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El túnel de South Central Hillsborough discurre bajo el río Alafia en la bahía de Tampa. El túnel es parte de la etapa B del Plan Maestro de Aguas, un ambicioso programa en tres etapas para reaprovisionar los empobrecidos depósitos de aguas subterráneas de Florida.
La propietaria del proyecto, Tampa Bay Water, adjudicó el contrato nº 2 del túnel de South Central a Kenko Inc. en 2002. El contratista eligió una solución innovadora para abordar las difíciles condiciones geotécnicas del proyecto: una tuneladora Robbins EPB híbrida.
El túnel atraviesa las extremadamente permeables calizas del acuífero de Florida que se presentan muy fracturadas, teniendo la tuneladora que afrontar presiones hidráulicas en el frente de hasta 2,5 bar. Por encima de la caliza existe una capa muy rígida de arcilla verde y, por encima de ella, una capa superficial de unos 4 m de espesor de arena fina, suelta y limosa.
El contratista del proyecto seleccionó a Robbins como proveedor ya que necesitaba un diseño que englobase características de tuneladoras de roca dura, EPBs y escudos de lodos (“slurry”). La tuneladora Robbins montaba ocho cortadores dobles y cuatro sencillos de 17”, desmontables desde el interior de la máquina. La máquina era capaz de proporcionar un empuje de 5783 kN y un par en la cabeza de 409457 Nm.
La cabeza de corte llevaba dos aberturas, una a cada lado de la máquina, a través de las que se podía perforar para sondeos o inyectar productos ante condiciones de terreno poco competente. Un transportador sinfín de 432 mm de diámetro recogía los escombros en la solera del túnel, que después se transportaban a una mezcladora donde se machacaban los escombros calizos. El sistema completo de excavación era cerrado y de frente presurizado para soportar la presión hidráulica de hasta 3 bar.
El escombro se trasvasaba desde la mezcladora hasta una bomba de lodos instalada en el interior del túnel que lo enviaba a través de una tubería al pozo de arranque desde donde una segunda bomba lo llevaba hasta la superficie. Esto era debido a que las calizas eran tan porosas que no podían formar una matriz competente, siendo el escombro resultante muy difícil de trasvasar a vagones desde el transportador sinfín.
La tuneladora EPB híbrida comenzó a trabajar el 27 de mayo de 2002. En sus primeras etapas funcionó como EPB pura, evacuándose los escombros mediante vagones.
A medida que avanzaba, la tuneladora se vio sometida a cargas hidráulicas cada vez mayores hasta alcanzar los 2,5 bar. En esta situación, según lo previsto, se instaló un sistema de sujeción de la máquina circular, para mantenerla en posición.
E-n esta situación, las altas presiones de agua impedían el manejo del escombro líquido de manera eficaz entre el transportador sinfín y los vagones y los aditivos inyectados al terreno no surtieron el efecto deseado, continuando la entrada de agua al túnel. Entonces fue cuando se transformó el sistema de gestión del escombro comenzándose a utilizar las bombas de lodos.
Tras la modificación, la máquina progresó de manera adecuada y caló el túnel el 22 de agosto de 2002 con una desviación de únicamente 3 mm sobre su objetivo geométrico.
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