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obra internacional

AdAptAción

FAbiolA GArcíA S. periodiStA reviStA bit

Fuente: reviStA obrAS SubterráneAS (AmitoS), méxico

túnel MarMaray en estaMbul, turquía

conectividad bajo el Mar

S e le conoce como el primer enlace submarino ferroviario del mundo entre dos continentes. Se trata del túnel sumergido más profundo a la fecha y tam-bién se dice que su conexión directa bajo el mar no tiene pre-cedentes.

el proyecto túnel Ferroviario estrecho del bósforo es la materialización de una idea de hace 150 años atrás cuando el sultán Abdülmecid i consideró la construcción de un túnel subacuático que uniera las orillas este y oeste de estambul, ciudad dividida entre europa y Asia.

n estambul, la ciudad entre dos continentes,

está hoy conectada por un túnel ferroviario

que se recorre en solo cuatro minutos.

Su capacidad de transporte de 1,5 millones

de pasajeros alivia en 20% la congestión en

la urbe. n el proyecto, que fue inaugurado

en el 90° aniversario de la república moderna

de turquía, dio a luz luego de nueve años

de obras interrumpidas por el hallazgo de

reliquias de civilizaciones antiguas durante las

excavaciones. un patrimonio de la humanidad,

que da lugar a la innovación y la conectividad.

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ficha técnicaTúnel Ferroviario esTrecho del BósForoUBicación: estambul, turquíamandanTe: turkish ministry of railwaysconsTrUcTora: tAiSei corporationPresUPUesTo: uS$ 4 mil millonesaño de consTrUcción: 2004 - 2013

¿cómo funciona

el proyecto?

ciFras del marmaraylongiTUd ToTal: 76,3 kmlado eUroPeo: 19,3 kmlado asiáTico: 43,4 kmTúnel TUBUlar sUmergido: 1,4 kmTúnel PerForado: 9,8 kmcorTa-y-cUBre y corTe aBierTo: 2,4 kmProFUndidad máxima del Túnel TUBUlar

sUmergido: 56 mnúmero de esTaciones: 37 estaciones existentes actualizadas/reconstruidas y 3 nuevas estaciones subterráneascaPacidad máxima Por hora Por

dirección: 10.000 pasajeros en 2013, con una capacidad planeada de 75.000TiemPo ToTal de TransPorTe enTre geBze

y halkali: 185 minutos por las vías férreas y transbordadores, y 104 minutos por el nuevo sistema continuo

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Cruzar en CuaTro mInuTosestambul tiene una población creciente que supera los 14 millones de habitantes, sobre una mancha urbana de más de 5.300 km2. Su centro histórico y comercial se encuentra en europa y una tercera parte de sus habitan-tes radica en el lado asiático. Antes de mar-maray solo los transbordadores y dos puentes cruzaban el estrecho del bósforo para inter-conectar a la ciudad: el bogaziçi, inaugurado hace 40 años (también un 29 de octubre) y el Fatih Sultan mehmet, completado en 1988. por ello -pese a su complejo sistema de trans-porte público- movilizar a la población entre ambas orillas era complejo.

Ahora marmaray proveerá una vía ininte-rrumpida a través del bósforo, conectada tan-to al sistema ferroviario turco como al metro de estambul. de acuerdo con las autoridades turcas, con una capacidad máxima para transportar un millón y medio de pasajeros al día, marmaray aliviará en 20% el tráfico ur-

el túnel en tierra fue excavado con

una TBm que completó 70% de

la ruta, la que tuvo que pasar

por áreas residenciales

construidas de alta densidad a lo

largo de todo el camino.

en 1891, ya bajo el sultanato de Abdülha-mid ii, arquitectos franceses, británicos y es-tadounidenses presentaron sus proyectos para conectar ambos continentes. Sin embar-go, debido a los retos financieros y técnicos que presentaba –la profundidad del bósforo en ese punto impedía usar métodos tradicio-nales de tunelería–, fue hasta finales de la última década del siglo pasado cuando se empezaron a realizar los estudios para deter-minar la viabilidad de este proyecto.

tras nueve años de obras, la primera fase de marmaray (combinación de las palabras mármara con ray, o riel en turco) inició opera-ciones el 29 de octubre de 2013, día en que la república de turquía conmemoró su 90° aniversario con la inauguración de uno de los principales proyectos de transporte del mun-do. Su construcción se encuentra estimada en uS$ 4 mil millones y fue asignada a un consorcio turco-nipón liderado por la empre-sa japonesa tAiSei.

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pieza y formar un sello inicial; luego el agua era bombeada fuera de la estructura. Final-mente, debido a la presión que ejercía el agua desde el exterior, cinco veces mayor que la interna, se comprimía una junta de goma entre los elementos para sellar hermé-ticamente el túnel1.

una vez completado el proceso de coloca-ción y armado, se rellenó el dique para evitar movimientos horizontales e impedir cual-quier desplazamiento. por último, los puntos donde los cajones sumergidos se unen al tú-nel perforado se cubrieron con hormigón de fijado y el resto con material de relleno. don-de esta capa tiene menos de cuatro metros de altura se colocaron bloques de roca para proteger a marmaray de las anclas de las em-barcaciones2.

el tramo que cruza el bósforo se encuentra conectado a túneles perforados en roca me-diante tbm (tunnel boring machines), uno en cada dirección, separados entre sí a una dis-tancia suficiente para evitar afectaciones du-rante la construcción. A ciertos intervalos hay túneles de interconexión entre ambos que

bano y permitirá cruzar el bósforo en menos de cuatro minutos, cuando pasar por los puentes podía tomar hasta una hora.

unIr la CIudad dIvIdIdala sección inaugurada consiste en 13,6 km de túneles. de ellos, 9,8 km corresponden a túnel perforado; 1,4 km a cajones sumergi-dos (immersed tube tunnel) 56 m bajo la su-perficie en el punto de mayor profundidad; y 2,4 km construidos mediante el método cut-and-cover o trinchera cubierta.

dado que marmaray atraviesa uno de los puntos más profundos del estrecho del bós-foro, se diseñó un túnel de cajones sumergi-dos de 1,4 km colocado sobre un canal trape-

zoidal excavado con anterioridad mediante una “almeja” ubicada en una barcaza y ci-mientos previamente construidos. los once elementos de este túnel tienen una altura de 8,75 m y un ancho de 15,5 m. ocho de ellos son de 135 m de largo; dos de 98,5 m y el restante de 110 m. las secciones se encuen-tran divididas en dos compartimientos para albergar dos vías.

para su armado, cada elemento se trasladó en un viaje de once horas desde el patio de fabricación hasta su ubicación asignada para ser depositado en el canal, alineado con la pieza contigua. un grupo de personas den-tro de la sección anterior extendía entonces un brazo hidráulico para jalar la siguiente

56 m

Túnel sUmergidoTúnel excavado

Túnel excavado

Trazado del proyeCTo y profundIdad del Túnel sumergIdo

UskUdar

BósForo

sirkeciyenikaPikazlicesme

orilla asiáTicaorilla eUroPea

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un proyeCTo, muChos reTosmarmaray es uno de los túneles sumergidos más profundos a la fecha. A este reto se agregó la dificultad de que los trabajos fue-ron realizados en aguas de corrientes encon-tradas de hasta 5 nudos que debieron ser es-tudiadas por más de un año para determinar el mejor momento para desplazar –monito-reada digitalmente– cada una de las once secciones del túnel sumergido, desde donde fueron fabricadas hasta su posición final so-bre la trinchera4. Además, es una zona cruza-da constantemente por los transbordadores y por la que pasan más de 50.000 embarcacio-nes al año5.

Quizá el reto mayor fue que el proyecto se encuentra a una distancia promedio de solo 16 km de la falla del norte de Anatolia, la cual se espera sufra un sismo de hasta 7,5 grados de magnitud en la escala de richter. por ello, los componentes flexibles fueron di-señados para resistir un sismo de hasta 9 grados bajo la presión que hay a 60 m bajo el mar con una duración de la estructura de al menos cien años. Se prestó particular atención a las uniones entre los cajones su-mergidos y los túneles perforados. Se debie-ron estabilizar algunas secciones de suelo bajo el túnel para evitar la licuefacción durante un temblor y se inyectaron 2.778 columnas de lechada para estabilizar el suelo, así como una capa de grava especial en el fondo de la trin-chera para dejar escapar cualquier presión acuática durante un sismo6.

marmaray cumple con los requisitos esta-

ofrecen una vía de escape en caso de emer-gencia. cuando el túnel no requería ser muy profundo o donde la roca era muy suave, el método de perforación fue mediante una tbm adecuada para ese tipo de suelo o exca-vando desde la superficie mediante el méto-do cut-and-cover3.

el proyecto requirió la construcción de tres nuevas estaciones subterráneas: Üsküdar, Sir-keci y Yenikapı. las estaciones de Üsküdar y de Yenikapı se realizaron mediante el método cut-and-cover; Sirkeci, en una caverna profunda.

cuando todas las fases hayan sido com-pletadas, marmaray tendrá una longitud de 76,3 km y se habrán renovado 37 estaciones superficiales que darán servicio tanto a vago-nes de metro como a trenes más pesados. Formará un corredor este-oeste con conexión en Yenikapı a la línea de metro de estambul que fluye de norte a sur.

es difícil estimar la importan-cia cultural, económica y polí-tica que ha tenido estambul desde su fundación como Bi-zancio en el siglo 7 a. c. lla-mada constantinopla en el año 330, ha sido una ciudad situada estratégicamente en la encrucijada entre el este y oeste, norte y sur, y capital de tres imperios: el romano, el bizantino y el otomano.más de 40.000 piezas fueron descubiertas en yenikapı y al-macenadas junto al muelle de Teodosio.

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(1) el “sistema de predicción de marea” desarrollado por tAiSei es un sistema de predicción online para pro-nosticar las condiciones de corrientes complejas. el cli-ma, niveles de agua y velocidades de corriente fueron medidas en tiempo real cerca del sitio de construcción, mientras que el día de inmersión fue programado por análisis computacional desde Japón con la predicción de la marea durante un período continuo de 36 horas.

(2) el desafío de conectar directamente el túnel sumer-gido bajo el mar no tuvo precedentes, afirma la cons-tructora. primero, una tuneladora de escudo excavó por el lado de la tierra a la zona de conexión en el estrecho cerca de la costa. esta zona de conexión es un terraplén subterráneo artificial entre el túnel bajo el mar y el lado de la tierra. la tolerancia permitida era de unos 10 cm. después de que la tuneladora de escudo llegó al túnel sumergido bajo un control de alta precisión, tecnología impermeabilizante especial fue usada. en febrero de 2011 el túnel ferroviario de 13,6 km que conecta Asia y europa fue abierto.

sIsTema de ConsTruCCIón del Túnel TuBular sumergIdo

Barco de inmersión

dispositivo de anclaje

Pozo de acceso

lAdo del mAr neGro

lAdo europeo

conexión a los elementos de túnel sumergidos

lAdo ASiático

elementos nuevos

de inmersión de túnel

lAdo del mAr de mármArA

elemento existente de

túnel sumergido

Túnel elementos sumergidos del túnel

alrededor de 10 cm

alrededor de 10 cm

TBm

preCIsIón de CalCe enTre el Túnel exCavadoy el sumergIdo

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Arqueológico de estambul. en particular los restos neolíticos de la zona

–de gran importancia no sólo para la historia de turquía sino para el legado cultural de la humanidad– revelaron que los asentamientos humanos en la península tienen más de 8.500 años de antigüedad.

marmaray en una perspeCTIva amplIaAdemás de ser el primer proyecto ferroviario que une a la ciudad, al integrar y ampliar el alcance del sistema de transporte público de estambul, marmaray se enlazará con la ruta ferroviaria de alta velocidad entre estambul y Ankara, la capital, para reducir en tres horas el trayecto entre ambas.

durante la inauguración, los funcionarios destacaron el alcance aún más ambicioso del proyecto, al decir que éste prepara el camino para conectar a los mercados chino y europeo mediante una red ferroviaria ininterrumpida. lo compararon de hecho con una nueva ruta de la Seda, pero esta vez sobre rieles7, en re-ferencia a los caminos a lo largo de más de

blecidos por los estándares dbe (design basis earthquake), entre ellos que los daños no re-sulten en la pérdida de vidas o funcionalidad; que la estructura permanezca impermeable; que las operaciones no se interrumpan y las instalaciones permanezcan operativas des-pués del sismo, y no se requiera más que al-gunos días para efectuar las reparaciones.

mIlenIos de hIsTorIa reCoBradalos trabajos de marmaray empezaron en 2004, pero sufrieron cerca de cuatro años de retraso debido a la gran cantidad de restos arqueológicos de los períodos neolítico, helé-nico, romano, bizantino y otomano descu-biertos durante las obras en las estaciones subterráneas de Üsküdar, Sirkeci y Yenikapı.

entre ellos destacan el mayor puerto de la era bizantina temprana, conocido como el puerto de teodosio, el cual data del siglo iv, y secciones de lo que fue el muro de constan-tino el Grande. los restos de hasta 37 naufra-gios hallados en la zona de Yenikapı se en-cuentran ahora expuestos en el museo

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6.000 km que permitieron el intercambio económico y cultural entre este y oeste des-de el siglo iii a.c., y en el cual estambul fue clave.

de hecho, el primer ministro japonés pidió a la audiencia soñar con un tren de alta velo-cidad con origen en tokio que pasara por es-tambul en ruta a londres. “tokio, beijing, londres, Üsküdar: es posible”, respondió el primer ministro turco8. n

reFerencias1. www.railway-technology.com2. Akkaya Y., erdogdu S., Öztürk m., tasdemir m.A., “Quality Assurance For the deepest immersed tube tunnel: marmaray project”, 3rd Asian conference on ecstasy in concrete, Acecon, chennai, december 2010, págs. 268-278.3. www.marmaray.com4. belkaya, Huseyin, et al. “the marmaray project: ma-naging a large Scale project with various Stake Hol-ders”, en proceedings of the World congress on engi-neering 2008, vol. ii, Wce 2008, Julio 2 - 4, 2008, londres, u.K.5. Akkaya Y., erdogdu S., Öztürk m., tasdemir m.A., 2010.6. ingerslev, christian. “deep crossing is high point for istambul”, en parsons brinckerhoff notes, págs. 12-13.7. Hürriyet daily news, edición del 29 de octubre, p. 11.8. Hürriyet daily news, edición del 30 de octubre, p. 5.

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