¿Cómo se construyen los túneles submarinos?

Los viajes, aunque son hermosos, a menudo pueden poner en peligro la vida. Un barco o un ferry es vulnerable a ser tragado entero por las mareas altas y las tormentas voraces. En 1954, cinco transbordadores se disolvieron en el estrecho de Tsugaru, la masa de agua entre la isla de Hokkaido y la prefectura de Aomori, después de que fuera poseída por tifones.

El público estaba indignado. La construcción de un puente tampoco era una alternativa, ya que los vientos tempestuosos simplemente lo derribarían. La alternativa más segura era también la más alucinante... construir un túnel bajo el agua. Aun así, lo hicieron. En 1998, el gobierno no construyó cualquier túnel submarino, sino el más profundo y largo de su tipo. El túnel de Seikan se encuentra a 140 m por debajo del lecho marino y tiene una longitud de casi 54 km. La pregunta es, por supuesto, ¿cómo es posible que estas maravillas de la ingeniería se construyan con todo el lodo y el agua que fluye a raudales desde el más mínimo pinchazo?

El escudo del túnel

El primer túnel submarino del mundo se construyó bajo el río Támesis, que atraviesa Londres. A principios del siglo XIX, Londres era el eje del comercio en Europa y en gran parte del resto del mundo. Los puertos estaban congestionados con barcos que transportaban carbón y otras mercancías y las carreteras estaban repletas de vehículos tirados por caballos. La congestión era preocupante, sobre todo porque el industrialismo iba en aumento. Necesitaban una manera de aumentar su tasa de comercio y viajes sin aumentar el tráfico flotante.

En aquel entonces, la idea de construir un túnel bajo el agua era obviamente escandalosa; era producto de profecías utópicas. Sin embargo, también era, según los ingenieros, la solución más eficiente. Había riesgos, por supuesto: a metros bajo tierra, el barro y el agua impulsados por la presión podían penetrar a través de las grietas y colapsar todo el túnel, lo que obviamente sería desastroso.

Sin embargo, en 1818, Marc Brunel, conocido como uno de los ingenieros más brillantes de Inglaterra, desarrolló un ingenioso dispositivo que podía hacer un túnel a través del lecho marino sin permitir que se filtrara barro o agua. Su construcción fue cosa de genios. Utilizó lo que ahora se llama un “escudo de túnel”, un submarino de 40 pies protegido por una pared de acero y ladrillos de alrededor de 3 pies de espesor.

El túnel del Támesis entre Wapping y Rotherhithe no fue excavado por una gran máquina de perforación, sino por gente que literalmente se astillaba las rocas y la arena. A medida que el escudo avanzaba, los trabajadores del frente, que estaban expuestos a través de pequeñas cavidades, cavaban, mientras que los de atrás alineaban ladrillos a lo largo del túnel que acababa de nacer. Los trabajadores tuvieron que desarrollar dos salidas, una para deshacerse del lodo y la arena, y otra para el agua.

Lo que se predijo que duraría sólo 3 años, en realidad duró alrededor de 18. Finalmente, los ladrillos se fortificaron con hormigón y se completó el desarrollo de un túnel capaz de soportar vehículos tirados por caballos - y más tarde trenes -. El túnel sigue siendo una parte crucial de la red ferroviaria de Londres. Por un breve período, fue considerada la octava maravilla del mundo.

El túnel prefabricado y los “topos”

Sin embargo, en lugar de construir un túnel tal y como está excavado simultáneamente, primero se puede construir un túnel en el suelo y luego colocarlo bajo el agua.

Dicho túnel no se construye en su totalidad, sino en tramos. Los segmentos de hormigón se sellan con mamparos para asegurar que flotan. Con la ayuda de pesos adicionales, los segmentos son forzados a hundirse y se colocan en una cavidad larga y estrecha que recorre la longitud del túnel a construir. La cavidad se desarrolla mediante el dragado y la nivelación de la zanja antes de la construcción de los segmentos. Cada segmento se une para formar el túnel. El agua entre las juntas se bombea hidráulicamente y el túnel está sellado con agua. Todo lo que queda es un largo y exquisito túnel y un equipo de ingenieros encantados.

El túnel Ted Williams, que conecta la parte sur de Boston con el aeropuerto Logan, fue construido de esta manera. Doce segmentos, cada uno de 325 pies de largo, se unieron para formar el túnel. ¡Aún más sorprendente es el hecho de que cada uno de ellos albergaba carreteras ya totalmente construidas!

Aunque esta técnica es rentable, tiene muchas desventajas. En primer lugar, los ingenieros deben tener mucho cuidado al hundir los segmentos, ya que incluso una ligera desalineación puede tener consecuencias devastadoras. En segundo lugar, mientras que los túneles sumergidos se construyen bajo una zanja, existe la posibilidad de que algunos segmentos que miran hacia el agua queden expuestos. Estas aberturas podrían resultar en accidentes horribles si son golpeadas por barcos hundidos o anclas. Y tercero, obviamente, son los efectos perjudiciales de la excavación en el lecho del canal y, por lo tanto, en el medio ambiente y el ecosistema.

El método más conveniente, sin embargo, es usar un taladro, excepto que debe ser gigantesco. El túnel del Canal de la Mancha que conecta el Reino Unido con el norte de Francia fue construido por máquinas monstruosas llamadas tuneladoras (TBM). Una tuneladora, también conocida como “topo”, es una máquina que excava túneles cortando a través de rocas y estratos con cuchillas que giran rápidamente.

Por supuesto, esta comodidad es cara. Además, una sola máquina, que cuesta millones de dólares, es insuficiente para construir un túnel por sí sola. El túnel del Canal de la Mancha requirió 11 de ellos para construirlo. Sin embargo, mientras que el método preferido para construir un túnel depende de la conveniencia, la velocidad de la construcción y el gasto, el factor más importante sigue siendo la naturaleza del suelo que debe ser penetrado. Como resultado, ninguna técnica puede ser coronada como la mejor.

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