Una tradición de ingeniería: la aventura submarina de Schréder-Comatelec

A un paseo de los Campos Elíseos se encuentra la Association Française de l'Éclairage. Este egregio organismo representa a los fabricantes de iluminación de Francia: en el vestíbulo, un friso de Raoul Dufy rinde homenaje al genio de Edison, Kelvin y Ferrié. Arriba, una sala de juntas cuyas paredes están cubiertas de volúmenes encuadernados en cuero sobre tecnología de la iluminación de siglos pasados le hace recordar a Christian Remande un entorno mucho menos amable: un túnel a medio terminar a 40 metros de profundidad bajo el canal de la Mancha, donde estaba a punto de ver cómo su equipo se enfrentaba a una de las condiciones de trabajo más extremas de la Tierra.

Estando bajo el mar, todo es posible. Hablamos de impermeabilidad, corrosión y presión extrema. Las luminarias tendrían que soportar vientos de hasta 360 km/h a causa de los trenes que pasan.

Christian Remande
Antiguo consejero delegado de Comatelec Schréder

Nunca se había construido nada parecido al túnel del canal, así que el equipo de ingenieros de Christian tenía que diseñar no solo un sistema de iluminación, sino también la forma de probarlo. La misión implicaba una intensa colaboración a ambos lados del canal, modelado matemático y rociar el material con mangueras de alta presión. La luminaria que crearon era uno de los éxitos de ventas de la empresa, que ilumina proyectos de Mónaco a Medellín.

La obra de ingeniería del túnel ya era de por sí una proeza. Declarada una de las siete maravillas del mundo moderno por la Sociedad Estadounidense de Ingenieros Civiles (ASCE), este alcanza profundidades de 75 m bajo el lecho marino, tiene 50 km de largo, y 11 máquinas perforadoras tardaron siete años (realmente muy interesantes) en construirlo. En 2019, 1,6 millones de camiones, 2,61 millones de turismos y 11 millones de pasajeros de Eurostar atravesaron el túnel1.

The Schréder luminaires developed 30 years ago to light the Channel Tunnel are still there today

El trabajo de Schréder se realizó en dos fases: iluminación de las obras de túneles y terminales —porque hay en realidad tres rutas paralelas bajo el mar: dos para trenes más un túnel de servicio entre ellas— y creación de una iluminación segura, resistente y de bajo mantenimiento para el proyecto finalizado.

Si alguna vez se ha preguntado por el aspecto del Eurotúnel por dentro o por su iluminación, el actor Lambert Wilson recorrió recientemente el túnel de servicio con un Audi A8 como campaña de lanzamiento del vehículo de lujo. Incluso se ha atravesado en bicicleta: el ganador del Tour de Francia Chris Froome lo consiguió en 55 minutos en su bicicleta de contrarreloj Pinarello Bolide, en una colaboración con Jaguar.

Pero mucho antes de que los ingenieros empezaran a probar la resistencia de sus creaciones más recientes, ya estaban pensando en la luz. Iluminar túneles es un reto muy particular, y habiendo llegado rumores de que el túnel del canal podría convertirse en realidad, Schréder empezó a pensar en cómo podría hacerse. «Nada más oír la palabra “túnel” se despertó nuestro interés», recuerda Christian.

En los años 80, estuvieron trabajando en un túnel de ferrocarril suburbano en Massy que, precisamente, tenía el tipo adecuado de muro curvado. «Quisimos comparar la relación entre la cantidad de luz que venía de la luminaria y la que reflejaban las paredes, que son curvas», nos dice. Igual que una bombilla, «el túnel mismo actúa como reflector —no uno muy efectivo, pero un reflector, al fin y al cabo—».

Como empresa, Schréder tenía auténtica obsesión por la fotometría, la ciencia de medir la luz, durante años.

No se trata solamente de hacer luz, sin de ponerla en el lugar y en el momento correctos. Cualquiera puede vender lámparas; nosotros vendemos instalaciones de iluminación.

Vincent Lang
Director de investigación

Las luminarias fluorescentes diseñadas para el túnel —la JVT, la MY1 y la MY2— siguen en su sitio hoy, y adaptadas a las necesidades del usuario. Los túneles principales solo se iluminan en situaciones de emergencia, ya que los trenes tienen sus propias luces y los conductores prefieren usarlas. Pero esa parte fue sencilla en comparación con hacerlas lo bastante resistentes como para soportar el entorno del túnel.

7,000,000m³
excavados
1,300km
de cables eléctricos
238km
de fibra óptica
30,000
luminarias

«En esta clase de túnel, el problema es que la distancia entre el tren y los muros es tan escasa que es prácticamente como una bomba de bicicleta», explica Christian sobre los diagramas del túnel. Cuando el tren empuja el aire que tiene delante, la presión aumenta; y por detrás, la presión cae. Hay que pensar en el efecto de un tren expreso que pasa a toda velocidad junto a un andén, excepto que aquí el viento no tiene por donde escapar. Se conoce como el efecto pistón y los dos túneles de ferrocarril tienen un conducto entre ellos para permitir el flujo de aire y contrarrestarlo. Pero los cambios en la presión aún pueden ser como de un tercio de la presión atmosférica normal al nivel del mar.

El equipo de Christian realizó estudios matemáticos para diseñar luminarias que pudieran soportar estas condiciones extremas, y empezaron a plantearse cómo sujetarlas a los muros. Algunas de las más brillantes ideas consistieron en una carcasa protectora de doble articulación para la luz, vidrio endurecido químicamente y el diseño de fijaciones de clip en el vidrio protector.

El laboratorio interno de Schréder diseñó entonces una instalación a medida que permitió realizar tres pruebas simultáneas: una luminaria bajo depresión, otra bajo compresión y una sometida a un ciclo rápido de compresiones y depresiones —emulando trenes de alta velocidad pasando por el túnel—.

Para asegurarse, los ingenieros aplicaron mangueras de alta presión a sus prototipos. «Por lo que a las pruebas se refiere», indicaron en su momento, «la prueba cíclica es claramente la más exigente y los dispositivos que la superan no tienen problema en superar la prueba de la manguera de alta presión, incluso cuando se aplica directamente sobre la junta de sellado por largos periodos». Después de acabar con la manguera, era el momento de bambolearlas como un huracán.

«El laboratorio estaba muy bien equipado, pero no teníamos túnel de viento», recuerda Christian.

The luminaires for the Channel Tunnel underwent severe testing including windtunnel testing

«¿No había un túnel de viento en Francia?», interrumpe Gerard Lesage, actual consejero delegado de Comatelec-Schréder, tomando un café en la sala de juntas de la AFE. «Bueno, los tienen para la aviación», replica Christian. «Pero era exageradamente caro y demasiado grande para la tarea, realmente; no necesitábamos meter un avión entero, solo unas cuantas luminarias».

Terminaron justo al otro lado de la frontera, trabajando con la Universidad de Lieja y el Instituto Von Karman para la Dinámica de Fluidos en Bruselas. Utilizaron modelado matemático para escalar los resultados del túnel de viento y replicar velocidades más altas en el propio túnel. En un intercambio transfronterizo de conocimientos de ingeniería casi tan meritorio como el propio Eurotúnel, el Imperial College de Londres revisó en el banco de pruebas los cálculos teóricos realizados por la Universidad de Lieja, que resultaron ser extremadamente precisos.

Incluso cuando no pasan trenes, las luminarias del túnel —12.000 MY1, 7.000 MY2 y 13.000 JVT— no están en las condiciones más agradables. «¡Hay polvo de hierro desprendiéndose de las vías, diminutas partículas de cobre cayendo de los cables superiores, agua y sal!», exclama Christian. «Es hacer oposiciones a la destrucción del aluminio».

Para proteger el precioso contenido de la luminaria, desarrollaron una doble carcasa. «Francis Schréder y yo la diseñamos en el vestíbulo del Bagnolet Novotel», rememora Christian. «Diseñamos un montón de luces fluorescentes impermeables, para las que se necesitaba una doble carcasa». El elemento terminado se compone de bastidores de aluminio sellados sobre los extremos de la luminaria, cerrados por cubiertas con tornillos de acero inoxidable. Como todo se puede medir, la Comisión Electrotécnica Internacional tiene un sistema de marcado de protección IP de impermeabilidad: la luminaria completa tiene un nivel IP 67, el mismo que un teléfono Google Pixel 2.

Desde luego, la plataforma de pruebas de Schréder era tan impresionante que otra empresa que trabajaba en el túnel terminó utilizándola para probar cajas de distribución de acero inoxidable. «Cuando esta empresa inglesa vio todo el trabajo que habíamos realizado probando la iluminación, se pusieron en contacto con nosotros y nos preguntaron si podían hacer las pruebas en nuestro laboratorio», explica Christian. Después de años trabajando juntos en el túnel, existía un nivel de confianza sin precedentes entre marcas rivales, y la verificación técnica se hizo directamente entre Londres y R-Tech, el centro de Schréder en Lieja.


Los millones de pasajeros que cada año toman un sorbo de champán en Premier Business del Eurostar, o que se dirigen en coche a Le Shuttle para empezar las vacaciones familiares dan por hecho que van a poder aprovechar una de las maravillas de la ingeniería del siglo XX. Pero muy por debajo del nivel del mar, el trabajo de Schréder Comatelec se traduce en que el personal, los conductores y los pasajeros disfruten de un túnel iluminado con las técnicas más innovadoras del momento, y una tecnología que mantiene su solidez veinte años después. ¡Bon voyage!

 

Agradecimientos

Schréder desea agradecer a Christian Remande el tiempo que dedicó a conversar con nosotros y contarnos esta fabulosa aventura.

 

Fuente

1: https://www.getlinkgroup.com/en/our-group/eurotunnel/activity-and-performance/