Puente-túnel de la bahía de
Chesapeake
En la bahía de Chesapeake existe una
construcción sorprendente. El enlace de 28,2 km entre Norfolk y el cabo
Charles, en el estado de Virginia, empieza como un puente pero desaparece en el
agua a mitad de camino. El puente-túnel combina dos puentes con dos túneles que
transcurren por debajo de importantes rutas de navegación.
Túnel, pasaje, galería o calzada
construida debajo de la tierra o del agua. Los túneles se utilizan para el
tráfico de automóviles, trenes y suburbanos; para transportar agua, residuos,
petróleo y gas; para desviar los ríos mientras se construye una presa, y con
objetivos defensivos, tanto civiles como militares. Las galerías subterráneas
son un conjunto de pasajes horizontales dispuestos en diferentes niveles, como
en las minas. Las instalaciones para las centrales hidroeléctricas enclavadas
sobre las rocas cercanas a las presas, también entran en la categoría de túnel.
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MÉTODOS DE CONSTRUCCIÓN DE TÚNELES
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Perforadora de túneles
Las perforadoras de túneles taladran
la roca con un cabezal de corte. El cabezal giratorio, que puede tener más de
5,5 m de diámetro, está dotado de varias cuchillas en forma de disco. A medida
que la máquina va perforando la roca, unas cintas transportadoras alejan los
fragmentos del cabezal. Según avanza la perforadora se construyen nuevos
segmentos de hormigón para revestir y sostener el túnel. Los segmentos ofrecen
además una superficie firme para que se apoye la perforadora, que a veces
avanza a más de 5 m por hora.
La construcción o perforación
de un túnel se realiza abriendo con explosivos o taladrando y excavando
corredores. Los túneles submarinos y los que atraviesan montañas se suelen
empezar por los dos extremos a la vez. Cuando se construyen túneles muy largos,
es necesario excavar conductos verticales a ciertos intervalos para perforar el
túnel desde más de dos puntos. La mejora de la maquinaria para taladrar y
perforar permite construir un túnel de cuatro a cinco veces más rápido que con
las técnicas antiguas.
La taladradora de aire
comprimido es el avance que más ha acelerado el proceso de construcción de
túneles en los últimos años. Se suelen montar varias perforadoras en unos
vehículos móviles llamados “jumbos”, que avanzan hacia la pared de roca y abren
huecos en sitios predeterminados. Estos huecos se rellenan con cargas
explosivas, se despeja la zona y se hacen detonar. Después se eliminan los
trozos de roca y se repite el proceso.
Otro desarrollo reciente
de la maquinaria perforadora es el topo. Es una máquina alargada con una cabeza
circular cortante que gira y avanza mediante energía hidráulica. En la cabeza
cortadora hay unos discos de acero que arrancan la roca de la pared según gira
el conjunto. Estas máquinas presentan ventajas considerables sobre la
utilización de explosivos. El túnel se puede abrir exactamente del tamaño
deseado y con paredes lisas, lo que es difícil de conseguir con explosivos, que
con frecuencia abren huecos mayores que el precisado. También se eliminan los
riesgos de accidentes por explosiones y el ruido; los trabajadores no están
expuestos a humos y gases nocivos y pueden transportar los trozos de roca sin
tener que parar para realizar explosiones. Un topo puede avanzar unos 76 m
por día, según sea el diámetro del túnel y el tipo de roca en el que se excava.
A pesar de estas ventajas,
los topos también presentan inconvenientes. Son muy costosos y la cabeza cortadora
ha de fabricarse a la medida del túnel; no se pueden utilizar en suelos
blandos, lodo o barro, ya que en vez de avanzar se hunden. Hasta hace pocos
años, durante los cuales se han desarrollado materiales especiales para las
superficies cortadoras, los discos se desgastaban rápidamente en zonas de rocas
especialmente duras.
Además de taladrar y de
utilizar explosivos, hay otros métodos para construir túneles. El método de
corte y relleno consiste en excavar zanjas, construir las paredes, techo y suelo
con hormigón o instalar secciones de túnel prefabricadas, y rellenar después la
zanja por encima del túnel. Este método no se suele emplear en superficies
urbanas. En zonas húmedas o de suelo blando se introducen grandes cilindros,
como tuberías, mediante sistemas de aire comprimido. Los trabajadores quitan la
tierra para que el cilindro avance. Los tubos de los túneles submarinos se van
montando por tramos cortos en una zanja excavada en el lecho del río o en el
fondo del mar. Cada sección se sumerge, se acopla a la sección anterior y se
asegura con unas paredes gruesas de hormigón.
Otro método de construcción
submarina es el empleo de los escudos, que son cámaras herméticas realizadas
con madera, hormigón y acero. El escudo actúa como un caparazón, en el interior
del cual se construyen los cimientos. Hay tres tipos de escudo: de caja,
abierto y neumático. La elección de uno u otro depende de la consistencia del
terreno y de las circunstancias de la construcción. En condiciones adversas se
suele emplear el escudo neumático, que utiliza aire comprimido para evacuar el
agua que entre en la cámara de trabajo.
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RIESGOS EN LA CONSTRUCCIÓN DE TÚNELES
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Las nuevas técnicas de
perforación no han eliminado todos los peligros que implica la excavación de
túneles. El agua puede irrumpir en el interior del túnel si éste no está
recubierto con hormigón o selladores plásticos, a un ritmo de 72.000 litros por
minuto. El agua tiene que bombearse al exterior porque retrasa la excavación,
molesta a los trabajadores, puede derrumbar las paredes y el techo del túnel y
daña los equipos. En los proyectos más recientes, se ha intentado congelar la
zona del túnel donde se trabaja para prevenir las inundaciones que se pudieran
producir antes de entibar y sellar las paredes. A excepción de algunos túneles
de transporte de agua y residuos, en los que las filtraciones no son un
inconveniente, los túneles se entiban de modo permanente con maderas, hormigón
o acero, o una combinación de los tres.
El polvo que generan las
explosiones es otro problema, ya que retrasa la excavación y puede producir
enfermedades a los trabajadores. Se ha utilizado en fechas recientes una
máquina que pulveriza una fina cortina de agua que asienta el polvo después de
la explosión. A pesar de las medidas de seguridad que se adoptan, se siguen
produciendo accidentes, como el que tuvo lugar en Japón en 1960, en el que una
explosión mató a 22 trabajadores.
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TÚNELES FAMOSOS DEL MUNDO
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El túnel de Seikan, en
Japón, comunica las islas de Honshū y Hokkaidō por el estrecho de Tsugaru; mide
53,85 km y es el túnel ferroviario más largo del mundo.
El túnel del Canal de
la Mancha es un túnel submarino de tres galerías que comunica Coquelles
(Francia) y Cheriton (Inglaterra) y mide 50,4 km. Es el túnel submarino
más largo del mundo y el mayor proyecto de ingeniería de Europa.
El del Mont Cenis (1871)
es un paso alpino de 13,7 km que comunica Francia e Italia. Fue el primer
túnel ferroviario; en su construcción se emplearon perforadoras de aire
comprimido.
El Simplon (1922) comunica
Suiza e Italia a través de los Alpes. Mide 19,8 km y es el túnel
ferroviario más largo de los Alpes.
El Yerba (1936) atraviesa
la isla de Yerba Buena en la bahía de San Francisco, California (Estados
Unidos). Mide 165 km de largo, 23 m de ancho y 15 m de alto; es
el túnel de mayor diámetro del mundo y tiene dos pisos.
El acueducto Delaware
(1944), en el estado de Nueva York (Estados Unidos), mide 137 km. Comienza
en Roundout Reservoir, en las montañas Catskill, y termina en Hillview
Reservoir, Yonkers; es el túnel de distribución de agua más largo.
El túnel del Mont Blanc
(1965) es un túnel para automóviles que atraviesa los Alpes entre Chamonix
(Francia) y Courmayeur (Italia), y mide 11,6 kilómetros.
El Plan Snowy Mountains
(1972), en Australia, incluye una compleja red de 145 km de túneles que
comunican centrales hidráulicas con embalses. Entre ellos destaca el
Eucumbene-Snowy (1965), de 23,5 km de longitud.
El túnel de Fréjus (1980)
es un paso alpino de 13 km entre Francia e Italia.
El túnel de Lærdal, en
Noruega, mide 24,5 km y es el túnel alpino para automóviles más largo del
mundo.
Principales túneles del mundo
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TIPO, NOMBRE
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UBICACIÓN
|
AÑO DE
ENTRADA EN SERVICIO |
LONGITUD (km)
|
|
Túneles de carretera
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Túnel de Lærdal1
|
Noruega, entre las localidades de
Aurland y Lærdal
|
2000
|
24,5
|
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Túnel de San Gotardo
|
Suiza, entre los cantones de Tesino
y Uri
|
1980
|
16,3
|
|
Túnel de Seelisberg
|
Suiza
|
1980
|
2 tubos de 9 km cada uno
|
|
Túnel del Arlberg
|
Austria
|
1978
|
13,97
|
|
Túnel de Fréjus
|
Entre Modane (Francia) y
Bardonecchia (Italia)
|
1980
|
13
|
|
Túnel del Mont Blanc
|
Entre Chamonix (Francia) y
Courmayeur (Italia)
|
1965
|
11,6
|
|
Túnel de Kan-etsu
|
Japón
|
1985
|
10,88
|
|
Túnel de Ena-san
|
Japón
|
1975
|
8,4
|
|
Túnel de Sainte-Marie-aux-Mines
|
Francia, entre Saint-Dié y Sélestat
|
1976
|
6,95
|
|
Túnel de Bielsa
|
Entre Saint-Lary (Francia) y la
provincia de Huesca (España)
|
1976
|
3
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|
Túneles ferroviarios
|
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Túnel de Seikan2
|
Japón
|
1988
|
53,85
|
|
Túnel del Canal de la Mancha
(submarino)3
|
Entre Coquelles (Francia) y
Cheriton (Inglaterra)
|
1994
|
50,4
|
|
Túnel de Dai Shimizu
|
Japón
|
1980
|
22,23
|
|
Túnel del Simplón
|
Suiza
|
1906
|
19,8
|
|
Túnel Shin Kanmon (submarino)
|
Japón, entre las islas de KyLushu y
Honshu
|
1975
|
18,7
|
|
Túnel de los Apeninos
|
Italia, entre Florencia y Bolonia
|
1934
|
18,5
|
|
Túnel de San Gotardo
|
Suiza
|
1882
|
15
|
|
Túnel de Lotschberg
|
Suiza
|
1913
|
14,6
|
|
Túnel del Mont Cenis4
|
Bajo el pico de Fréjus, en la
frontera francoitaliana
|
1871
|
13,7
|
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1 El túnel de carretera más largo
del mundo
2 El túnel ferroviario más largo del mundo 3 El túnel submarino más largo del mundo 4 En 1980 se abrió un túnel de carretera paralelo de 12.800 m de longitud |
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