En la edición N°74 de la revista Obras Públicas, Patricia Vukasovic, de RyV Ingenieros, presenta el artículo “Expansión de colectores y matrices para el desarrollo de las ciudades, aplicación de Tunnel Liner”.
La publicación destaca las ventajas de esta tecnología para ejecutar obras de infraestructura sanitaria subterránea, minimizando las intervenciones en superficie y favoreciendo la continuidad de las actividades urbanas.
Valoramos el trabajo conjunto con Tecnovial, impulsando soluciones de ingeniería eficientes, seguras y sostenibles para los desafíos de nuestras ciudades.
ARTÍCULO COMPLETO Por: Patricia Edith Vukasovic Mac Lean Ingeniero Civil – Universidad de Chile
Expansión de colectores y matrices para el desarrollo de las ciudades, aplicación de tunnel liner
El acelerado crecimiento demográfico ha impulsado la constante expansión de las ciudades, exigiendo una planificación urbana cada vez más rigurosa. A través de instrumentos como los Planes Reguladores Comunales, arquitectos y urbanistas estructuran el desarrollo de la ciudad basándose en cuatro grandes ejes.
El primer eje define la forma, la densidad poblacional y el uso de suelo. Es aquí donde se ordenan las zonas residenciales, comerciales e industriales, controlando la densidad poblacional al restringir lasalturasmáximasdeedificación y calculando con precisión los coeficientes de constructibilidad y ocupación de suelo que repercuten directamente en las demandas de caudal de diseño.
El segundo eje es la movilidad, la cual ya no abarca tan solo las calles para vehículos, sino que también incluye ciclovías, aceras y espacios para peatones. Se definen calzadas vehiculares proporcionadas, corredores de transporte público, ciclovías seguras, aceras más anchas y accesibilidad universal de acuerdo con el Decreto Supremo N°50 del MINVU.
El tercer eje corresponde al paisaje y medio ambiente, donde el arbolado y las áreas verdes actúan como mitigadores de ruido, filtros de polvo en suspensión, absorbedores de CO2 y calor. Finalmente, el cuarto eje es la infraestructura sanitaria y las redes de servicios. Esto implica garantizar la cobertura eléctrica y de telecomunicaciones, abastecer de agua potable mediante grandes matrices y evacuar las aguas servidas a través de kilómetros de alcantarillado bajo los estándares de diseño exigidos por las empresas sanitarias, las normas de diseño NCh respectivas y fiscalizados por la Superintendencia de Servicios Sanitarios (SISS). A esto se suma el conducir las aguas lluvias mediante redes de colectores que descargan a cursos de agua del plan maestro del MOP y/o a zonas diseñadas como parques inundables reguladas por SERVIU.
La geografía y la vialidad urbana no siempre colaboran con el crecimiento de las ciudades, especialmente cuando se trata de infraestructuras críticas como los colectores de aguas lluvias, las matrices de agua potable y el alcantarillado de aguas servidas.
El diseño sanitario impone reglas estrictas, por ejemplo, los colectores de alcantarillado se deben desarrollar gravitacionalmente ya que las pendientes deben asegurar las velocidades de autolavado, para lo cual muchas veces es necesario llegar a profundidades de 5 a 15 metros, haciendo que la excavación tradicional a zanja abierta sea inviable técnica y económicamente, además de generar riesgos geotécnicos severos. Por otra parte, las grandes matrices de agua potable y colectores frecuentemente se topan con barreras donde deben atravesar autopistas, las cuales se rigen bajo las estrictas exigencias de las Concesionarias y la Dirección de Vialidad del MOP, líneas férreas (subterráneas como el metro o en superficie, normadas por la Empresa de los Ferrocarriles del Estado – EFE) o canales bajo la tutela de la Dirección General de Aguas (DGA) y las respectivas Juntas de Vigilancia o Asociaciones de Canalistas, entre otros.
La necesidad de continuar con el diseño de obras sanitarias puede generar la rotura de una calle, carretera o autopista con una zanja abierta profunda, lo cual implica cortes y desvíos de tránsito insostenibles para la ciudad, interfiriendo fuertemente con los Estudios de Mitigación de Impacto Vial (EMIV) exigidos por la Ley de Aportes al Espacio Público. Por otro lado, cruzar cauces naturales por vía aérea tampoco es una opción, ya que una impulsión de alcantarillado suspendida sobre un río no está permitida por la reglamentación vigente, debido a que, en el posible caso de una filtración, el cauce natural se vería contaminado, violando así el Código de Aguas y la Ley de Bases Generales del Medio Ambiente. Asimismo, una matriz de agua potable podría ser arrasada por una crecida o ser afectada en caso de un evento sísmico, poniendo en riesgo el abastecimiento de miles de personas.
A esto se le suma el cambio climático y los desafíos que ha traído respecto a eventos de lluvias muy intensas en cortos periodos de tiempo que colapsan rápidamente la infraestructura existente. Actualizar los Planes Maestros de Aguas Lluvias del MOP para enfrentar esta nueva realidad exige construir nuevos colectores de gran diámetro bajo los ejes neurálgicos de las ciudades.
Además, cuando la ciudad ya está construida y consolidada, intervenir las calles para ampliar, reparar o sanear estas redes subterráneas se vuelve un magno desafío debido a la interferencia con servicios existentes (electricidad, gas, telecomunicaciones). Por esto es que la ingeniería buscó una solución para no paralizar la vida urbana en la superficie y creó el método sin zanja (Trenchless Technology) de Tunnel Liner.
El Tunnel Liner es una técnica muy innovadora que nació hace más de medio siglo para obras de regadío. En Chile, en la época de los años 90, se comenzó a utilizar por empresas sanitarias en zonas urbanas para viabilizar y reparar las matrices y colectores. Su método constructivo subterráneo permite atravesar barreras sin interferir las condiciones normales de la ruta y evitando que las obras se vuelvan invasivas o contraproducentes para la vida urbana.
Para su construcción se utilizan planchas de acero corrugado con recubrimientos anticorrosivos certificados (como galvanizado en caliente y revestimientos epóxicos adicionales, si el fluido o terreno lo amerita), las cuales forman un tubo flexible. Su diseño exige rigurosos estudios de mecánica de suelos y cálculo estructural para así poder proyectar una estructura capaz de soportar cargas muertas (terreno) y vivas (tránsito vehicular).
El método constructivo consiste en la ejecución de un pique de entrada y uno de salida diseñados estructuralmente mediante entibaciones o tablestacados según corresponda para cumplir con las normativas de seguridad en excavaciones (NCh 349). Desde el pique inicial, se van armando e hincando los anillos de acero corrugado mientras se extrae el material excavado. Al finalizar la obra, estos mismos piques se aprovechan y acondicionan como cámaras de registro definitivas, cumpliendo con los diámetros y accesos reglamentarios exigidos por la normativa vigente.
Optar por esta tecnología de excavación subterránea ofrece múltiples mitigaciones directas que benefician tanto al proyecto como a la comunidad. Dentro de sus beneficios podemos mencionar:
– Continuidad del tránsito y la actividad local: al no requerir desvíos de tránsito, cortes de calles ni la rotura y reposición de pavimentos, no existe congestión vehicular y no se afecta al comercio local. Esto convierte al Tunnel Liner en una solución altamente rentable si consideramos el costo social.
– Seguridad estructural: permite el paso seguro bajo carreteras, líneas férreas y cursos de agua sin intervenir ni debilitar su estructura original.
– Protección y seguridad laboral: a diferencia de las zanjas abiertas donde existe riesgo de derrumbe, el obrero trabaja protegido bajo el anillo de acero. Al ser un sistema flexible, absorbe la energía de los eventos sísmicos deformándose de manera controlada sin fracturarse, superando ampliamente la seguridad de las soluciones rígidas tradicionales.
– Protección de la superficie: la técnica minimiza los asentamientos del terreno, protegiendo pavimentos y otras redes de servicios (como matrices de gas o bancos de ductos de telecomunicaciones). Además, protege a los peatones que transitan en el sector evitando accidentes.
– Sostenibilidad ambiental: al evitar kilómetros de zanjas abiertas, el movimiento de tierras se reduce drásticamente. Esto se traduce en menos camiones tolva circulando, menor emisión de gases de efecto invernadero, una reducción sustancial del material particulado (polvo en suspensión) y menos contaminación acústica para los vecinos.
El Tunnel Liner es un método validado por las autoridades sanitarias y de obras públicas. Sin embargo, la tramitación exige aprobaciones de distintas entidades como las Empresas Sanitarias, la Dirección General de Aguas (DGA) y/o asociaciones de canalistas, los SERVIU y/o la Dirección de Vialidad del MOP, las Municipalidades y SEREMITT, dependiendo de dónde esté emplazado su diseño y los permisos sectoriales asociados (Permisos de Construcción, RCA si aplica, y autorizaciones de atravieso).
A lo largo de mi trayectoria profesional de más de 35 años en el ejercicio de la ingeniería civil, he comprobado que el Tunnel Liner es una pieza clave de la ingeniería moderna, permitiendo materializar los planes maestros de las ciudades al conectar grandes zonas urbanas. En los últimos años, me ha tocado liderar varios desarrollos con la técnica de Tunnel Liner. A modo de ejemplo, puedo destacar los proyectos de agua potable y alcantarillado de un conjunto de edificios que se encontraban cercanos a una alimentadora de agua potable y a un colector primario de alcantarillado. La empresa sanitaria otorgó la factibilidad, pero exigió urbanizar la calzada hasta el frente predial desde un punto específico, lo que obligaba a cruzar un canal.
La solución óptima fue proyectar dos cruces mediante Tunnel Liner paralelos, uno para la especialidad de agua y otro para el alcantarillado. De esta forma, logramos atravesar el canal por el subsuelo sin alterar su cauce, conectando la urbanización de la calzada con la red pública. Esta obra no solo permitió dotar de servicios al proyecto original de manerasegurayeficiente,sinoque dejó la infraestructura habilitada para futuras conexiones de los proyectos vecinos, demostrando cómo la ingeniería sin zanjas abiertas es el verdadero motor silencioso del desarrollo urbano.
Otro proyecto que lideré aplicando esta técnica tuvo lugar en un terreno donde existía una servidumbre de paso de una alimentadora de agua potable que atravesaba el predio. En este caso, si bien se respetaba la franja de servidumbre, se debió proteger la alimentadora con Tunnel Liner debido a que las fundaciones del edificio quedaban a una distancia muy próxima y el bulbo de presiones podría afectar la integridad de la matriz.
A modo de conclusión, debemos entender que el desafío actual de nuestras ciudades no solo radica en su expansión hacia nuevas periferias, sino en la fuerte densificación de su interior. Muchas de las redes de alcantarillado y agua potable en sectores históricamente urbanizados ya cumplieron su vida útil o, sencillamente, quedaron subdimensionadas. Donde antes existían barrios de casas unifamiliares, hoy se levantan edificios que multiplican exponencialmente la demanda sanitaria.
Es en este escenario de renovación donde el Tunnel Liner demuestra su valor estratégico más profundo, ya que se ha convertido en la herramienta indispensable que nos permite actualizar, reparar y aumentar la capacidad de estas verdaderas “venas” subterráneas en barrios completamente consolidados, sin tener que paralizar su funcionamiento ni asfixiar la vida en la superficie. En definitiva, la ingeniería civil moderna tiene la obligación de ser tan eficaz como invisible, asegurando que, sin importar cuánto crezca la ciudad en altura, siempre tendremos la capacidad técnica de sostener ese desarrollo de manera segura y silenciosa bajo tierra.
