Los diversos enfoques de Garney generan ganancias sólidas en el oleoducto del norte de Texas

Nov 07, 2023

Frente al rápido crecimiento de la población al norte de Dallas, el Distrito Regional de Agua del Norte de Texas está esforzándose para mantener el ritmo de las necesidades de capacidad de infraestructura mediante la construcción de instalaciones de tratamiento y transporte de aguas residuales nuevas y ampliadas fuera de New Hope.

La nueva instalación de recuperación de recursos hídricos de Sister Grove tendrá una capacidad de tratamiento diario anual promedio inicial de 16 millones de galones por día e incluirá instalaciones de proceso de tratamiento de líquidos, manejo de sólidos, manejo de flujo máximo e instalaciones de apoyo a las operaciones de la planta. Construida en un sitio de 1,000 acres, la nueva instalación tendrá un amplio espacio para la expansión hasta 128 MGD, sin embargo, la ubicación del nuevo sitio también requiere una tubería de casi cuatro millas de $66 millones que se extiende hasta el emisario en Stiff Creek. El oleoducto, que comenzó a construirse en abril de 2021, está programado para completarse en abril.

Las cuadrillas pudieron cavar una zanja de aproximadamente 300 pies por día en las secciones de instalación a cielo abierto.Fotografía cortesía de Garney Construction

Construido a través de un área que se encuentra casi en su totalidad sobre una formación rocosa justo debajo del nivel del suelo, el equipo de construcción de la tubería, dirigido por el gerente de construcción en riesgo Garney Construction, recibió la tarea de entregar una tubería de flujo por gravedad a través de un terreno difícil usando una combinación de instalación a cielo abierto y túneles de gran diámetro.

Además del desafío del contratista, el proyecto especificó una tubería de fibra de vidrio de 20 pies de largo y 96 pulgadas de diámetro en lugar de una tubería convencional de concreto reforzado. Además, los equipos tuvieron que excavar hasta 60 pies de profundidad para adaptarse a su diseño de flujo por gravedad.

"La naturaleza de este proyecto con túneles de gran diámetro, excavaciones increíblemente profundas y la tubería de fibra de vidrio de gran diámetro que fluye por gravedad es técnicamente muy desafiante", dice Andy Hawthorne, gerente senior de proyectos en Garney. "En la mayoría de los proyectos de tuberías con toneladas de imágenes de tuberías, el desafío es cómo asegurarse de cumplir con el cronograma y mantener a las cuadrillas en movimiento. Este requiere un enfoque mucho más metódico. Técnicamente, este es el más proyecto desafiante que he construido".

El equipo también especificó el uso de tubería de fibra de vidrio en lugar de tubería convencional de concreto reforzado para ayudar a acelerar la entrega. Fotografía cortesía de Garney Construction

Hawthorne le da crédito a la elección por parte del Distrito Regional de Agua del Norte de Texas de un método de entrega en riesgo del gerente de construcción para hacer posible la empresa. Él dice que Garney pudo ofrecer alguna orientación antes del diseño del 30%, trabajando con el ingeniero CDM Smith al principio del proceso para desarrollar estimaciones de costos y cronogramas detallados. Garney pudo realizar cambios significativos en los métodos de construcción y, en última instancia, sugirió una combinación de instalación a cielo abierto y construcción de túneles. Aunque el tajo abierto parecía la opción más económica, la construcción de túneles resultó ser la mejor solución en secciones específicas de la ruta que requerían una excavación profunda. La solución de túneles sin zanjas también redujo significativamente la cantidad de servidumbre necesaria y minimizó las molestias a los propietarios.

El alcance del proyecto finalmente incluyó un total de 9,453 pies lineales de túneles de gran diámetro con 123 pulgadas. máquina perforadora de túneles y 12,071 pies lineales de instalación a cielo abierto dentro de excavaciones masivas y apuntalamiento vertical.

Bret Ellis, gerente de ingeniería del Distrito Regional de Agua del Norte de Texas, dice que CMAR también fue valioso para ayudar al equipo a decidir qué tubería se debe usar. "Lo más importante durante el diseño fue poder trabajar con Garney para calcular el precio del costo de usar dos tuberías paralelas de 78 pulgadas [de diámetro] o una sola de 96 pulgadas [de diámetro]", dice. "También pudimos evaluar los impactos de volver e instalar futuras tuberías en este corredor a través de fases futuras. Eso fue un gran ahorro".

El equipo de Garney también sugirió incluir dos curvas de 1200 pies de radio en el túnel. Las curvas adosadas se diseñaron para reducir la cantidad de pozos de túnel y estructuras de acceso necesarias en el sistema. Al agregarlo durante la fase de preconstrucción, Garney estima que el cambio resultó en aproximadamente $1.1 millones en ahorros por eje para un total de $2.2 millones.

El alcance del proyecto incluyó un total de 9453 pies lineales de túneles de gran diámetro a través de las secciones más profundas del corredor de tuberías. Foto cortesía de Garney Construction

El equipo también especificó el uso de tubería de fibra de vidrio versus tubería convencional de concreto reforzado. Hawthorne dice que aunque la tubería de fibra de vidrio es más costosa, la facilidad y la velocidad de entrega la convirtieron en una opción competitiva. "La tubería de concreto reforzado es significativamente más pesada con juntas mucho más cortas, por lo que se necesitan muchas más para obtener el mismo metraje", dice. "La tubería de fibra de vidrio tiene 20 pies de largo en comparación con una pieza de RCP de 8 pies de largo, por lo que la instalación de fibra de vidrio resultó ser más económica".

Garney también pudo sugerir dónde se podría sustituir el relleno fluido especificado en el diseño original por agregado triturado en áreas de excavación de roca sólida. Garney estima que el cambio equivale a $2.1 millones en ahorros presupuestarios. "Sabíamos que el agregado se bloquearía entre los lados de la excavación y la tubería y crearía una base realmente estable", dice Hawthorne. "La tubería de fibra de vidrio es flexible, por lo que si no tiene un buen soporte alrededor de la tubería, se desviará".

En lugar de hacer túneles a través de áreas residenciales, el equipo ideó una forma de usar apuntalamiento para reducir la huella de la servidumbre y disminuir el impacto de las instalaciones. Foto cortesía de Garney Construction

CMAR también demostró ser fundamental para desarrollar paquetes de trabajo iniciales y centrarse en elementos de larga duración. Si bien el contrato de Garney se ejecutó en enero de 2020, las cuadrillas se movilizaron en el sitio en abril de 2021, ya que los problemas de la cadena de suministro estaban afectando a la industria de la construcción. También hubo incertidumbre en el mercado sobre las materias primas necesarias para la fabricación de tuberías. A través de la adquisición temprana, el equipo pudo asegurar los precios y al mismo tiempo permitir que el proveedor garantizara la disponibilidad.

La participación temprana también ayudó a mantener la construcción de túneles por buen camino. "Enfrentamos una gran cantidad de desafíos en el precio de los materiales e incluso en la seguridad de los materiales", dice Cliff Kassouf, presidente de Triad Engineering, que formaba parte de una empresa conjunta de túneles con C&M McNally y Midwest Mole.

Además, la tuneladora tuvo que ser enviada desde China. "Fue entonces cuando los puertos de la costa oeste estaban sobrecargados y los barcos estaban parados en el mar", recuerda. "Hubo algunos retrasos, pero recuperamos [el tiempo perdido] una vez que nos pusimos en marcha".

El corredor atraviesa áreas que en su mayoría están deshabitadas o escasas, pero las elevaciones variaron levemente, por lo que el diseño de flujo por gravedad atravesó dos áreas que requirieron excavaciones de hasta 60 pies de profundidad. El plan de Garney requería la construcción de túneles en esas dos áreas, una de aproximadamente 8,200 pies de largo, la otra de aproximadamente 1,200 pies de largo, y la instalación a cielo abierto en las otras tres secciones. Los equipos de Garney realizaron por sí mismos las instalaciones a cielo abierto mientras que los equipos de excavación de túneles completaron su alcance.

Kassouf dice que aunque tomó algún tiempo ajustar la máquina perforadora de túneles y prepararla para funcionar, una vez que comenzó la excavación del túnel, la máquina pudo cortar la piedra caliza blanda muy rápidamente. Las cuadrillas de túneles promediaron 140 pies lineales por día, utilizando minería de dos turnos. "Terminamos yendo probablemente tres o cuatro meses más rápido de lo que pensábamos", agrega.

Para mantener la máquina en funcionamiento, una serie de trenes corrían detrás de ella con interruptores diseñados para que los trenes pudieran pasar entre sí de manera eficiente.

Se utilizó la misma tuneladora para ambos tramos del túnel. Dado que la geología era esencialmente la misma, Kassouf dice que el equipo pudo mover la TBM de la primera ubicación a la segunda y ponerla en funcionamiento en unas dos semanas.

Las cuadrillas de túneles promediaron 140 pies lineales de avance por día, usando minería en dos turnos. Foto cortesía de Garney Construction

Hawthorne dice que mientras que el túnel fue una operación de "delicadeza", las secciones a cielo abierto fueron en su mayoría esfuerzos de "fuerza bruta". Al igual que en la excavación de túneles, la suavidad de la roca permitió que las cuadrillas se movieran rápidamente. "Pudimos salir con los bulldozers más grandes que fabrica Komatsu y algunos Caterpillar D-10 e ir a la ciudad desgarrando esa roca", dice. "La zanjadora que teníamos podía hacer una pasada de 300 pies por día. Esa zanjadora del mismo tamaño solo podía hacer 25 pies por día en algunos otros trabajos [de Texas]".

Sin embargo, en áreas residenciales, Hawthorne dice que el trabajo a cielo abierto requirió más delicadeza y medidas de seguridad adicionales. Inicialmente, el equipo consideró extender los túneles a través de áreas residenciales. Sin embargo, el equipo ideó una forma de usar apuntalamiento para reducir la huella de la servidumbre y disminuir el impacto de la instalación. Garney usó vigas de acero, hormigón proyectado y apuntalamiento vertical con clavos de tierra en estas secciones.

Con el oleoducto en vías de completarse en abril, las cuadrillas están realizando las conexiones finales y restaurando las áreas abiertas.

Al finalizar, la tubería del desagüe estará lista para conectarse con la nueva instalación de recuperación de recursos hídricos de Sister Grove, que está siendo construida por otra división de Garney. Está previsto que la planta esté en pleno funcionamiento a mediados de 2024.

Ellis dice que el esfuerzo del equipo de canalización de Garney refleja la planificación colaborativa y detallada utilizada en todo el programa. La nueva instalación será la primera en el sitio de 1,000 acres, y Ellis dice que toda la instalación ha sido planificada para guiar las futuras fases de crecimiento. Él dice que estar preparado para satisfacer las necesidades de infraestructura de los residentes locales será fundamental en los próximos años a medida que el área continúa desarrollándose rápidamente.

"Tenemos algunas de las comunidades de más rápido crecimiento en el país en este momento", dice. "Nuestras proyecciones de planificación muestran que incluso nuestras expansiones recientes alcanzarán el 100 % de su capacidad en los próximos dos años. Necesitamos estar preparados para ello".

Bruce Buckley es un escritor y fotógrafo independiente que vive en el área de Washington, DC.