Construcción de un túnel debajo de las Cataratas del Niágara con DSI: maravilla de la naturaleza y fuente de energía

Las impresionantes Cataratas del Niágara  en la frontera entre el estado federal estadounidense de Nueva York y la provincia canadiense de Ontario siempre han sido  uno de los destinos más favorecidos por los turistas en el continente americano.

Lo que muchos no saben es que una gran parte del caudal originario de las Cataratas del Niágara es derivado  a un embalse durante la noche y en tiempos de  menor cantidad de visitantes para producir electricidad. El caudal que se puede  derivar y utilizar para la producción de electricidad es incluso  regulado de manera detallada según estaciones y horas por una ley datando del año 1950.

La energía hidráulica de las Cataratas del Niágara se ha utilizado desde  el año 1922. Desde 1954, existen dos túneles de 9 km de longitud debajo de la ciudad de Niagara Falls que alimentan con agua a una central eléctrica cercana.  Actualmente, con aproximadamente 1.800 m³ de agua por segundo, sólo se utiliza una fracción de la energía del río Niágara para la producción de electricidad.

Dado de que la demanda de electricidad de Ontario aumenta continuamente, Ontario Power Generation Inc. decidió  construir un tercer túnel debajo de la ciudad de Niagara Falls. Mediante esa galería de presión, durante 90 años, se alimentarán 160.000 hogares adicionales con energía.

El nuevo túnel tendrá una longitud de 10,4 km y en su recorrido llegará hasta 140 m de profundidad debajo de los túneles existentes. Con  un diámetro de 14,4 m, la galería de presión será más  de  1 ½ veces más ancha que los ductos  del Túnel del Canal de la Mancha. El túnel llevará 500 m³ de agua por segundo desde el curso superior del río Niágara hasta la central debajo de las Cataratas del Niágara.

La excavación se realiza utilizando una excavadora de roca dura (TBM) que tiene lo que es actualmente el diámetro mas grande del mundo. El diámetro de la excavadora de túneles mide 14,4 m, y la máquina pesa 2.000 t. El segmento inicial  de avance de la TBM tenía una longitud de 400 m. Aquí, en un lapso  de 11 meses, por primera vez se montó una TBM en el lugar de trabajo en vez de en una fábrica.

El túnel recibirá un revestimiento de hormigón no armado de un espesor de hasta 70 cm. Adicionalmente, ese revestimiento debe ser postesado por inyecciones para que pueda resistir a presiones de agua hasta 15 bar.

Las obras de construcción son complicadas porque la arcilla predominante es muy quebradiza y porque los trabajos tienen lugar bajo condiciones difíciles de agua subterránea. Por eso, las empresas DSI Austria y DSI Bristol participan en el proyecto como especialistas para trabajos en condiciones geológicamente inestables.

Hasta ahora, DSI ha suministrado más que 40.800 pernos de fricción en longitudes entre 2,4 y 6,0 m y más  de 1.000 pernos de fricción autoperforantes AT-Power Set de longitudes de 4 m. El AT-Power Set es un producto especial y se emplea para la estabilización inmediata si hay riesgo de caída de rocas . El anclaje tiene una inmediata fuerza de fricción después de la instalación, por lo que es especialmente adecuado para las zonas geológicamente inestables en ese proyecto. No se necesitan equipos especiales para la instalación de los anclajes. El hecho de que no es necesaria su inyección o lechada constituye otra ventaja. El AT-Power Set es insensible a las vibraciones y detonaciones y tiene una alta resistencia al corte.

Hasta ahora, DSI Austria ha  suministrado también más que 1.200 pernos autoperforantes IBO de los tipos R 32 y R 38. Los pernos especiales se pueden adaptar de manera flexible a diferentes condiciones de roca mediante diferentes brocas de perforación. Por medio de la utilización de acopladores, los pernos autoperforantes IBO son variables en cuanto a la longitud del anclaje, por lo que se pueden adaptar a exigencias muy distintas. El perfil especial de la barra de anclaje permite una adhesión óptima  con la lechada de cemento.

DSI Underground Systems Inc. Bristol suministró vigas de acero para la estabilización del nuevo túnel. Para conseguir una adaptación individual a las condiciones en el sitio se instalaron tres perfiles de acero de forma anular. Los perfiles utilizados son vigas en acero de los tipos C150x16, W150x37 y W200x59.

DSI Austria y DSI Bristol están orgullosas  de haber sido elegidas como suministradoras especializadas  de sistemas para la construcción de túneles en ese proyecto de gran envergadura.

Cliente
Ontario Power Generation Inc., Toronto, Canadá
Contratista general
STRABAG, Viena, Austria
Ingenieros
Morrison Hershfield Consulting Engineers, Canadá; ILF Consulting Engineers, Múnich, Alemania

Divisiones DSI
DSI Austria, Pasching/Linz, Austria; DSI Underground Systems Inc., Bristol, EE.UU.
Servicios DSI
Suministro de aproximadamente 40.800 m de pernos de fricción en longitudes de 2,4 a 6,0 m, 1.000 pernos de fricción autoperforantes AT-Power Set en longitudes de 4 m y más de 1.200 pernos autoperforantes IBO de los tipos R32 y R38; suministro de vigas de acero de los tipos C150x16, W150x37 y W200x59
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