Variante de la Línea 10 de Metro de Madrid

La obra contemplaba la ejecución de dos túneles de vía sencilla entre la estación de Príncipe Pío y un punto situado en las cercanías de la estación de Lago. En este punto, mediante un recinto entre pantallas, se conectan los dos nuevos túneles con el túnel doble existente que accede a la Estación de Lago. Los nuevos túneles cruzan bajo el río Manzanares y la M-30, discurriendo gran parte de su trazado en la Casa de Campo, el mayor parque de la capital.

El proyecto original para este tramo contemplaba la ejecución de la mayor parte del trazado con pantallas de hormigón, excavación y posterior relleno (cut and cover) cruzándose los puntos singulares mediante excavación en túnel por método manual, pero, con objeto de minimizar el impacto en superficie (tráfico y árboles principalmente),  se decidió el cambio de sistema de ejecución para realizarse en túnel la mayor longitud posible. Se escogió la perforación con TBM, debiendo trabajar en EPB en los tramos de bajo nivel freático o con posibles problemas de asentamientos.

La obra se perforó con un TBM Lovat de ø 7.38 metros de cierre mecánico activo para trabajar en EPB. Básicamente se sustituyó la cinta primaria por un tornillo sin fin y se instalan las necesarias células de presión y el sistema de inyección de espumas.

Uno de los problemas que supuso la elección de perforación con escudo es que el TBM, por su tamaño, no podía cruzar bajo la Línea 6 de metro, que se dejó prevista durante su construcción pero con un gálibo entre pantallas menor que el necesario para el paso de la tuneladora. Esto obligó a la construcción de dos pozos a los dos lados de la línea, y acometer la construcción del túnel para esa vía como la construcción de dos túneles independientes, a partir de esos pozos. Esta circunstancia supuso que, para la perforación de aproximadamente 1600 metros, fuera necesario hacer tres montajes y desmontajes del TBM y sus instalaciones.

La necesidad de enlazar con estaciones ya existentes, pasar por debajo del río Manzanares y sortear las numerosas estructuras que había en el subsuelo, condicionaron de manera muy importante el trazado y obligaron a que la mayor parte de él se recorriera en las más estrictas condiciones admitidas por Metro de Madrid, pendiente del 4% y radios de 250 metros.

La conexión en el inicio de la obra con el túnel doble que parte de la estación de Lago, se hizo mediante un recinto entre pantallas, ejecutadas desde la superficie, con una longitud máxima de 25 metros, incluido el empotramiento. Durante la obra se mantuvo la circulación de los trenes por la vía existente, salvo en los últimos meses, en que se procedió a demoler el túnel existente y conectar los nuevos túneles que confluyeron en el recinto. En cuanto al proceso constructivo, en primer lugar se perforó el Tramo 1, que une uno de los pozos ejecutados junto al cruce con la línea 6 de metro con el recinto de la Casa de Campo.

Tiene una longitud de 522 metros, y el túnel cruza el río Manzanares, la M-30 y la N-V. Debido a la cercanía de la capa de arena, con un nivel freático de 10 m de columna de agua, se comenzó la perforación trabajando en presión. Después del desmontaje parcial de TBM y su traslado por encima del túnel en funcionamiento, se comenzó la perforación del Tramo 2. La longitud de este segundo túnel es de 780 m. Debido a los condicionantes de la obra, el cruce bajo el río fue muy superficial, quedando la clave del túnel en uno de los lados a menos de un metro del agua. Para proteger el túnel en ese punto y evitar posibles problemas de flotación, se ha ejecutado en el fondo del cauce, una losa de hormigón armado de 40 cm de espesor a lo largo del túnel, anclada al suelo mediante dos hileras de columnas de jet grouting, reforzadas con barras de acero.

El Tramo 3, aunque es el de menor longitud (312 m) es el que planteó los mayores problemas técnicos debido a que, aunque se atacó desde el principio con EPB, la existencia de un frente mixto en el que la mayor parte de la sección estaba ocupada por un tosco muy firme y en el extremo superior por arenas limpias sumergidas en el nivel freático con el comportamiento de un líquido, hizo la excavación muy penosa.

Esto era debido a que, al efectuar la excavación, la tendencia era que la cabeza cargaba el material de la capa superior sin proporción apenas del tosco estable que ocupaba la mayor parte de la sección. Como consecuencia, el escudo no ocupaba el volumen del material excavado, con el peligro de asientos importantes en superficie. Además, se detectó la presencia de fuertes corrientes subterráneas de agua, probablemente bajadas de agua hacia el río, que imposibilitaban la ejecución de tratamientos.

La situación fue mejorando según se avanzó y fue siendo mayor la proporción de arena en la sección perforada, siendo determinante la potencia del TBM en la resolución del problema.

El punto de llegada para este último túnel fue de nuevo otro pozo excavado en las inmediaciones de la estación de Príncipe Pío que, debido a las estructuras existentes en las proximidades, fue excavado sin prácticamente holgura para la llegada del escudo.

Para la consecución de estos trabajos se emplearon cinco días en semana con tres relevos de ocho horas, dedicándose los sábados al mantenimiento del TBM e instalaciones. La longitud total perforada de 1600 m en cinco meses da una producción diaria de alrededor de 16 m/día. Estos datos quedan reflejados en la siguiente tabla:

En cuanto al tramo Príncipe Pío-Plaza de España el método seguido fue el tradicional.

Las obras se proyectaron teniendo en cuenta que la línea sería explotada por material móvil 2000, aunque en el futuro pudiera llegar a ser 5000, por ello, la  pendiente máxima no podía superar el 4.1%, y las secciones cuentan con el gálibo cinemático de los vehículos 5000.

En cuanto al trazado, el tramo de la variante se inicia mediante dos líneas sencillas, una a cada lado de la Línea 6, en la misma estación de Príncipe Pío. Tras cruzar la Línea 2 bajo la Línea 6, ambos túneles se unen mediante el primer telescopio en una vía doble.

La longitud de las vías sencillas es de 318 m y la del primer telescopio de 95 m. El túnel de vía doble tiene una longitud de 212 m y cruza con la línea 10 antigua a 150 m de su inicio.

Por medio de un segundo telescopio de 145 m de longitud, se permite la conexión con las vías de la Estación de Plaza de España.

Además de lo indicado anteriormente, se tuvo que construir la conexión entre la vía sencilla

2 y la estación de Príncipe Pío, con la peculiaridad de que la sección tuvo que incorporar, además de la vía sencilla, la prolongación del andén existente. Este tramo tiene una longitud de 25 m.

Como puntos singulares de este tramo de ampliación, cabe mencionar los cruces con la Línea 6 y la antigua Línea 10, así como los tunelillos de entronque con la estación de Plaza de España. El cruce con la Línea 6 tiene una longitud de 95 m, en la que la sección es armada, mientras que el cruce con la Línea 10, se resolvió mediante arcos laterales.