El túnel Kaimai es un túnel ferroviario que atraviesa la cordillera Kaimai en la Isla Norte de Nueva Zelanda. Desde su apertura en 1978, ha ostentado el título de túnel más largo de Nueva Zelanda, con 8,879 kilómetros (5,517 millas), [1] asumiendo esta distinción del anterior poseedor del título, el túnel Rimutaka . [2] Es parte de la desviación de Kaimai, que se construyó para evitar la antigua ruta del ferrocarril principal de la costa este a través del desfiladero de Karangahake (parte del cual se ha conservado como el ferrocarril Goldfields ).
En la primera mitad del siglo XX, las desventajas de la ruta principal de la costa este a través de las gargantas Karangahake y Athenree se hicieron claramente evidentes. La capacidad de la línea estaba limitada por varios factores: su longitud, pendientes pronunciadas de hasta 1:50, curvas cerradas de hasta 6 cadenas de radio y rieles livianos de 55 libras por yarda que prohibían el uso de las locomotoras diésel más potentes. También era una ruta poco confiable, con frecuentes interrupciones causadas por deslizamientos. La flexibilización de la pendiente reglamentaria a 1:300 permitió aumentar los pesos de los trenes de 530 a 900 toneladas para una sola locomotora. [3]
Ya a principios del siglo XX se hicieron propuestas para acortar la distancia entre Auckland y Tauranga. En 1911 se sugirió la construcción de una línea sobre la cordillera Kaimai, pero se descartó rápidamente por ser poco práctica. En 1913 se sugirió la construcción de un túnel de 3,2 km y en 1920 se solicitó un estudio para una ruta ferroviaria por Kaimai, aunque pasarían muchos años antes de que esto sucediera.
En 1955, se llevó a cabo una investigación sobre la posibilidad de un acceso por carretera y ferrocarril al monte Maunganui desde Waikato, incluido un túnel de 4 km, una idea que recibió el apoyo entusiasta de los agricultores federados y, más tarde, de los medios de comunicación locales. Esto condujo a la formación del Comité del Túnel de Kaimai.
Las esperanzas de que se pusiera en marcha una línea de este tipo en el momento oportuno se vieron frustradas cuando el 14 de agosto de 1958 se anunció que el proyecto se aplazaría. En un informe que se había preparado sobre el tema se afirmaba que no había suficiente volumen de tráfico garantizado en ese momento ni en el futuro cercano para justificar el proyecto en ese momento. Se mencionaron alternativas, incluida una ruta preferida de 24 km entre Waharoa y Apata con un túnel de 9 km (básicamente lo que terminó siendo la desviación de Kaimai). Se esperaba que el presupuesto para esa opción fuera de al menos 10,5 millones de dólares neozelandeses . Se consideró que todavía había suficiente capacidad en la línea existente y que la idea debería revisarse cuando la demanda lo exigiera.
Los intereses locales no quedaron satisfechos con el informe de 1958 y siguieron presionando al gobierno para que tomara medidas. En 1960, una delegación se reunió con el Ministro de Ferrocarriles para hacerle notar la importancia de reemplazar la ruta existente y, como resultado, en agosto de 1962 se creó una Comisión de Investigación para investigar el "Acceso Mejorado por Tierra al Puerto de Tauranga y la Bahía de Plenty". Durante las audiencias de la comisión en octubre, se escucharon los argumentos de 38 personas y grupos y se presentaron 261 páginas de pruebas.
En conclusión, la comisión postuló que el tráfico de carga hacia la Bahía de Plenty se duplicaría en 1982, una hazaña que se logró en 1966. También formuló las siguientes recomendaciones:
Tras la publicación de este informe en 1963, el gobierno autorizó un estudio de toda la ruta de desviación. Sin embargo, no fue hasta septiembre de 1964 cuando se aprobó el proyecto con un coste estimado de 11.434.000 dólares. En noviembre, la construcción se retrasó seis meses más hasta que finalmente se aprobó una financiación de 710.000 dólares en el presupuesto del año siguiente para el ejercicio económico 1965-1966. En aquel momento se esperaba que el proyecto pudiera completarse en octubre de 1970.
En la ceremonia de colocación de la primera piedra, el 2 de octubre de 1965, ofició la ceremonia el Ministro de Obras, el Honorable Percy Allen (que también era diputado por la Bahía de Plenty). El ingeniero civil jefe comentó en ese momento que la desviación sería una ventaja para todo el sistema ferroviario de la Isla Norte, acortando la distancia ferroviaria entre Tauranga y Hamilton en 51,5 kilómetros (32,0 millas) y la distancia ferroviaria entre Rotorua y Tauranga en 100 kilómetros (62 millas). Esperaba que los costos de construcción pudieran recuperarse mediante ahorros en los costos operativos una vez que se completara la desviación.
Los trabajos fueron realizados principalmente por el Ministerio de Obras Públicas , que se encargó de la perforación del túnel. Otros trabajos relacionados fueron realizados por contratistas privados, incluidos los accesos al túnel y la colocación de la plataforma de la vía en el túnel.
En 1966 , durante la planificación de la construcción del túnel, se consideró la posibilidad de utilizar una tuneladora. En Australia, se mantuvieron conversaciones con quienes tenían experiencia con ellas o habían investigado su uso anteriormente y, como resultado, se consideró que estaba justificado realizar más investigaciones sobre la idea. Se enviaron muestras de roca a los fabricantes (Jarva Company) para que evaluaran la idoneidad de las máquinas para el proyecto del túnel. Se consideró que una máquina de este tipo podría trabajar en el extremo oriental del túnel, pero que el extremo occidental podría plantear problemas si se encontraba que la roca estaba demasiado fracturada.
La tuneladora Jarva fue adquirida e importada de los Estados Unidos en 1970 a un costo de 1,4 millones de dólares, una decisión considerada arriesgada en ese momento, ya que nunca antes se había utilizado una tuneladora en este tipo de geología. El cabezal de perforación, de hasta 78 cortadores, era impulsado a 6 rpm por ocho motores de 125 hp (93 kW) de 440 voltios, más un motor de 75 hp (56 kW) para el sistema hidráulico y motores más pequeños para las cintas transportadoras y otros servicios. La tuneladora cortó un diámetro de 5,95 m (19,5 pies) a 6,4 m (21 pies), lo que permitió la electrificación futura. La tuneladora tenía más de 2.000.000 lb (910 t) de empuje, 666.000 ft⋅lb (903 kJ) de par de rotación y una capacidad de manipulación de lodo de 85 pies cúbicos (2,4 m 3 ) por minuto. [3]
A pesar de las preocupaciones sobre comenzar con la TBM en el portal occidental, se consideró que era la mejor opción para aliviar los problemas de drenaje que se producirían de otra manera debido a la pendiente ascendente de 1:300 de oeste a este. Además, el túnel debía terminar en el extremo oriental en un viaducto sobre el arroyo Whatakao que aún no se había construido.
La construcción del túnel comenzó por el extremo occidental el 15 de enero de 1969 con la excavación de la trinchera de acceso, que alcanzó los 25 m de profundidad en el portal. Una capa de material aluvial en el frente del túnel obligó a excavar esta sección a mano, primero como un pequeño túnel piloto, para luego ampliarse hasta el tamaño definitivo.
Fue en ese momento cuando se perdieron las únicas vidas en el proyecto. Un derrumbe, provocado por un nivel elevado de agua subterránea, provocó la pérdida de cuatro vidas. La operación de rescate logró salvar a otros ocho trabajadores que quedaron atrapados junto con los que fallecieron.
La excavación se reanudó tras varios meses de retraso y en 1971 la tuneladora estaba lista para empezar a trabajar. Se había asignado un período de prueba de tres meses para evaluar la idoneidad de la tuneladora para trabajar en el portal occidental. Pronto se hizo evidente que la naturaleza de la roca en este extremo del túnel estaba demasiado fracturada para el funcionamiento eficiente de la tuneladora, lo que provocaba que los cortadores y los sistemas de extracción de relleno de la máquina se bloquearan continuamente por la roca. Al final del período de prueba, la tuneladora sólo había avanzado 106 metros (348 pies) y se estaba desgastando mucho más rápido de lo esperado, por lo que se decidió desmantelarla y trasladarla al portal oriental.
Los trabajos en el extremo occidental del túnel continuaron con los métodos tradicionales de perforación y voladura. El perfil del extremo occidental, que había sido circular para acomodar la tuneladora, se modificó a una forma de herradura para adaptarse mejor al procedimiento de excavación convencional. Cuando se terminó el túnel, se había perforado aproximadamente el 48% de la longitud del túnel con métodos convencionales.
En abril de 1972, cuando se volvió a montar la tuneladora en el extremo oriental del túnel, se avanzó considerablemente. Aunque el desgaste de la máquina por su uso en el extremo occidental provocó algunos problemas mecánicos, se logró avanzar hasta 15 metros por turno de 8 horas, aunque este avance se redujo considerablemente en las zonas húmedas. Con hasta 600 m³ de agua fluyendo por las paredes del túnel, fue necesario un bombeo continuo para evitar inundaciones.
Al principio, la ventilación por conductos era suficiente para la máquina y los trabajadores que se encontraban en el túnel, pero a medida que se acercaba la mitad de la excavación, la temperatura aumentaba. Para combatirlo, se acortaron los turnos, aunque finalmente fue necesario instalar tres plantas de refrigeración en el extremo oeste y una en el este.
El 4 de junio de 1976, los dos frentes de trabajo del túnel se encontraron, cuando se perforaron dos túneles piloto hasta el otro lado para comprobar la alineación. Aunque la ceremonia oficial de perforación se había planeado para el 17 de junio, los dignatarios tuvieron que contentarse con retirar algunos escombros con palas, ya que la tuneladora se había atascado nuevamente con rocas sueltas. El Sr. L. Dillon, un supervisor del proyecto, fue la primera persona en caminar por el túnel de punta a punta el 21 de junio.
El plan del proyecto preveía que el revestimiento se instalara una vez que se hubieran completado todas las excavaciones, pero el deterioro de la roca, especialmente en el extremo occidental, hizo que el plan tuviera que cambiar. El problema se resolvió bombeando hormigón a alta presión detrás de revestimientos de acero. Una vez terminado, la plataforma de hormigón de la vía fue colocada por el contratista privado Robert McGregor and Sons del Reino Unido . Junto con British Rail, habían desarrollado una técnica para colocar vías de hormigón pavimentado (PACT). Se eligió este método en lugar del tradicional balasto y traviesas para reducir los costos de mantenimiento de la vía dentro del túnel. La vía en losa se extiende unos 70 m (230 pies) más allá de cada extremo del túnel. [5]
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El primer tren oficial que atravesó el túnel fue el vagón RM 3 de Silver Fern , que partió de la estación de tren de Hamilton hacia Tauranga el 12 de septiembre de 1978. A bordo iban varios funcionarios ferroviarios y un grupo de 50 niños discapacitados de la escuela de Waikato. [6]
Después de una parada para almorzar en Matamata, el Primer Ministro Robert Muldoon saludó a la multitud reunida y subió al tren. La siguiente parada fue Hemopo, donde se había reunido una multitud. Se dirigieron a ellos el Presidente del Consejo del Condado de Piako, el Sr. Thomas, el diputado por Piako, el Sr. Jack Luxton y el Ministro de Ferrocarriles, el Honorable Colin McLachlan . Luego, el Primer Ministro pronunció un discurso y descubrió una placa en homenaje a los cuatro trabajadores que habían perdido la vida. Finalmente, cortó una cinta y declaró abierto el túnel. El tren prosiguió hacia Tauranga con la comitiva oficial y sin los niños de la escuela, donde se celebraron varias funciones cívicas. [6]
El proyecto terminó prolongándose ocho años más de lo previsto y superando el presupuesto. El coste final fue de 43 millones de dólares para el túnel y 13 millones para la desviación, lo que suma un total de 56 millones de dólares.
La desviación de Kaimai es una línea de 24,01 kilómetros (14,92 millas) entre Waharoa y Apata, que incluye varios cortes, terraplenes y viaductos importantes, mientras que el túnel constituye 8,879 kilómetros (5,517 millas) de esta distancia a 5,625 kilómetros (3,495 millas) desde el extremo de Apata de la línea. Tenía 26,5 millas (42,6 km) de vía nueva, incluidos patios en Waharoa, 15 puentes y más de 2.000.000 yd3 (1.500.000 m3 ) de movimiento de tierras y se esperaba que excavara 380.000 yd3 (290.000 m3 ) de roca. [3]
El acceso occidental comienza en Waharoa, donde se construyeron nuevos patios de maniobras, luego cruza un área plana, pasa por debajo de la SH 27 , sobre dos puentes de 240 pies (73 m) de 240 pies (No. 37, Hardings Drain y No. 38, Turanga-O-Moana Stream), debajo de Tower Road y luego un puente de hormigón armado de 600 pies (180 m) de largo (No. 41) sobre el río Waihou . Un banco de alrededor de 35 pies (11 m) cruza la llanura de inundación al comienzo de una pendiente de 1:300 hacia y a través del túnel [3] (aunque 1:324 en el portal occidental del túnel [5] y 323 a través del túnel) [7] cruzando la carretera Gordon-Okauia, [3] en el puente 41, hasta un bucle de paso en Hemopo. [8]
El acceso oriental tiene dos puentes sobre el arroyo Whatakao. El puente 42, a 3 m (9,8 pies) del portal, tiene 123 pies (37 m) y el puente 43, 106,7 m (350 pies) de largo. [9] Este último costó alrededor de $ 24,000 [10] y descansa sobre 4 pilares. Sigue un corte de 126 pies (38 m), luego, aproximadamente a una milla del portal del túnel, Works Road cruza la línea, seguida por un puente 45 del río Wainui de 747 pies (228 m) de largo , 110 pies (34 m) sobre el río. Luego, Wainui South Road pasa sobre la vía, antes de unirse nuevamente a la antigua línea en Apata. [3]
En la actualidad, el túnel Kaimai registra hasta 22 movimientos de trenes de carga por día durante los días laborables y hasta 19 movimientos por día durante los fines de semana. Las mercancías transportadas por esta ruta incluyen el tráfico de contenedores entre puertos, madera y productos derivados, carbón, productos manufacturados y petróleo.
El tráfico en la desviación de Kaimai ha estado dominado por trenes de mercancías durante toda su vida útil. Los trenes de pasajeros regulares a la Bahía de Plenty cesaron en 1967 con la última operación de un servicio de vagones de 88 plazas posterior al Taneatua Express ; la ruta larga y lenta que reemplazó el túnel fue parte de la razón por la que este servicio de vagones dejó de ser viable. No fue hasta el 9 de diciembre de 1991 que se restableció el servicio regular a la Bahía de Plenty. Bautizado como Kaimai Express en honor al túnel, funcionó entre Auckland y Tauranga hasta su cancelación el 7 de octubre de 2001. Durante toda su existencia, funcionó con vagones Silver Fern. Desde que la Railways Corporation relajó su política sobre el uso privado de la red ferroviaria nacional en la década de 1980, se han realizado excursiones ocasionales de pasajeros en la desviación por parte de organizaciones como Mainline Steam y la Railway Enthusiasts Society .
Un pico de 814 m (2671 pies) de la cordillera Kaimai directamente sobre el túnel, [11] que anteriormente no tenía nombre, recibió el nombre de Stokes Peak en 2010 en honor a la geógrafa Evelyn Stokes . En 2012, el nombre del pico de la montaña volvió a ser anónimo. [12]
El túnel atraviesa piedra pómez , brecha , andesita e ignimbrita , intercaladas con toba blanda . [13] Las rocas tienen entre 3 y 5 millones de años. [14]
La geología blanda y las aguas subterráneas han provocado huecos bajo el suelo del túnel. Se realizaron reparaciones con resina en 2013 [15] y 2018 [16]. La contaminación del agua con azufre [5] y arsénico , lixiviado de las rocas, ha provocado problemas de mantenimiento. [7]
