Construcción de un paso inferior ferroviario en un fin de semana - LIRR Long Island, NY

La metodología de hinca de cajones para la construcción de un paso inferior ferroviario en un fin de semana

Artículo original en inglés de la página web de ENR

de Jeff Rubenstone

Cuando Long Island Rail Road consideró sus opciones para reemplazar varios cruces ferroviarios con pasos inferiores, se esperaban interrupciones en el servicio ferroviario durante semanas. Pero un método innovador desarrollado por un ingeniero italiano, nunca antes utilizado en los Estados Unidos, hizo posible construir cada paso inferior con un cierre de tráfico de solo un fin de semana.

El sistema de hinca de cajones (Box-Jacking) de Petrucco, con sede en Italia, utiliza gatos hidráulicos y estabilizadores para mover un cajón de hormigón armado, colado in situ. El paso inferior se empuja bajo las vías en pocas horas, con interrupciones limitadas al tráfico ferroviario.

LIRR está utilizando el método Box Jacking de Petrucco para eliminar seis pasos a nivel, construyendo pasos inferiores para eliminar la interferencia entre el tráfico de automóviles y el tráfico ferroviario. Es parte del programa 3rd Track de $ 2.6 mil millones, que extenderá el servicio a la línea de cercanías. El contratista es 3rd Track Constructors (3TC), un consorcio de Dragados USA, John P. Picone, Halmar International y CCA Civil. Stantec es el diseñador de 3TC.

El trabajo fue realizado por el grupo de empresas, aunque nunca antes habían utilizado el sistema Petrucco. La primera instalación, en Urban Ave. en Westbury, Nueva York, se realizó el 20 de julio. La segunda instalación, en Covert Ave. en New Hyde Park, Nueva York, el 24 de agosto, fue aún más rápida a medida que los equipos se acostumbraban al método.

» Vamos muy adelantados a la agenda», explicó Nick Almeter, gerente de área de Halmar, mientras caminaba dentro del cajon de hormigón armado durante la operación de empuje. Él dice que la decisión de 3TC de eligir la solución de Petrucco fue impulsada por la necesidad de LIRR de minimizar las interrupciones del servicio. “Este método solo requerirá una interrupción de la doble vía, esencialmente interrumpiendo el tráfico de trenes de las 4:00 de la mañana del sábado a las 9:00 de la mañana del domingo”, afirma.

«Es [un método] casi aburrido, y esto no ocurre muy a menudo en la construcción», dice Anthony Tufano, director ejecutivo del proyecto de expansión de la línea principal de LIRR. “Es un proceso extraordinario. ¿Cómo es que nunca lo utilizamos en Estados Unidos?”.

Según Tufano, es un gran avance con respecto a la forma en que LIRR realiza tradicionalmente eliminaciones de pasos a nivel. «De esta manera [con la tecnología de Petrucco] excavamos, empujamos este puente, remontamos el suelo y construimos un ferrocarril, reactivando el tráfico antes de lo esperado», dice. “Si hubiéramos hecho esto con un método convencional, habríamos tenido que construir los pilares mientras las vías estaban activas, habríamos tenido que interrumpir el tráfico de trenes muchas más veces para colocar los pilares, y habríamos tenido que levantar y colocar una plataforma, como cuando se reemplaza un puente. Pero este sistema en cambio… es simplemente brillante».

A modo de comparación, Tufano dice que LIRR llevó a cabo una supresión de paso a nivel hace varios años que tardó casi tres años en completarse. «Pero en Urban Ave. y Covert Ave., tendremos autos que pasan debajo del ferrocarril en seis meses».

El cajon hincado de Covert Avenue consiste en una losa de hormigón armado de 112 pies por 40 pies, con paredes laterales de 24 pies. El cajón de hormigón de 2000 toneladas fue colado in situ y luego se empujó 58 pies hasta su posición final. Los trabajos preparatorios incluyeron la excavación del paso inferior y la instalación de tablestacas para apuntalar los lados. Mientras que el método Petrucco le permite empujar el cajón bajo las vías existentes.

Centrados en la meta, centímetro a centímetro

El cajón se empuja sobre una plataforma de hormigón armado construida antes, pero la plataforma no se extiende por toda la distancia que cubrirá el monolito. En el sitio de Covert Avenue, el cajón en posición final será la mitad en la plataforma y la otra mitad en el suelo. En el sitio anterior de Urban Avenue, la ubicación final del cajón fue completamente sobre el suelo natural. Según Diego Rodríguez, gerente de proyectos de Petrucco USA, la correcta detección de las características del suelo y la planificación del entorno son fundamentales para el éxito del método de hinca Box-Jacking. “Para este tipo de trabajo, estamos hablando de milímetros de precisión”, dice. «Tenemos técnicos con mucha experiencia que saben cómo [el sistema de empuje oleodinámico] se desempeña en todo tipo de terreno».

Es esencial mantener el monolito a nivel y en trayectoria durante el deslizamiento: se instala una estación de detección total en un extremo del paso inferior que monitorea los prismas montados en el cajón. Si el cajón empieza a moverse hacia los lados, se ajustan los gatos hidráulicos para redirigirlo hacia el centro. Si el cajón se mueve hacia arriba o hacia abajo, se ajusta la excavación para volver a nivelarlo. “En este momento, estoy monitoreando las velocidades de elevación y la alineación, la alineación horizontal y vertical de este cajón”, dice Almeter, señalando un nivel digital y una serie de prismas montados en las esquinas de la caja. El diseño permite una precisión de más o menos 3 pulgadas para el posicionamiento final.

Durante el deslizamiento del cajón en Urban Avenue, el equipo de trabajo logró una desviación de 0.6 pulgadas de la posición objetivo y terminó tres horas antes de tiempo. Almeter dice que aprendieron algunas cosas del empuje de cajón de Covert Avenue. «Una de las lecciones aprendidas fue encontrar una mejor solución para eliminar las tablestacas con mayor rapidez para que comenzar a empujar antes», dice. Esto ha reducido significativamente el tiempo libre desde el comienzo de las obras durante la interrupción de las vías, posibilitando el empuje de cajón desde los primeros instantes de la interrupción.

En Covert Avenue, comenzó el deslizamiento del cajón a las 8:45 de la mañana y terminó a las 5:00 de la tarde. Los domingos solo quedaba conectar las vías para que los trenes de cercanías pudieran circular los lunes por la mañana. Todo esto se completó dentro del período de tiempo permitido por el LIRR para la interrupción del tráfico.

Aunque LIRR 3rd Track utilizaron el método de hinca de cajones (Box Jacking) especializado de Petrucco por primera vez en los Estados Unidos, este método ha sido ampliamente utilizado en otras partes del mundo. Según Petrucco, desde que utilizaron por primera vez este sistema en 1978, la empresa ha realizado más de 1.500 hincas de cajones en todo el mundo, en países como España, Canadá y Qatar. «Es un trabajo simple, pero no es un trabajo fácil», dice Alvise Petrucco, pionero de la tecnología.

El estado de Nueva York elige proyectos de “Design-Build” (Diseño-Construcción): un factor determinante que contribuyó a optar por el método Petrucco

Según Phillip Eng, presidente de LIRR, la reciente decisión del estado de Nueva York de realizar proyectos de Design-Build (diseño-construcción) fue un elemento clave en la decisión de adoptar el método Petrucco. «Tenemos que eliminar 294 pasos a nivel y los métodos de entrega alternativos, como el Design-Build, nos permiten llevar a cabo proyectos de esta manera», dijo a ENR durante la visita al sitio de Covert Ave. el 24 de agosto.

«El Design-Build es una de esas cosas que permite que el sector privado entre con conceptos innovadores que nos ayudan a realizar una gran cantidad de trabajo en un corto período de tiempo. Gestionamos la línea de tren suburbano más transitada de América del Norte: ¿cómo reemplazar las vías de la línea principal sin interrumpir el servicio de trenes? Y aquí es donde la colaboración entre nuestra fuerza laboral y la industria es clave», dice Eng. «No sé si podemos encontrar otras líneas ferroviarias que tienen tantos pasos a nivel en un área tan restringida … Recomiendo absolutamente [el método de hinca de cajones] a otros. Si funciona para LIRR, funcionará para otros ferrocarriles por todos los EE.UU.».

Eng dice que la interrupción mínima del horario de trenes y del área circundante fue una de las principales razones por las que eligieron el método. «Esta es una innovación para LIRR y debemos agradecer al liderazgo del gobernador Cuomo por permitirnos buscar métodos alternativos de ejecución», dijo.