los supuestos del diseño y luego evaluó los resultados del monitoreo relacionándolos con los resultados del análisis estructural. Una vez que el TGR completó su interpretación de las condiciones del terreno, seleccionó el tipo de soporte adecuado. Como una dirección formal para el equipo de construcción, se entregó una Hoja de instrucciones de apoyo en tierra.”
Basalt Layers
Weathered Rock Over Basalt Layers
Este procedimiento se realizó antes de cada fase de cada ronda de excavación. Este proceso y el cuidado exhaustivo que se toma al elegir el soporte para cada excavación apunta a la tremenda cultura de la seguridad en la ingeniería y construcción de Australia y deben ser aplaudidos.
El revestimiento de hormigón proyectado reforzado con fibra sintética macro de Barchip varió en grosor de 100 mm a 300 mm dependiendo de las condiciones del terreno. Los pernos de roca utilizados fueron barras de acero agrupadas en terreno pobre y conjuntos divididos en terreno competente. También se usaron barras de expansión junto con vigas de celosía en los portales.
Shotcrete and Rock Bolts
El revestimiento permanente del túnel es un revestimiento de hormigón in situ de 40 MPa con una vida útil de diseño de 100 años. El revestimiento tiene un grosor de 500 mm en las áreas minadas y un grosor de 800 mm en las secciones de corte y cubierta, y está reforzado con barras y malla.
Si bien el túnel de Santa Elena no es uno de los túneles más largos de Australia, es notable por varias razones; tiene una de las secciones transversales más grandes de cualquier túnel australiano, disminuyó masivamente la huella de infraestructura en una región turística vital, y fue el primer túnel de carretera australiano en utilizar fibras macro sintéticas en el revestimiento inicial de hormigón proyectado.
La adopción del hormigón proyectado reforzado con fibra sintética BarChip proporcionó numerosos beneficios al proyecto T2E;
- Se eliminó la instalación de barras de refuerzo, lo que resultó en mayores velocidades de desarrollo y tiempos de construcción más cortos.
- Mejora de la seguridad del sitio al garantizar que ningún trabajador opere bajo terreno inestable
- Permitió que el hormigón proyectado siguiera el perfil de superficie irregular, eliminando el exceso de hormigón proyectado que a menudo se requiere para la cubierta de refuerzo, reduciendo así los costos en consecuencia
- Se redujeron los costos en comparación con todos los demás sistemas de refuerzo.
- Reducción de la huella de carbono en un 70% en comparación con las alternativas de acero.
Barchip está increíblemente orgulloso de haber suministrado el primer revestimiento de hormigón armado reforzado con fibra sintética en un túnel de carretera en Australia. Desde la finalización de las fibras T2E BarChip también se han utilizado en Túnel Legacy Way de Brisbane y el Paso subterráneo ferroviario North Strathfield , lo que demuestra la rapidez con que los diseñadores de túneles se están moviendo hacia un BarChip Sistemas de refuerzo de fibra macro sintética.