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Túnel





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
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
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
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
TIPO, NOMBRE

UBICACIÓN

AÑO DE
ENTRADA EN SERVICIO
LONGITUD (km)


Túneles de carretera
Túnel de Lærdal1
Noruega, entre las localidades de Aurland y Lærdal
2000
24,5
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
Túneles ferroviarios
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
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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