Clasificación geomecánica en la etapa constructiva del túnel de la Central hidroeléctrica La Pizarras

Abstract

La Central Hidroeléctrica “Las Pizarras”, de propiedad de la Empresa Eléctrica Río Doble S.A., se ubica en el departamento de Cajamarca, provincia de Santa Cruz, distrito de Sexi, a 129 Km al Noreste de la cuidad de Chiclayo. Aprovechará los recursos hidro energéticos disponibles del río Chancay, pertenecientes a la cuenca del Pacifico, utilizando un caudal nominal por grupo de 11.05m3/s, el mismo que es devuelto al rio Chancay aproximadamente a 2.5 Km aguas abajo de las obras de captación en el mismo río. La Central Hidroeléctrica “Las Pizarras”, constituye una central fluyente (Hidráulica de pasada) y comprende la captación de las aguas del río Chancay mediante azud y toma lateral, su conducción a presión por la margen izquierda del rio, hasta la Casa Maquinas ubicada en la confluencia de los ríos Chancay y Cañad. Las aguas son conducidas mediante un Túnel Aductor de 2413.67 m de largo, diseñados para trabajar bajo presión, y una Tubería Forzada, blindada en superficie, de 136.22 m y 2400 mm de diámetro a la Casa Maquina, que alberga dos turbinas Francis de eje horizontal de 9 MW cada una generando una energía promedio anual de 103.32 GWh/año. La potencia generada es elevada a una tensión de 138 KV y es inyectada al sistema a través de la línea de transmisión Pizarras – Espina Colorada; esta última sobre la actual línea Carhuaquero – Jaen. Su construcción se ha efectuado en 20 meses y en ella participo la empresa IESA S.A. en la ejecución de las obras subterráneas y civiles. En el área de la obra afloran rocas sedimentarias; Calizas pertenecientes a la Formación Pariatambo (Km - Pa) con intrusiones de diques de composición andesiticas de la Formación Llama (Ki - VII) y capas de lutitas rojas intercaladas con areniscas tobáceas, que corresponden al Grupo Pulluicana y Quilquiñán (Km – pq). Los taludes de afrontamiento de los portales de entrada y salida del Túnel Vial, Túnel Ventana, Túnel Corto y Túnel Conducción se estabilizaron inmediatamente después de su excavación. El Túnel Vial fue excavado entre los meses de septiembre a diciembre del 2011, por el sistema convencional de Perforación y Voladura, atravesando 3 tipos de rocas, roca tipo II (tipo Baúl: altura = 4.47 m, ancho = 3.95 m y área = 16.02 m2 ), roca tipo III (tipo Baúl: altura = 4.50 m, ancho = 4.00 m y área = 16.30 m2) y roca tipo IV (tipo Baúl: altura = 4.58 m, ancho = 4.15 m y área = 17.15 m2), tiene una longitud de 235.20 m y 3.30 m de longitud de túnel falso con una pendiente de 8.33%. El Túnel Ventana fue excavado entre los meses de octubre a noviembre del 2011, por el sistema convencional de Perforación y Voladura, atravesando 3 tipos de rocas, roca tipo II (tipo Baúl: altura = 3.70 m, ancho = 3.55 m y área = 11.78 m2), roca tipo III (tipo Baúl: altura = 3.73 m, ancho = 4.00 m y área = 12.02 m2) y roca tipo IV (tipo Baúl: altura = 3.78 m, ancho = 3.70 m y área = 12.50 m2), tiene una longitud de 224.18 m, con pendiente de 13.120%. El Túnel Corto fue excavado entre los meses de septiembre del 2011 al 25 de mayo del 2012, por el sistema convencional de Perforación y Voladura, atravesando 1 tipo de roca, roca tipo IV (tipo Baúl: altura = 3.78 m, ancho = 3.70 m y área = 12.50 m2), tiene una longitud de 105.25 m, con pendiente de 8.00%, con afrontamiento por el sector de entrada de 2.25 m de longitud y por el sector de salida de 0.93 m, comprende un túnel falso, ubicada en la progresiva 0+106.18 y una chimenea de equilibrio de 28.75 m. El Túnel de Conducción fue excavado entre los meses de diciembre del 2011 al 23 de junio del 2012, a través de cuatro frentes de excavación por el sistema convencional de Perforación y Voladura, atravesando 3 tipos de rocas, roca tipo II (tipo Baúl: altura = 3.70 m, ancho = 3.55 m y área = 11.78 m2), roca tipo III (tipo Baúl: altura = 3.73 m, ancho = 3.60 m y área = 12.02 m2) y para tipo IV (tipo Baúl: altura = 3.78 m, ancho = 3.70 m y área = 12.50 m2), con una longitud de 2018.67 m, con pendiente 0.30% y un túnel falso desde la progresiva 2+021.75 hasta 2+018.67, con una longitud de 3.08 m. Chimenea de equilibrio de 10 m de diámetro y una altura de 28.75 m, que se conecta al túnel mediante un conducto y está ubicada en el Túnel Corto. El sostenimiento temporal o inmediato que se colocó, tanto en el Túnel Vial, Ventana, Corto, como en el Túnel de Conducción, fue instalado en forma paralela a la excavación. El sostenimiento definitivo o revestimiento que se colocó en el Túnel Conducción fue instalado posteriormente, entre los meses de julio 2012 a marzo del 2013. El Túnel Vial, Ventana y Corto no requieren de revestimiento. La Central Hidroeléctrica Pizarras entro en operación en Abril del 2013, un año después de culminada la excavación de las obras subterráneas.