Línea 4 del Subte-RJ, un proyecto desafiador

Obras requieren elevado know-how en Ingeniería, equipos con alta tecnología, planeamiento y logística complejos, para llevar los carriles del subte hacia Barra da Tijuca hasta el fin de 2015

Ya está en Brasil, en fase de pre-montaje, la estructura principal del Tunnel Boring Machine (TBM), más conocido en Brasil como “Tatuzão” (gran armadillo). El EPB Shield S-769, fabricado por Herrenknecht, es lo más grande de ese tipo en Brasil. Con 11,46 m de diámetro, equivalente a un edificio de cuatro pisos, con 120 metros de largo y pesando 2 mil toneladas, él tendrá un rol fundamental en la ejecución de uno de los mayores y más complexos proyectos de transporte y movilidad urbana ya desarrollado en el País: la Línea 4 del subte de Rio de Janeiro. Con alrededor de 16 km, ella conectará el barrio de Ipanema, en la Zona Sur de la ciudad a Barra da Tijuca, en la Zona Oeste.

Con el equipo será posible construir 5,7 km de túneles subterráneos en el corazón de la Zona Sur de Rio, una de las regiones más densamente ocupadas, y donde están ubicados algunos de los  inmóviles más valorizados de la región. Sin embargo, eso se hará sin la necesidad de detonaciones  o la apertura de zanjas en la superficie a lo largo de calles y avenidas, minimizando así los impactos de las obras en la vida de la población.

El TBM permitirá aún, ejecutarlas obras con una velocidad cuatro veces mayor que la permitida por los métodos convencionales de construcción, lo que posibilitará la conclusión de toda la Línea 4 en diciembre de 2015, para que sean iniciadas las fases de comisionar y la operación asistida. De esa manera, el emprendimiento, cuyas obras fueron iniciadas en junio de 2010, deberá empezar con operar comercialmente en marzo de 2016, a tiempo para los Juegos Olímpicos de Rio de Janeiro.

Por su grandiosidad y complexidad, el proyecto de expansión del sistema del subte carioca será uno de los temas de los salones temáticos de Construction Expo 2013, a ser realizada por Sobratema, de 5 a 8 de junio, en São Paulo (véase materia en esta edición).

Nueva dinámica de transporte

Planeada para reestructurar el sistema de transporte de las regiones Sur y Oeste, de Rio de Janeiro, transformando la dinámica de los desplazamientos de su población, la Línea 4 del Subte deberá transportar aproximadamente 300 mil personas por día, retirando de las calles nada menos que 2 mil vehículos por hora. El costo total del proyecto es de R$ 8,5 mil millones. Serán seis nuevas estaciones: Nossa Senhora da Paz, en Ipanema; Jardín de Alah y Antero de Quental, en Leblon; Gávea; São Conrado y Jardín Oceánico, en Barra da Tijuca.

Estudios de demanda realizados por la Fundación Getúlio Vargas revelan que, ya en el primer año de operación, 91 mil nuevos usuarios entrarán en el sistema por la estación Jardí Oceánico, donde habrá integración con el sistema de autobuses existente, que sirve la región de Barra y de Recreio dos Bandeirantes. Otras 61 mil personas entrarán por la estación São Conrado; 19 mil por Gávea; 35 mil por Antero de Quental; 20 mil personas por la estación Jardín de Alah ey 47 mil por Nossa Senhora da Paz.

Por la estación General Osório, que forma parte de la línea 1 existente, y que será el punto de conexión con la nueva línea, pasan actualmente 30 mil usuarios por  día.

Con la conclusión del nuevo tramo, será posible hacer el recorrido desde Barra  hacia el Centro da la ciudad en 35 minutos. Hoy, el desplazamiento, cuando realizado en horarios de pico, por cuenta de los frecuentes embotellamientos, puede llevar hasta dos horas.

La construcción de la Línea 4 del subte carioca está siendo ejecutada por Concessionária Rio Barra, que es constituida por dos consorcios. Uno de ellos es el Consórcio Construtor Rio Barra, que está construyendo el tramo Oeste, entre Jardín Oceánico e Gávea, en una extensión de aproximadamente 12 km. Dicho consorcio es formado por lar empresas Queiroz Galvão (líder), Odebrecht Infraestrutura, Carioca Engenharia, Cowan y Servix. El segundo consorcio es el Línea 4 Sur, responsable por la obra entre Ipanema y Gávea, en la Zona Sul de la ciudad. Dicho consorcio es formado por Odebrecht Infraestrutura (líder), Carioca Engenharia y Queiroz Galvão. En ese tramo, será utilizado el TBM.

En el tramo entre Ipanema y Gávea, 980 trabajadores directo actúan en este momento. Otros 2 mil, aproximadamente, están en actividad en el tramo Oeste, entre Jardín Oceánico y Gávea, y debe llegar alrededor de 3 mil, en el pico de las obras, a ser atingido en enero de 2014.

Obras en varios frentes

Actualmente, las obras de la Línea 4 avanzan en varios frentes  simultáneos,  con diferentes métodos constructivos siendo adoptados, y absolutamente dentro del cronograma, según los consorcios constructores. En el tramo Oeste, el principal avance físico se verifica con la conclusión de la excavación de más de 4,2 km de túneles en roca, entre Barra y São Conrado.

Otros 5 km de túneles en roca están siendo excavados, en ese momento, con el objetivo de atravesar la Piedra de Gávea. El plan de fuego definió la realización de tres detonaciones diarias: una en el frente de trabajo Barra, en dirección hacia São Conrado; otra en el frente São Conrado, hacia la dirección contraria, rumbo a Barra, para encontrar con la primera sección en el medio del camino; y una tercera en São Conrado hacia la Zona Sur. Cada uno de dichos frentes lleva un promedio de 700 kg a 1 tonelada de explosivos por detonación, lo que asegura un avance aproximado de 4,5 metros por día, por frente, dependiendo de la calidad de la roca. Cuanto más estabilizada la roca, más rápido el proceso, ya que no son necesarias las medidas de contención. En el frente Barra, donde las excavaciones están más avanzadas, con más de 3 km a partir del emboque, es posible hacer hasta tres detonaciones por día.

Hoy, todas las secciones en avance están siendo hechas en bi-túnel. Las dos vías segregadas servirán para la circulación de los trenes, siendo una para ida y otra para la vuelta.

En el cantero central de Avenida Armando Lombardi, en Barra, las acciones están concentradas en la construcción de la Estación Jardín Oceánico, cuyas paredes diafragma, formadas por 519 paneles, ya fueron concluidas. En el local, fueron iniciadas las excavaciones del cuerpo de la estación, por el método cut-and-cover y está siendo realizado el servicio de aplicación de hormigón de los pilares centrales.

Según el ingeniero Marcelo Riolo, coordinador de Producción, para la ejecución de las obras fue necesario promover el rebajamiento  del mando de agua antes encontrado  a aproximadamente 1,60 metro  hacia 23 metros de profundidad. Debido al elevado nivel de salinidad del  agua en el local, optamos por revestir la estación con una manta impermeabilizante especial.

Ya en la  Estación São Conrado, las excavaciones están 100% ya ejecutadas y fue iniciada la construcción de los tres accesos. La meta del consorcio constructor es iniciar la construcción de la estructura de la estación, plataformas y entresuelo ya en 2014. Esa es la más cerca al morro de Rocinha, donde viven alrededor de 70 mil personas, según el último Censo. Para servir a esa comunidad, el gobierno del estado de Rio de janeiro pretende construir, en el local, un teleférico conectando la futura estación al alto del morro.

Pero es en los 5,7 km en que los carriles deberán atravesar la Zona Sur que reside lo más grande grado de dificultad para la ejecución del proyecto. Según Marcos Vidigal, Director de Contrato de Odebrecht, el recorrido definido es resultado de un largo periodo de estudio y análisis de diferentes posibilidades de recorridos. “En la fase de estudios de ese tramo, llegamos a generar 3 mil documentos. Fueron estudios de viabilidad, de investigación geotécnica, de ensayos geológicos, de ensayos de pérdida de agua, etc. Llegamos a estudiar 33 directrices de trazados, hasta llegar al ideal.”

Paralelamente a dichas investigaciones y análisis, la Fundación Getúlio Vargas realizaba estudios de viabilidad, para definir las ubicaciones ideales para las estaciones. “La fundación realizó los estudio y publicó un reporte asegurando que lo mejor para la malla del subte de Rio de Janeiro sería implantar la expansión, la Línea 4, en ese trazado, y donde las estaciones deberían estar situadas”.

Es suficiente mirar al mapa para percibir que hay una equidistancia entre las estaciones. Cada una de ellas tiene un área de influencia. La idea es hacer con que cada estación pueda atraer la demanda en un radio de 500 metros.

Para la definición de los locales de las estaciones, fue también importante la evaluación del volumen de vehículos que circulan en el entorno. “Contratamos una evaluación de los tiempos de los semáforos en la superficie, para evaluar los trastornos  que las interdicciones causarían, en aquel local, durante las obras. Dicho estudio nos dio subsidios para establecer las mejores maneras de desviar el tránsito.”

Tanto planeamiento ya está mostrando resultados positivos, pues, también en el tramo Sur, las obras siguen según el cronograma. En Gávea, ellas están concentradas en la fase de sondeo del suelo. En enero fue iniciada la instalación de un sitio de trabajo en el campus de la Pontificia Universidad Católica do Rio de Janeiro (PUC-Rio), con previsión de conclusión para abril, cuando empezarán las excavaciones de los túneles de vía. En el local será construido también  un túnel de servicio, utilizado para ventilación y salida de emergencia. La construcción de la estación empieza en el segundo semestre de este año. Ella tendrá dos niveles, con posibili8dad de expansiones futuras. En el nivel superior, el túnel Gávea-Leblon será excavado por el TBM, y en el nivel inferior, el bi-túnel São Conrado-Gávea será excavado con el mismo método utilizado en São Conrado y en Barra.

En Leblon, fue concluida la remoción del pavimento de la Plaza Antero de Quental y de la Avenida Ataulfo de Paiva, que está cerrada en dos tramos: entre la Calle General Venâncio Flores y la Avenida Bartolomeu Mitre, entre las avenidas Borges de Medeiros y Afrânio de Melo Franco. En ese momento, están siendo realizados trabajos de prospección, para mapear redes de interferencia (conexiones de agua, luz y teléfono, entre otros) en el subsuelo.

Principales retos

Según el lngeniero Lucio Silvestre Chruczeski, Gerente de Contracto del Consorcio Constructor Rio Barra, uno de los mayores retos del proyecto en el tramo Oeste es la detonación de grandes áreas en roca, para la excavación de los túneles. “Se trata de un trabajo de alto nivel de complexidad, que requiere una infinidad de cuidados, considerando la región donde se hacen las detonaciones. Tenemos, hoy, alrededor de 4 mil metros de túneles excavados y aproximadamente 950 metros de estaciones y estacionamientos de trenes, excavados en roca, en las dos frentes – Barra y São Conrado. Eso corresponde al 35% de los túneles previstos en el proyecto ya ejecutados. El tramo de túneles en roca, actualmente en fase de ejecución, corresponde a más de 5 km, entre Jardín Oceánico y São Conrado. En él las obras siguen en dos frentes simultáneos, en sentidos contrarios. Eses dos túneles se encontrarán en febrero de 2014. Faltan alrededor de 1.600 metros para dicho encuentro. Se trata de una obra que requiere unos cuantos niveles de seguridad, de complexidad ejecutiva y de prevenciones, porque está siendo realizada en un área urbano, con aproximadamente 4 mil vehículos pasando diariamente”, explica Chruczeski.

Él cuenta que las precauciones involucran cuidados con la seguridad en los niveles de detonación, la señalización del tránsito, y la comunicación con la comunidad alrededor del local de la obra, entre otras. “Tenemos el cuidado de avisar a los moradores y a las personas quiénes circulan por el local en cuales horarios son realizadas las detonaciones. Enseguida, debemos bloquear pasajes en el local, para que las detonaciones puedan hacerse dentro de los niveles de seguridad. Hacemos también el monitoreo de los niveles de vibración y el radio de actuación de dicha vibración para que no cause cualquier daño a las construcciones existentes. Hoy, el nivel de vibración está en 4,2 milímetros por segundo, que no atraca las edificaciones existentes alrededor. Lo que uno realmente tiene es la percepción de un pequeño desplazamiento de aire. Y estamos cuidando para no pasar de ese nivel”, detalla el ingeniero.

Él dice también que el l100% de las edificaciones ubicadas en las regiones cerca de las detonaciones son diariamente monitoreadas, con instrumentación, clavillas de recalques, etc.

Como una complicación adicional, Chruczeski menciona la diversidad de los tipos de edificaciones encontradas. “Ellas varían desde las construcciones de residencias muy grandes hasta pequeñas habitaciones que ni siempre tienen un proyecto de edificación aprobado, lo que requiere más cuidado”.

La logística también tiene sus complexidades. Para iniciar las obras, el consorcio necesitó instalar sitios de trabajo con grandes equipos, en el medio de las calles con intenso movimiento. Para que uno tenga una idea, hasta fines de marzo ya habían sido realizados más de 100 mil viajes de camión, para el trasporte del material retirado de los túneles perforados.

“Todo eso requiere mucho planeamiento y un elevado nivel de acuidad, en la hora de ejecutar esas obras”.

También es enfrentada como un reto importante la gran variedad de tipos de suelo encontrados en el recorrido de la nueva línea, lo que implica en diferentes tipos de tratamiento y adopción de variados métodos constructivos. El mayor grado de dificultad fue encontrado justamente en el tramo entre el mar y la Lagoa de Tijuca, donde hay suelo blando, de baja resistencia.

Los sondeos anteriores a las obras revelaron la existencia de al menos un metro de aterro, colocado en la época de la construcción de la vía, en la superficie. Debajo de dicho aterro hay  una lámina de arcilla, variable a lo largo del perfil longitudinal de la Avenida Armando Lombardi y, por fin, como formación geológica básica de la región, una gran camada de arena. Para vencer dicho reto, desde el inicio de las obras, el consorcio constructor lanzó mano de elevado nivel de tecnología, usando, por ejemplo, polímeros que, juntamente con máquinas diafragmadoras hidráulicas, permitieron estabilizar el suelo arenoso para la construcción de las paredes diafragma.

Para el rebajamiento del manto de agua, encontrado a baja profundidad, Chruczeski recuerda que fueron utilizadas 107 bombas, que funcionan de manera ininterrumpida.

Quebrando algunos huevos

Dice un antiguo proverbio que no es posible hacer una tortilla sin quebrar algunos huevos. De la misma manera, es casi imposible construir una línea de subte sin causar algún nivel de trastorno para la población, por más cuidado que uno tome para intentar minimizarlos. En el caso de la Línea 4 del Subte de Rio de Janeiro, la mayor cantidad de “huevos quebrados” se mantuvo concentrada en la estación existente en la Plaza General Osório, en Ipanema, donde los carriles de la nueva línea encontrarán la Línea 1. Para darle seguimiento a las obras que promoverán la integración, la estación, que es usada por alrededor de 30 mil personas, diariamente, fue cerrada en la fecha de 23 de febrero, e debe permanecer desactivada por aproximadamente 10 meses.

La razón del problema es que la estación no fue diseñada para la expansión del sistema. Faltó planeamiento de largo plazo. Para garantizar la conexión entre las dos líneas será necesario construir un túnel de interconexión entre las estaciones Cantagalo y General Osório, lo que es imposible de hacerse manteniendo la circulación de los trenes.

La estación Cantagalo también fue cerrada, pero por solamente 15 días a partir de la misma fecha, y ya volvió a la operación normal. Hoy, ella tiene el rol de estación-terminal de la Línea 1 en la Zona Sul.

Para atender a los usuarios y minimizar el impacto del cierre de la estación General Osório, la concesionaria MetrôRio, que opera el sistema, creó una operación especial para el periodo de obras, ofreciendo autobuses que conectan Cantagalo y General Osório. Actualmente, 23 vehículos circulan en intervalos de tres minutos en dicho servicio.

Pisada ecológica

El respecto al medio ambiente es un punto de honor en el proceso de construcción de la Línea 4 del subte carioca, observado por los dos consorcios que actúan en los varios frentes. Esa preocupación quedó evidente, por ejemplo, durante la perforación del túnel de vía en el macizo de la piedra de Focinho do Cavalo, que forma parte del Macizo de Tijuca. En ese punto, el corte de la roca se hizo con detonaciones diarias, a partir de un plan  de fuego cuidadosamente planeado para garantizar los menores impactos al medio ambiente y trastornos a la población.

Antes del inicio de las explosiones, el Consórcio Construtor Rio Barra determinó la remoción de más de 2.700 ejemplares de la flora nativa, principalmente orquídeas y bromelias, encontradas en la encuesta del morro. Entre los tipos encontrados figuraba hasta mismo ejemplares raros de la orquídea Cattleya Lobata.

Las plantas fueron retiradas con el respaldo de elevadores móviles y de nueve practicantes de rapel y montañismo, y trasportadas hacia el Instituto de Pesquisas Jardín Botânico de Rio de Janeiro, que le dio suporte y consultoría técnica a la operación. El consorcio firmó convenio con el Jardín Botánico para acomodación de las especies rescatadas en el bromeliario científico de la institución. Dichas especies fueron aclimatadas y después serán usadas en la recuperación de áreas degradadas del Parque de Tijuca, tras la conclusión de las obras.

La misma preocupación está presente en la instalación de los canteros e inicio de las obras de las estaciones Nossa Senhora da Paz, en Ipanema, y Antero de Quental, en Leblon. En la primera, el proyecto de la estación fue modificado, para reducir los impactos ambientales e interferir lo mínimo posible en la rutina de los moradores del barrio. El nuevo formato y dimensión de la estación subterránea han permitido la reducción de 860 m² de área de excavación *15% a menos)  y la conservación del lago en el interior de la plaza. Posibilitaron, también, la preservación del mayor número posible de árboles. De las 292 existentes en el local, 215 (lo equivalente al 74%) permanecerán intocadas. Entre ellas, la más antigua de la plaza, una higuera centenaria, de 12 metros de altura y con 22 metros de copa. En los puntos donde la remoción de árboles fue inevitable, el consorcio optó por el trasplante hacia áreas seguras, observando hasta mismo la posición original de cada una de ellas en relación al sol, hasta el retorno a la plaza, al fin de las obras.

Pero unos cuantos árboles que no soportarían la remoción fueron cortadas. En dichos casos, el compromiso del consorcio es con la replantación de nuevos esquejes de las mismas especies, por ocasión de la conclusión de las obras, como una manera de compensación ambiental.

Otras 400 esquejes serán plantados, para cumplir con las exigencias del Instituto Estadual de Ambiente (INEA), y más 182 esquejes, para cumplir con la determinación de la Secretaría Municipal de Medio Ambiente (SMAC), sumando 582 tipos.

En los frentes de trabajo en Barra da Tijuca y en São Conrado fueron instaladas estaciones de tratamiento par reutilización de todo el agua resultante de las excavaciones de los túneles y de las estaciones. Desde 2011, ya fueron reaprovechados más de 65 millones de litros de agua. También fueron instaladas centrales de reciclaje de materiales diversos. Todo  residuo  generado en las obras pasa por una selección, es embalado en una prensa hidráulica y acondicionado para venda a empresas de reciclaje licenciadas. Desde marzo de 2011, fueron vendidos 24.510 kg de papel/cartón y 2.388 kg de plástico. Todo dinero recaudado es invertido en campañas de concientización, en entrenamiento en áreas de calidad, seguridad, medio ambiente y salud para los colaboradores.

Dichos beneficios temporarios se sumarán a los impactos positivos, de carácter permanente, resultantes de la disminución de la contaminación atmosférica, de la reducción en los tiempos de sus desplazamientos diarios en la ciudad, y de la retirada de circulación de 2 mil vehículos/hora de las vías de conexión entre Barra da Tijuca, Zona Sur y el Centro de la ciudad.