> Engenharia: Como funcionam os túneis

por Bill Harris

Foto cedida por Cidade de Denver



Um cabeçote de perfuração de
uma TBM com seus cortadores em disco

As TBMs não apenas perfuram os túneis, mas também o sustentam. Conforme a máquina vai fazendo a escavação, duas brocas logo após os cortadores perfuram a rocha. Os operários então bombeiam cimento para dentro dos buracos e inserem vigas que permanecerão lá até que o revestimento permanente possa ser instalado. A TBM consegue isso com um grande braço eretor, que eleva segmentos do revestimento do túnel até o local onde devem ficar.

Imagem cedida pelo US Departament of Energy
Uma TBM usada na construção do Depósito de Yucca
Mountain, um local de armazenamento do
Departmento Energético dos EUA

Subaquáticos

Túneis construídos sob leitos de rios, baías e outros locais com água utilizam o método de trincheiras, que envolve imergir um tubo em uma vala e cobri-lo com material para manter o tubo no lugar.

A construção começa com a escavação de uma trincheira no leito do rio ou do oceano. Longas seções de tubo pré-fabricado, feito de aço ou concreto e lacrados para impedir a entrada de água são levados até o local e afundados até atingir a trincheira preparada para eles. Então, mergulhadores conectam as seções e removem os lacres, a água é bombeada para fora e todo o túnel é recoberto.

Imagem cedida por Stephen Dawson/Creative Commons Attribution Share-alike License
A extremidade inglesa do Túnel do Canal, em Cheriton, próximo a Folkestone, na cidade de Kent

O túnel que liga a Inglaterra à França, conhecido como túnel da Mancha, túnel do Canal ou Eurotúnel, percorre uma extensão de 51,5 km de solo calcáreo e mole sob o Canal da Mancha. Embora ele seja um dos túneis mais longos do mundo, levou apenas três anos para ser escavado, tudo graças às TBMs de última geração. Onze dessas máquinas enormes foram perfurando o leito do mar abaixo do Canal. E você pode perguntar, por que tantos? Porque o Eurotúnel, na verdade, consiste em três tubos paralelos, dois para os trens e um que serve como túnel para manutenções. Duas TBMs colocadas em cada extremidade do túnel cavaram cada um desses tubos. Basicamente, as três TBMs inglesas apostaram uma corrida contra as três TBMs francesas para ver quem chegava antes à metade. Enquanto isso, as cinco TBMs restantes trabalharam na terra mesmo, criando a porção do túnel que vai dos portais às suas costas respectivas.

Imagem cedida por Eric e Edith Matson Photograph Collection/
Library of Congress Prints and Photographs Division
Dentro de uma torre de ventilação do túnel Holland

A menos que o túnel seja curto, o controle do ambiente é essencial para fornecer condições seguras de trabalho e para garantir a segurança dos passageiros após o túnel ter entrado em funcionamento. Uma das preocupações mais importantes é a ventilação, um problema que sempre é ampliado pelos gases liberados por trens e automóveis. Clifford Holland cuidou do problema da ventilação quando projetou o túnel que leva seu nome. Sua solução foi adicionar duas camadas extras acima e abaixo do túnel de trânsito principal. Enquanto a camada superior retira os gases expelidos, a inferior bombeia ar fresco para dentro do túnel. Quatro grandes torres de ventilação, duas de cada lado do rio Hudson, abrigam os ventiladores que circulam o ar do túnel. E o ritmo com que isso é feito é impressionante: 84 ventiladores, cada um com 24 metros de diâmetro, conseguem trocar o ar completamente a cada 90 segundos.