Túneles

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Varios

Pasos subterráneos abiertos artificialmente para establecer una comunicación. Según el uso de la comunicación, los t. se clasifican en: a) para paso de personas a pie, en automóvil o ferrocarril; y b) para paso de materiales con carácter dinámico (líquidos y gases) o estático (conducciones eléctricas, telefónicas, etc.). El medio atravesado, así como su naturaleza, constitución y propiedades físicas y químicas, determinan otras clasificaciones en orden a su diseño y construcción. De esta forma podemos hablar de t. en roca o en terrenos excavables, subacuáticos, en montaña o suburbanos. Los t. necesitan obras e instalaciones complementarias que facultan su uso como medio de comunicación: ventilación, iluminación, señalización, controles ambientales, etc., que introducen categorías dentro de los distintos tipos.

El primer t. conocido data M 2160 a. C. Fue construido por los acadios bajo las aguas del Éufrates. Estaba destinado exclusivamente al paso del rey desde su palacio al templo, situado en la orilla opuesta. Son conocidos también t. en los Andes construidos por los incas en lugares en los que no es posible otra solución de continuidad. Existen otros muchos ejemplos en los que el natural afán de dominio de la Naturaleza por el hombre ha llevado su esfuerzo a la realización de obras subterráneas de comunicación, si bien no en forma sistemática. En el s. XVIII, la ejecución de canales, cuyas exigencias de rasantes hacen más imperiosa la necesidad de salvar los obstáculos naturales, y más tarde el tendido de vías férreas, provocaron el desarrollo de túneles. Los constructores de carreteras evitaron estas obras hasta la invención de la dinamita empleada en lugar de la pólvora negra, la widia y el carburo de tungsteno en sustitución del acero de forja, los motores, y muy especialmente el aire comprimido, hicieron económica esta solución. Hoy en día, los t. se han aplicado a todos los medios de comunicación terrestre y son viables en cualquier circunstancia.

La conveniencia de un t. suele plantearse como alternativa de otras soluciones que han de dar fácil comunicación a un servicio de transporte que resulta ineficaz o de elevado coste. El factor económico, determinante en estetipo de obras de infraestructura, debe considerarse con la profundidad debida. Han de evaluarse situaciones de intercambio de productos, zonas de influencia y su desarrollo, prognosis de tráfico, ahorros producidos y financiación, todo ello para calcular su rentabilidad. Factor muy importante, aunque de difícil consideración, es el desarrollo generado. Los estudios económicos se simultanean con los técnicos, que inicialmente son de reconocimiento y en fases más avanzadas son geológicos y geotécnicos. Finalmente, se decide el tipo de revestimiento, drenaje e impermeabilización, así como las instalaciones complementarias. Es usual, incluso antes de la decisión final, la realización de reconocimientos in situ mediante galerías que luego quedan incorporadas al t. como galerías de servicio o se emplean durante la construcción como galerías de avance. Como dato significativo de la importancia económica de estas obras, en relación con las carreteras, es de señalar que el coste de 1 Km. de t. de dos carriles es similar al de 15 Km. de autopista de cuatro carriles en terreno medio.

En De re metalica (1556), de G. Agrícola, primera obra conocida de carácter técnico sobre t., se indica un método para la excavación en roca consistente en el calentamiento del frente hasta el rojo, impregnándolo a continuación de una solución de sal y vinagre que produce la disgregación. Los t. en roca dura (granitos, ofitas, calizas marmóreas, gneiss) se excavan a plena o media sección, mediante voladuras, por explosión de barrenos de unos 3 m. de profundidad practicados mediante "jumbos" (máquinas portadoras de brazos telescópicos con martillos perforadores). El esquema de tiro produce un "cuele" en el centro de la sección, haciendo explosión series concéntricas de barrenos con diferencias de microsegundos. En rocas más blandas se efectúa la perforación a sección completa con "topos" (máquinas dotadas de una cabeza rotativa empujada hidráulicamente, provista de cuchillos de dientes y discos perforadores). La mayor de estas máquinas tiene un diámetro de 10 m., (Ciudad)con una potencia de 1.000 CV, pudiendo desarrollar un empuje de 5.000 toneladas. La perforación en terrenos más fácilmente excavables (arcillas consistentes, conglomerados, rocas descompuestas) se realiza mediante sistemas que permiten la entibación al tiempo del avance. Son muy conocidos los métodos belga, austriaco y alemán, caracterizados por la ejecución de una galería en clave (belga), que es ensanchada sucesivamente, dos galerías en clave y fondo (austríaco) o tres galerías en clave y hastiales (alemán).

Los t. en terrenos permeables, bajo la capa freática, movedizos o subacuáticos, requieren procedimientos especiales. La congelación del terreno, la provocación artificial del descenso de la capa freática, o la consolidación por inyecciones pueden facilitar el empleo de métodos convencionales. En otros casos es necesaria la excavación con "escudo" (cilindro de sección superior a la del t ’ biselado en su parte frontal, que permite la excavación bajo su protección). Es movido hacia adelante por medio de gatos que se apoyan en el revestimiento ejecutado por dovelas prefabricadas dentro del escudo. Existe una técnica para t. subacuáticos consistente en la prefabricación de secciones completas, que se hincan en el terreno o se disponen en zanjas previamente preparadas. Tiene un punto especialmente delicado en la realización de las juntas entre secciones. Los trabajos subacuáticos requieren muchas veces el empleo de aire comprimido, que impida la entrada de agua en las cámaras de trabajo, produciendo una perfecta estanqueidad.

Especialmente los t. de carretera deben estar provistos de un gran número de instalaciones complementarias que proporcionen seguridad, comodidad y fluidez al tráfico.

En primer lugar, la ventilación, que puede ser: longitud¡nal (el aire es empujado de una a otra salida), semitransversal (la sección del t. se divide en dos partes: por una de ellas es insuflado el aire limpio que se distribuye a la zona de circulación y evacuado por esta misma); finalmente, la transversal para la que la sección se dispone con tres compartimentos, pasando el aire limpio de su conducto a la zona de circulación, donde es aspirado al conducto de aire viciado, produciéndose la renovación completa en cada sección. Analizadores de CO y opacímetros pueden conectarse automáticamente a la regulación de la ventilación. La iluminación debe alcanzar niveles del orden de 60 lux, evitándose efectos de parpadeo al paso de los vehículos. Señalización, prevención de incendios y alarmas se cuidan especialmente para evitar accidentes.

En España están previstos para 1980, en carreteras y autopistas, 60 Km. de t., de longitudes superiores a 300 m.; el mayor construido es el de Viella, de 5,075 Km. Los ferrocarriles contarán entonces con 370 Km. de t.; el de mayor longitud es el de Canfranc, de 8,5 Km. Las obras hidráulicas han supuesto la realización de unos 350 túneles. Uno de ellos ’ dentro del trasvase Tajo-Segura, tendrá una longitud de 31,4 Km. Los ferrocarriles metropolitanos cuentan con 45 Km.; sin embargo, su avance será el más espectacular. En los países miembros de la OCIDE se han construido en los últimos 10 años 13.000 Km. de t.; es previsible que en los 20 próximos se construyan más t. que en toda la historia de la Humanidad. Próximamente, se acometerá el t. del canal de la Mancha, con 51 Km. de longitud, de ellos 37 bajo el mar. Hay proyectos para el transporte por t. en vacío, competitivos en todos los órdenes con los medios en uso. V. t.: MINERíA II.

F. J. HERRERO GARCÍA.

BIBL.: RICHARDSON, Pratique du percement des tunnels, París 1953; HAMNIOND, Tunel Engineering, Nueva York 1959; PEQUIGNOT, Turmels and Tunneling, Nueva York 1963; SZECHY, The Art of Tunneling, Budapest 1966; MANDEL, Verkehrs Tunnelbau, Berlín 1968; GALABRU, Cimentación y túneles, Barcelona 1970.