post-image

Pioneros en la excavación de túneles para obras de ingeniería

Ingeniería fecha 08 octubre 2019


La excavación de túneles es una da las labores de la ingeniería más antigua del mundo. Una actividad que ha dejado algunos nombres propios de ingenieros relevantes en la historia, bien por las innovaciones técnicas que introdujeron, bien por los retos que afrontaron o, bien por su actuación pionera.

 

EVOLUCIÓN DE LA INGENIERÍA DE TÚNELES

Los primeros túneles se encuentran ya como una construcción de la naturaleza llevada a cabo principalmente por la fuerza mecánica del agua. Posteriormente, la explotación de la minería y la conducción de aguas impulsarían el desarrollo de técnicas para su creación artificial. Más adelante serán el ferrocarril, sobre todo, y las carreteras los grandes impulsores de esta actividad ligada históricamente a la ingeniería.

A través de la historia los ingenieros han tenido que enfrentarse a importantes retos. Las técnicas fueron evolucionando despacio. Al principio se empleó el fuego. El sistema consistía en desarrollar un fuerte foco de calor en el frente de ataque para, una vez elevada la temperatura de la roca al máximo, proceder a apagarlo y enfriarla rápidamente. Esto provocaba el resquebrajamiento de la misma y así se podía progresar con el túnel.

Posteriormente, gracias a la aportación de Alfred Bernhard Nobel y su dinamita, se comenzaron a aplicar técnicas de voladura. Aunque ya se había empleado la pólvora con anterioridad, la dinamita supuso un gran avance por su mayor potencia y precisión.

Casi al mismo tiempo, incluso un poco antes que la dinamita, aparecerían los primeros ingenios antecedentes de las modernas máquinas tuneladoras, que multiplicarían significativamente el rendimiento y la seguridad en la excavación de túneles. La primera tuneladora sería obra de Germain Sommeiller, quien en 1847 creó la perforadora de rotopercusión de aire comprimido.

 

LA APORTACIÓN DE SIR MARC ISAMBARD BRUNEL: EL ESCUDO

Pero las excavaciones de túneles no solo se basan en la mecánica de la excavación. Se hace fundamental contar con estructuras y elementos capaces de asegurar el avance y contener las tierras y las aguas. Es en este aspecto en el que los conocimientos aportados por Brunel, un ingeniero francés afincado en Inglaterra, destacan. Con la creación del escudo permitió un perfecto trabajo de las máquinas tuneladoras aun enfrentándose a tierras blandas.

Su ingenio fue aplicado en la construcción del famoso túnel bajo el río Támesis, en 1843, que hoy es parte integrante de la Línea Este del metro de Londres entre Rotherhithe y Wapping. Inspirado en la observación de la naturaleza y en cómo horadaba el molusco teredo navalis la madera de los cascos de los barcos, Brunel diseñó y patentó un escudo de acero que era usado como contención de las tierras y protección de los trabajadores encargados de excavar manualmente, y que se iba desplazando mediante gatos mecánicos de tornillo sin fin.

 

LA CONJUNCIÓN DE LAS TÉCNICAS Y EL ATAQUE A LOS ALPES

Gracias a estos avances y a la aplicación conjunta de las técnicas se pudo acometer el proyecto ferroviario de los Alpes con tres túneles. El primero de ellos sería desarrollado por el propio ingeniero Germain Sommeiller. Se trata del túnel de Mont Cenis o de Fréjus (13,7 Km), abordado entre los años 1857 y 1871 y en el que el ingeniero llegaría a emplear la dinamita en la última fase, adelantándose su finalización en 9 años al plazo originalmente previsto de 25.

Tras este túnel se completaría el proyecto con el túnel de San Gotard (15 Km) finalizado en 1882 y llevado a cabo por el ingeniero Luis Favre en 8 años. También el túnel de Simplón I (19,8 Km), ya en 1906.

La excavación de túneles ha seguido su progreso hasta nuestros días. Hoy empleamos tuneladoras topo (TBM) para las rocas duras y máquinas de escudo (EPB) para las tierras blandas.