SikaNoticiasTúnel El BoquerónCarretera Bogotá - VillavicencioColombia

® ®Plastiment RMX • Plastiment BV-40® ® ®Sigunit L-22 • SikaRapid 1 • Sika Rod

® ®Sikament HE-200 • Sikament -NS® ® ®Sika-Aer D • Sikaflex -1CSL • Sikaflex -T68 W

ISSN 0122-0586

DCT-SN-50-01-2000

SikaNoticiasTúnel El BoquerónCarretera Bogotá - VillavicencioColombia

® ®Plastiment RMX • Plastiment BV-40® ® ®Sigunit L-22 • SikaRapid 1 • Sika Rod

® ®Sikament HE-200 • Sikament -NS® ® ®Sika-Aer D • Sikaflex -1CSL • Sikaflex -T68 W

ISSN 0122-0586

DCT-SN-50-01-2000

1er TUNEL

EN COLOMBIACON ESPECIFICACIONES

INTERNACIONALES11erer TUNEL

TABLA DE CONTENIDO

1. Historia de los túneles2. Carretera Bogotá- Villavicencio3. Proyecto actual4. Túnel del Boquerón5. Concreto lanzado6. Concretos convencionales7. Concretos para revestimiento

definitivo8. Volúmenes de obra representativos9. Pavimento rígido del túnel10. Reconocimientos11. Productos requeridos más

representativosFotografía carátula e infografías de las páginas 2 y 3

Cortesía de la casa editorial El Tiempo.

1

SikaNoticiasSikaNoticias

TUNEL DEL BOQUERONTUNEL DEL BOQUERONTUNEL DEL BOQUERONTUNEL DEL BOQUERONTUNEL DEL BOQUERON

1. HISTORIA DE LOS1. HISTORIA DE LOS1. HISTORIA DE LOS1. HISTORIA DE LOS1. HISTORIA DE LOSTUNELESTUNELESTUNELESTUNELESTUNELES

El primer ejercicio de ingeniería lle-vado a cabo por el hombre primiti-vo fué la perforación de túneles,cuando este se vió en la necesi-dad de ampliar el espacio de lascavernas que le daban abrigo. Alejecutar estos trabajos el hombreencuentra, en forma accidentalagua y yacimientos de mineraleslo que lo inducen a perforar en subúsqueda. Por esta razón se pue-de decir que el arte de los túnelestiene sus orígenes en la minería,si bien sus propósitos son distin-tos e incluso contrapuestos. En untúnel se valora el recinto que creay desprecia el material que extrae.En una mina se desprecia el re-cinto y valora el material extraído.

En la era moderma y de la manodel desarrollo de los ferrocarriles seproduce un importante avance enla construcción de túneles. Adicio-nalmente se empiezan a utilizarmáquinas y nuevos sistemas cons-tructivos que reemplazan el trabajomanual y aceleran el proceso.

En la segunda mitad del siglo XIXse produce un avance impresio-nante con la construcción de losgrandes túneles alpinos ferrovia-rios, como el Mont Cavais de 12.6km, el San Gotardo de 15.2 km yel Simplón de 19.7 km.

La aparición y popularización delautomóvil desde principios del si-glo XX dan lugar al nacimiento dela Era de las Carreteras y en ellano podían faltar los túneles. Eltúnel carretero de San Gotardo concasi 17 km de longitud es en la ac-tualidad el más largo en su generoen todo el mundo, si bien este re-cord será superado en los prime-ros años inicios de nuevo siglo.

Sin lugar a dudas, Noruega es unode los países lideres en el campode los túneles, tanto por el volu-

men de obra subterránea, como porel avance tecnológico. El túnel decarretera mas largo del mundo estasiendo construído entre las locali-dades de Airland y Leardal, tendráuna longitud de 24.5 km y formaráparte de la carretera que comuni-cará Bergen y Oslo.

En Colombia la construcción de tú-neles carreteros es relativamentenueva y la construcción y mejora-miento de carreteras en ejecucióny en proyecto, contempla un buennúmero de estos.

El túnel del Boquerón, construídoen la carretera Bogotá - Villavi-cencio y que cumple con losestándares internacionales es elprimero en ser terminado y dadoal servicio exitosamente.

2. CARRETERA BOGOT2. CARRETERA BOGOT2. CARRETERA BOGOT2. CARRETERA BOGOT2. CARRETERA BOGOTAAAAAVILLAVILLAVILLAVILLAVILLAVICENCIOVICENCIOVICENCIOVICENCIOVICENCIO

El sueño de tener una excelente víaque comunique a la capital del paíscon los llanos orientales que son ladespensa del país, no es una am-bición reciente. Aunque parezcaasombroso, desde hace 238 añosse tiene este propósito.La diferencia es que mientras enel siglo XVIII la idea de llegar portierra a la llanura Colombiana, re-presentaba una odisea de másde un mes de duración. En la dé-cada del cuarenta el trayecto aBogotá podría durar más de tresdías. El proyecto actual contem-pla un recorrido de tan sólo 90minutos, un tiempo sencillamen-te impensable y quijotesco paranuestros antepasados.

Portal de entrada, sentido Bogotá - Villavicencio

Carretera Bogotá - VillavicenciCarretera Bogotá - VillavicenciCarretera Bogotá - VillavicenciCarretera Bogotá - VillavicenciCarretera Bogotá - Villavicenciooooo

2

SikaNoticiasSikaNoticias

El General Santos Gutiérrez en1869 propuso unas obras entreQuetame y Villavicencio, que fue-ron suspendidas debido a la faltade presupuesto en las partidas na-cionales. Datos más recientesdan cuenta de que la primera eta-pa (Bogotá – Chipaque), se ter-minó en 1928, la segunda etapa(Chipaque – Caqueza) se terminódel 1932; y finalmente, la carrete-ra llegó a Villavicencio en 1936.Antes de la tragedia de Quebra-dablanca (1974), el trayecto a Bo-gotá contaba con 120 kilómetros.Actualmente tiene 92 kilómetros.

3. PROYECTO ACTUAL

El proyecto actual de la carreteraBogotá – Villavicencio se vieneejecutando desde hace aproxima-damente cinco años. El inicio dela construcción de esta importan-te carretera tiene lugar con la cons- cencio hacia Bogotá. Este tramo

comprendía carretera a cielo abier-to, túneles y puentes de gran en-vergadura; todo el tramo de carre-tera es nuevo y conecta con el tra-zado antiguo en el sector dePipiral. Este tramo conducirá elflujo vehicular alejado del sectorantiguo de carretera que cruzabapor el alto de Buenavista y el cual,debido a su geología y conforma-ción, presenta alto riesgo dedeslizamientos. Ahora la carrete-ra llega a Villavicencio a través deltúnel de Buenavista (actualmenteen construcción y que será uno delos más largos de Latinoamercia),para entregar en el anillo vial de laciudad de Villavicencio.

trucción de algunos puentes encercanía al municipio deGuayabetal en los límites deCundinamarca y Meta. Con el ini-cio de la ejecución del viaducto deChijarajara se inicia realmente alproyecto Carretera Bogotá –Villavicencio.

Inicialmente la firma RECCHI GLFempezó la construcción del primertramo de carretera desde Villavi-

Viaducto de Chirajara

Viaducto Bijagual, une al tunel Buenavista con el Bijagual (en construccion).

3

SikaNoticiasSikaNoticias

En este momento la firma Con-concreto S.A. termina los trabajos decarretera y Túnel en este sector.

El siguiente tramo hacia Bogotá,inicia en el sector de Pipiral y fi-naliza antes de llegar a Caqueza(km 55 al km 87). Su construc-ción la inicio la firma BrasileraAndrade Gutiérrez y comprende larectificación de la carretera actualcon la construcción de 42 puen-tes nuevos. Esta firma ejecutócerca del 85% de los trabajos quefueron concluidos por la firmaInconstruc Ltda. El concreto fue su-ministrado por Metroconcreto S.A.

Nuevamente avanzando haciaBogotá, se construyó la variantede Caqueza que evita el paso poresta población y disminuye el re-corrido en 20 minutos aproxima-damente. Este tramo lo constru-yó el Consorcio Gayco – MurilloLobo Guerrero.

Por último, el tramo que parte deBogotá y conecta con la variante

• Concreto lanzado primario• Colocación de arcos malla

electrosoldada de refuerzo.• Concreto lanzado secundario• Perforación y colocación de per-

nos de anclaje.• Excavación para completar la

sección.• Construcción de solera y

presolera en concreto.• Construcción viga base o ta-

cones.• Impermeabilización con

geomembrana.• Colocación del concreto de re-

vestimiento• Colocación del pavimento de

concreto definitivo• Corte y sello de juntas• Iluminación, ventilación y otros

5. CONCRETO LANZADO5. CONCRETO LANZADO5. CONCRETO LANZADO5. CONCRETO LANZADO5. CONCRETO LANZADO

Para la entibación o sostenimien-to se dispuso de dos lanzadorasde concreto proyectado por víahúmeda provistas de brazo robot,así como de dos plataformaselevadoras para la colocación dela malla electrosoldada, inyeccióny colocación de pernos.Teniendo en cuenta las bajas tem-peraturas del lugar, ya que el túnelse encuentra a 3.000 m.s.n.m. enpromedio, el desarrollo del sistemade concreto lanzado requirió la uti-lización de cemento Tipo III.

de Caqueza fue ejecutado por la fir-ma Dragados y ConstruccionesS.A., de España. Dentro de estetramo se encuentra ubicado el Tú-nel del Boquerón, obra construi-da en tiempo record y que cumplecon todos los estandares interna-cionales para este tipo de vía.

4. TUNEL DEL4. TUNEL DEL4. TUNEL DEL4. TUNEL DEL4. TUNEL DELBOQUERON.BOQUERON.BOQUERON.BOQUERON.BOQUERON.

Características TécnicasEl túnel del Boquerón tiene una longi-tud efectiva de 2.325 mts con unapendiente promedio del 2% y un an-cho de calzada efectivo de 8 m.La sección total de excavación fuéacometida sobre terrenos tipo 3, 4 y5. El volumen total de excavación fuede aproximadamente 350.000 m3.Secuencia de construccióngeneral:• Perforación para la colocación

del explosivo• Cargue del frente con los explo-

sivos• Voladura para media sección• Retiro de escombros

Sección del túnel

4

SikaNoticiasSikaNoticias

Este cemento debido a su desa-rrollo temprano de resistencias ysu relativamente corto tiempo defraguado, era ideal para combinarlocon el aditivo acelerante aplicadoal final en la boquilla de lanzado.

Se requería que el concreto lanza-do, una vez colocado, desarrollarauna labor de sostenimiento prelimi-nar y evolucionara de tal forma quea las 12 horas de colocado tuvierauna resistencia de 60 kg/cm2, eva-luada en núcleos.

Se utilizó el aditivo aceleranteSigunit L-22 aplicado 3 mts an-tes de la boquilla de salida ydosificado mediante un equipoAliva AL-403 de operación elec-trónica , el cual suministró dichoaditivo con gran precisión. Elrendimiento conseguido en el lan-zado fue de 6 m3/hora.

La mezcla para concreto lanzadorequería que ésta no tuviera unarelación A/C superior a 0.42, yaque el exceso de agua retarda eldesarrollo temprano de resisten-cias y disminuye la resistencia fi-nal, aumentando el rebote y elconsumo de acelerante.

Para obtener este tipo de mezclase utilizó el aditivo superfluidificanteSikament NS dosificado al 1% del

peso del cemento utilizado para lafabricación del concreto.

Este aditivo superplastificante lle-vaba la mezcla de 2” de asenta-miento a 7” de asentamiento sinadicionar mas agua. El concretodebía evolucionar hasta obtener264 kg/cm2 a 28 días de resisten-cia a la comprensión evaluada ennúcleos de 21/2” extraídos de arte-sas tomadas para tal fin.

Durante el transcurso de la obrafueron cambiados los equipos delanzado y los nuevos ya no reque-rían una asentamiento de 7” parapoder bombear la mezcla de con-creto; por esta razón, se reempla-

zó el aditivo Sikament NS por eladitivo Plastiment BV-40 en do-sis media de 7 cm3 por kilo de ce-mento. La fabricación del concre-to se realizaba en la planta de Con-cretos Premezclados ubicada en elportal de salida, por lo cual, el tiem-po de transporte a este Frente eracorto (aprox 10-15 min). Para el por-tal de entrada la mezcla se produjocon un pequeña dosis adicional dePlastiment RMX (plastificante –retardante), ya que el tiempo detransporte a ese portal era deaproximadamente 1 ½ hora; y lasmezcladoras debían subir el alto delBoquerón y bajar de nuevo hastaencontrar el otro frente.

Diseño del Concreto Lanzado:

Cemento:Cemento:Cemento:Cemento:Cemento:430 kg Río Claro Tipo IIIAditivosAditivosAditivosAditivosAditivos:• Plastiment BV-40 (7 cm3/kg

cemento, dosificado en planta)• Plastiment RMX (2 cm3/kg

cemento, dosificado planta.Para portal entrada)

• Sigunit L-22 (3.0% del pesodel cemento dosificado en obra)

Asentamiento antes deaditivos fluidificantes: 2”Asentamiento después defluidificantes: 6”Relación A/C: 0.41

La evolución típica de resistenciaevaluada sobre núcleos de 2½”para esta mezcla fue:

Concreto lanzado

Frente de excavación

5

SikaNoticiasSikaNoticias

7. CONCRETO P7. CONCRETO P7. CONCRETO P7. CONCRETO P7. CONCRETO PARA ELARA ELARA ELARA ELARA ELREVESTIMIENTOREVESTIMIENTOREVESTIMIENTOREVESTIMIENTOREVESTIMIENTODEFINITIVODEFINITIVODEFINITIVODEFINITIVODEFINITIVO

El acabado definitivo del túnel serealizó con un concreto convencio-nal bombeado en encofrado metá-lico y con un espesor de 50 cms.Este concreto debía alcanzar una

resistencia mínima a la compren-sión de 45 kg/cm2 para poder reti-rar la formaleta metálica del reves-timiento. Se diseñó de tal mane-ra que esta resistencia fuera al-canzada en 8 horas con cementoTipo III.

La especificación requería utilizaradicionalmente gravilla fina, que

Edad Resistencia12 horas 60 kg/cm2

1 día 150 kg/cm2

3 días 210 kg/cm2

7 días 260 kg/cm2

28 días 315 kg/cm2

La excavación y sostenimiento dela sección se realizaba por los dosfrentes y el encuentro de los doso calé del túnel se realizó el 19 deagosto/98.

6. CONCRETOS6. CONCRETOS6. CONCRETOS6. CONCRETOS6. CONCRETOSCONVENCIONALESCONVENCIONALESCONVENCIONALESCONVENCIONALESCONVENCIONALES

Para el túnel, así como para el tra-mo de carretera (cunetas, puen-tes, solera, presolera, pavimentosy otros elementos de diferentesresistencias y características) seprodujo una gran variedad de tiposde concreto. Los concretos con-vencionales, los cuales no teníansolicitaciones especiales de resis-tencias tempranas, se fabricaroncon cemento Tipo I. Este tipo deconcreto se elaboró con el aditivoPlastiment RMX en dosis mediade 3.5 cm3/kilo de cemento.

Inyecciones en el frente de excavación

Colocación de la geomembrana

6

SikaNoticiasSikaNoticias

como es sabido posee una mayorsuperficie específica que incre-menta las demandas de agua, porello y por las especificaciones deresistencia se utilizó el aditivoSikament HE-200, superreductorde agua que incluye un acelerantesin cloruros. La dosis utilizadafue 1.4% del peso de cemento(4.7 litros/m3). Los 17.000 m3 deconcreto de revestimiento sefundieron en tiempo récord debi-do al sistema constructivo y almuy corto tiempo de retiro de laformaleta incluso para losestándares internacionales co-munes en este tipo de proyec-tos que es de 12 horas. En laszonas de parqueo (nichos), dondela sección del túnel es considera-blemente más amplia y donde sehizó uso de una una formaleta dife-rente al resto de túnel, se utilizo eladitivo Sika Rapid 1 para garanti-zar una resistencia inicial en muypocas horas, la dosis utilizada fuedel 1% de peso del cemento.

8. VOLUMENES DE OBRA8. VOLUMENES DE OBRA8. VOLUMENES DE OBRA8. VOLUMENES DE OBRA8. VOLUMENES DE OBRAREPRESENTREPRESENTREPRESENTREPRESENTREPRESENTAAAAATIVTIVTIVTIVTIVASASASASAS

Concreto lanzado: 35.000 m3

Concreto convencional:80.000 m3 incluida la víaConcreto de revestimiento:17.000 m3

Excavación: 350.000 m3 de roca

Bombeo del concreto de revestimiento Concreto en el interior de la formaleta

Vaciado del concreto de revestimiento

Construcción del revestimiento definitivo - Portal de salida

7

SikaNoticiasSikaNoticias

11. PRODUCTOS SIKA REQUERIDOS11. PRODUCTOS SIKA REQUERIDOS11. PRODUCTOS SIKA REQUERIDOS11. PRODUCTOS SIKA REQUERIDOS11. PRODUCTOS SIKA REQUERIDOSMAS REPRESENTMAS REPRESENTMAS REPRESENTMAS REPRESENTMAS REPRESENTAAAAATIVOSTIVOSTIVOSTIVOSTIVOS

9. PAVIMENTO RIGIDODEL TUNEL

El pavimento definitivo del túnelse elaboró en su totalidad con con-creto hidráulico de 0.20 m. de es-pesor cortado en módulos de 50m por 4 m.

Las juntas fueron selladas conla masilla elástica de poliuretanoSikaflex 1CSL soportada sobrefondo de junta Sika Rod dediametro de 5/8”.

La juntas de piso en las bahías deparqueo fueron selladas conSikaflex T-68W dada su mayorprobabilidad de contacto con car-burantes provenientes de vehícu-los, varados o estacionados enese lugar.

10. RECONOCIMIENTOS

Los túneles, importantes vínculosde unión y desarrollo han sido yserán un enorme reto para el inge-nio del ser humano razón por lacual debemos rendir tributo (res-catando del olvido) a todos lostuneleros sean estos dueños,diseñadores, calculistas, cons-tructores, geólogos o trabajado-res que con su esfuerzo, inclusoa menudo con el sacrificio de susalud o de sus propias vidas hansido y son los verdaderos prota-gonistas de esa lucha constante,en la que como en pocos otroscasos, el ingenio, la audacia, eldesprecio por el peligro y el afánde superación se hacen solidarios.

El Boquerón es el primer túnel decarreteras de altas especificacio-nes construído en Colombia ySika, con sus sistemas, produc-tos, tecnología y personal alta-mente capacitado se siente orgu-llosa de haber contribuído para quefuera una realidad.

Concreto de revestimiento definitivo

Construcción del falso túnel - portal de entrada

• Plastiment®RMX: 95.000 kg• Plastiment®BV-40: 90.000 kg• Sigunit®L-22: 650.000 kg• Sika Rapid®-1: 15.000 kg• Sikament®HE-200: 96.000 kg• Sikament®-NS: 12.000 kg• Sika-Aer®D: 6.000 kg• Sikaflex®-1CSL: 2.000 unidades• Sikaflex®T68W: 350 kg• SikaRod: 5.000 m