Ya sea bajo el agua, sobre el suelo oa través de una montaña, los túneles existen desde hace siglos. A principios del siglo XX, cuando las ciudades florecían, los túneles eran un gran negocio: transportaban trenes, agua potable y automóviles; en otras palabras, eran la nueva savia de la sociedad. Aquí hay una mirada más profunda a cómo llegaron allí.
Los primeros túneles se construyeron a partir de cuevas
La gente ha estado construyendo túneles durante siglos. Hace milenios, la mayoría de los túneles se excavaron en cuevas existentes. Turquía, por ejemplo, alberga un laberinto de túneles y ciudades subterráneas. Uno de ellos, llamado Derinkuyu, tiene 18 pisos de profundidad y una vez fue el hogar de 20,000 personas. Cuando las cuevas no estaban disponibles como puntos de partida, los antiguos túneles se cavaban a la antigua usanza: a mano. El túnel de Pausilippo, cerca de Nápoles, conecta dos campos de difícil acceso. El túnel más largo y más grande del mundo antiguo, el pasaje tallado a mano se extiende casi una milla.
La tecnología de construcción de túneles mejoraría, pero lentamente. En el siglo XVI, los ingenieros usaban pólvora. Dos siglos después, lo reemplazaron con dinamita. Pero cuando llegó la revolución industrial, los taladros a vapor se robaron el espectáculo.
Los túneles de «cortar y cubrir» hacen su debut
Muchos de los primeros túneles modernos empleaban una técnica de «cortar y cubrir», con ingenieros cavando una zanja poco profunda, instalando las paredes del túnel y luego cubriendo el túnel con tierra. Este método probado y verdadero es conocido por ser económico y eficiente y todavía se usa regularmente en la actualidad. En 2016, el Túnel Eurasia en Turquía, que conecta la parte asiática de Estambul con su lado europeo, se construyó con la ayuda de la técnica de cortar y cubrir.
Por supuesto, la técnica de cortar y cubrir no funciona si está tratando de perforar profundamente en una montaña. Incluso en condiciones normales, como en una calle de la ciudad, la técnica puede ser extremadamente perjudicial, ya que implica una importante construcción sobre el suelo. Y es imposible cuando se trata de hacer un túnel bajo el agua.
Para los túneles submarinos o “subacuáticos”, la construcción de túneles requeriría conocimientos adicionales. Y todo comenzaría con un molusco.
El «Método Shield» ayudó a hacer posibles los túneles submarinos
teredo navalis es una especie de almeja de agua salada, un molusco más comúnmente llamado «gusano marino». La almeja usa un par de placas para excavar con seguridad en la madera. Un día, a principios del siglo XIX, el ingeniero Marc Brunel caminaba por el río Támesis en Londres, Inglaterra, cuando vio a uno de los bichos mordiendo una tabla de madera. De repente, tuvo una idea.
Era 1825. En ese momento, los túneles submarinos se consideraban imposibles. Pero Brunel pensaba lo contrario. Inspirándose en el gusano de la nave, desarrolló un sistema de escudo que podría usarse para proteger a los mineros mientras excavaban el primer túnel submarino del mundo. Como escribe David Bressan en Forbes, “Los mineros cavaban al frente del túnel, protegidos por un marco de madera móvil. Inmediatamente detrás de los mineros, los trabajadores asegurarían el túnel, cubriendo las paredes con ladrillos y concreto”. Hoy en día, esto se llama el «método del escudo».
El primer intento de Brunel fue duro. Su túnel se inundaba rutinariamente y seis trabajadores se ahogaban. Pero el túnel Wapping-Rotherhithe finalmente se completó después de 16 años de trabajo en 1841. El sistema de escudo vería varias mejoras a lo largo de los años, gracias en parte a la introducción del «escudo de gran cabeza», un método que comprime el aire para evitar que el agua exterior la presión de la inundación del túnel.
Hoy en día, ese sistema todavía está en uso. Pero en lugar de emplear herramientas a vapor, los tuneleros modernos a menudo usan una máquina perforadora de tubos (TBM), un gusano mecánico gigante con una cabeza giratoria cubierta de cuchillas. Esta máquina corta roca y arcilla y canaliza la roca triturada, llamada «botín», por la parte trasera del túnel.
Las tuneladoras son tremendamente productivas. Se utilizaron para construir el túnel de base de San Gotardo de 35 millas en Suiza, el túnel de tráfico más largo y profundo del mundo. Gracias a las tuneladoras que construyeron el Gotardo, ahora los trenes de alta velocidad atraviesan los Alpes suizos en un tiempo récord.
El “método del tubo sumergido” cambió el juego
Si bien las tuneladoras y el método del escudo todavía se usan ampliamente, un nuevo sistema dominaría el mundo de la construcción de túneles submarinos en la década de 1950: el método del tubo sumergido.
En este método, los túneles se prefabrican sobre el suelo, los ingenieros dragan el lecho del río y los túneles flotan sobre el agua. Cuando se colocan en la ubicación correcta, se usa un sistema de pesos para hundir cuidadosamente el túnel en su ubicación. Luego, la tierra y la roca se llenan sobre el túnel sumergido.
El método, que se usó para túneles como el puente-túnel de la bahía de Chesapeake, tiene varias ventajas, incluido que el túnel se puede construir sin ninguno de los riesgos asociados con la presión de aire peligrosa: un cambio total en las reglas del juego.
