El túnel de La Cabrera se sitúa en el tramo del acceso ferroviario de alta velocidad Madrid - Cuenca - Valencia, Siete Aguas-Buñol, une la llanura de Utiel - Requena y la Hoya de Buñol, salvando un importante desnivel y uno de los mayores obstáculos de la línea en su llegada a Valencia, la sierra de La Cabrera. Este trazado ha sido diseñado para una velocidad de proyecto 350 km/h.
El tramo de Siete Aguas-Buñol se enclava en una zona montañosa, de barrancos, que condiciona el discurrir de la línea. Con una longitud de 11,2 km y un desnivel de 245 m, el tramo salva el barranco Hondo de Massegar mediante el viaducto con el mismo nombre de 224 m de longitud, entra en el túnel artificial de Siete Aguas (420 m) discurriendo paralelo a la Autovía A-3 , para entrar en el túnel de La Cabrera, que atraviesa la sierra que le da nombre, con una longitud de 7.157 m y composición de doble tubo. En su salida en Buñol enlaza con el viaducto sobre la Rambla del Gallo (50 m) para entrar en el túnel de Buñol, de 1.916 m de longitud. Este túnel está compuesto por dos tramos, uno en mina de 1390 m y otro de túnel artificial de 526 m. Por último, el tramo, después de atravesar el término municipal de Siete Aguas y Buñol, termina con un terraplén que enlaza con el siguiente tramo (Buñol-Cheste) en su camino a Valencia. Los túneles suponen el 85% del total del trazado del tramo.
El Túnel de La Cabrera, el más largo de los existentes en los 914 km que componen la línea de Alta Velocidad, está compuesto por dos tubos circulares de 8,75 m de diámetro interior. Se ha excavado en materiales rocosos carbonatados (calizas, dolomías y margocalizas) y se ejecuta con distintos procedimientos, métodos convencionales (nuevo método austriaco a sección completa, en el lado de Madrid) y tuneladora (en el lado de Valencia), según las características geológicas del terreno y condicionantes externos. Además, el bitubo dispone de galerías de interconexión cada 400 m entre los dos tubos que lo componen.
La tuneladora que se ha utilizado en la excavación, S-373 UNAX, de Herrenknecht AG, ha sido de doble escudo y ha facilitado el buen desarrollo de la obra, Fabricada en Alemania y ensamblada en la propia boca del túnel ha logrado rendimientos record en la excavación del tubo 1 del túnel de La Cabrera. Tiene una longitud de 204 m y un peso de 2.700 toneladas. Su capacidad óptima de avance es de 1,60 m cada 25 minutos. En el plazo de dos meses se consiguió superar 5 veces el récord mundial diario de avance de perforación en el mencionado túnel de La Cabrera: 83,2 m excavados y 52 anillos colocados en un solo día.
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