1. HISTORIA DE LOS TÚNELES Y SU EVOLUCIÓN EVOLUCIÓN HISTÓRICA Introducción El túne túnell arra arranc nca a de la nece necesi sida dad d de supe supera rarr un obst obstác ácul ulo o natu natura ral, l, generalmente un macizo montañoso. Pero además de la montaza existen otras barreras que se pueden salvar mediante túneles como los cursos de agua, fuviales o marinos, y las zonas urbanas densamente edicadas en las que a menudo se incorporan túneles. Entr Entre e los los usos usos más más recu recuen ente tess pued pueden en enum enumer erar arse se los los túne túnele less para para ve!"culos, para redes de errocarril urbano o #etros, para uso peatonal, para abastecimiento de agua, saneamiento, galer"as de servicio y para almacenamiento de residuos $%.&.P.'. (i bien el túnel en sentido estricto se caracteriza por su marcado carácter lineal, aqu" se considerará, por extensi)n, el termino túnel en un sentido amplio, no s)lo como obra lineal sino como espacio subterráneo que incluye desde la caverna, la cueva natural !asta amplios recintos subterráneos transitables dentro de lo que podr"a englobarse como urbanismo y espacio subterráneo* en suma, el túnel como obra de tránsito y tambi+n como !ábitat.
ig. -. magen cticia del túnel ideado por /!om+ de &aramond ba0o las aguas del 1anal de la #anc!a $proyecto presentado en -234 en la Exposici)n 5niversal'.
El túnl n l! "i#tori! d lo# $u%lo# El arte de los túneles se unde en sus or"genes con el arte de la miner"a. 6a &in! &'# !nti(u! que se conoce en el mundo se localiza en el cerro de 7omvu, en (8azilandia, y data del !)o *+.+++ !.C.* en ella el !ombre de 9eandertal minaba !ematites, piedra de sangre, muy apreciada para ritos mortuorios* las !erramientas no eran otras que piedras aladas y sus manos desnudas. El $ri&r &,todo d $r-or!ción de galer"as mineras y, con posterioridad, de túneles es la t,cnic! dl -u(o, consistente en provocar un incendio en el rente de ataque para luego soocarlo bruscamente con agua r"a produciendo un brusco gradiente t+rmico que da lugar al resquebra0amiento de la roca* pero esta t+cnica tambi+n provoca, como no es di"cil imaginar, una atm)sera viciada, irrespirable, generando gases a menudo venenosos, convirtiendo el traba0o del minero en una trampa mortal a la que s)lo unos pocos aortunados sobreviven. El $ri&r túnl d l! "i#tori!, allá donde +sta se diumina con el territorio del mito, ue el que la leyenda dice mandara construir S&ir!&i# ba0o el Eúrates para comunicar el Palacio y el /emplo de 7elos en la 7abilonia del ::;; a.1.. % este ormidable traba0o se reeren entre otros los !istoriadores
a.1.' el prop)sito no es m"stico o religioso sino ingenieril, !idráulico. /en"an como n el abastecimiento a las ciudades y la captaci)n de aguas. ?Por qu+ ba0o tierra@. Por varios motivos. El más poderoso de ellos, sin duda, evitar que un bien tan preciado como el agua $muy escaso por aquellas regiones' se evaporara como consecuencia de las altas temperaturas que se alcanzaban. Pero siguiendo con los principales !itos de la !istoria de los túneles merece especial reerencia el de la I#l! d S!&o#, de un Ail)metro de longitud y primero del que se tiene noticia del ingeniero que lo construy), Eu$!lino# d (!r!, !i0o de 9austroo. Esta obra construida !acia el BC; a.1.,
serv"a para el abastecimiento de agua a la capital de la isla. Estuvo en uncionamiento durante un milenio y ue considerada y ue considerada como una de las tres maravillas del #undo =eleno.
/ambi+n merece especial atenci)n la +poca del I&$rio Ro&!no. 6os romanos construyeron túneles con muy diversos prop)sitosD galer"as mineras, túneles para abastecimiento de agua, para alcantarillado, para el drena0e de lagos volcánicos $emisario de ucino con BB;; m de longitud', en las calzadas romanas $como el túnel de Pausilippo, cerca de 9ápoles, con sus -B;; m de longitud', sin olvidar los túneles de prop)sito militar y las catacumbas. En la Ed!d di!, los túneles pierden esa potencia como obras vigorosas de ingenier"a civil y derivan en galer"as y pasadizos en castillos y ortalezas, obras menores. F.
ig. :. &rabado extra"do de la obra de FH>F
El Rn!ci&into marca el resurgir del !ombre as" como el de los túneles tras el letargo de la +poca medieval. 6eonardo da Finci concibe niveles subterráneos en sus proyectos de ciudades y piensa en la posibilidad de perorar túneles allá donde los canales se encuentran con barreras montañosas. El primer túnel del enacimiento es la in! d D!roc! en la provincia de /eruel. 1uenta con 3;; m de longitud, 3 m de anc!ura y una altura variable entre los 4 y 2 m. ue construido entre -BBB y -B4; por Pierres 7edel para reconducir y desviar las aguas torrenciales que ven"an castigando la villa aragonesa.
ig. C. mágenes de la antigua #ina de
Pero es en el siglo >F cuando surge la Er! d lo# C!n!l# y dentro de ella los túneles comienzan a adquirir peso propioD el túnl d !l$!#, cerca de 7eziers en el C!n!l d idi para la uni)n de los dos mares $%tlántico y #editerráneo', obra portentosa que impulsa 1olbert ba0o el reinado del ey (ol $6uis >F' es el $ri&r túnl $!r! c!n!l. Este túnel, de -BB m de longitud, 3,B m de altura y 2 de anc!ura, ue perorado por PierreHPaul iquet, &$l!ndo l! $ólor! $or $ri&r! 2. %s" comienza la Era de los túneles para canalesD tras +l muc!os túneles se construirán en las siguientes d+cadas destacando los túneles ingleses para canal, muc!os de ellos obra de ese prodigioso ingeniero que se llam) Iames 7rindley. 6a experiencia adquirida con la construcci)n de túneles para canal resultar"a valios"sima en el per"odo siguiente, ya superado en el coraz)n de Europa el umbral de la evoluci)n ndustrial, la Er! d lo# 3rroc!rril#. En la !istoria de los errocarriles, que se desarrolla a partir del siglo >>, los túneles tuvieron gran auge* en la !istoria de los túneles de errocarril se agolpan grandes !azañas en una denonada luc!a del !ombre por dominar el arte de perorar la tierra* incorporando progresivamente maquinaria y procedimientos constructivos a partir de los cuales el esuerzo manual va cediendo en pro de una incipiente mecanizaci)n.
En el siglo >F exist"a ya el transporte por carriles cuya inraestructura estaba construida de madera y se utilizaba para mover por ella vagones en las minas. 6os avances t+cnicos del siglo >>, que surgen gracias a la evoluci)n ndustrial !acen que aparezcan los errocarriles. En -2;C se abri) el primer errocarril tirado por caballos del mundo en (urrey, nglaterra. %s", los ra"les de !ierro se extendieron al transporte de mercanc"as y via0eros. 1on las primeras locomotoras de vapor el desarrollo del tren estaba decidido. En -2:B se inaugur) el primer tren traccionado por una locomotora de vapor creada por (tep!enson. El $ri&r túnl d -rroc!rril ue el de /erreH9oir en rancia, de la l"nea oanneH%ndrezieux, camino de carriles traccionado por caballos, construido por caballos, construido en -2:3, con -J43 m de longitud, B m de altura y cerca de Cm de anc!ura.
ig. J. magen correspondiente a la bendici)n de los ra"les de la v"a del túnel de Perruca en 6e)n $-22J'
6os errocarriles de vapor, que comenzaron en &ran 7retaña, se multiplicaron de orma importante entre los años -2C; y -2JB. El errocarril de 6iverpool a #anc!ester, obra de sambard Kingdom 7runel ue el primero* dic!a l"nea atravesaba la montaña por dos túneles, uno de J.2 Am y otro de -.3 Am.
/ámesis $en cinco ocasiones', contra la quiebra nanciera, contra ese gran agu0ero del que casi todos recelaban pero que los 7runel superaron enrentándose a todas las dicultades con arro0o y valent"a sin l"mites.
ig. B. % la izquierda una imagen de +poca del túnel construido ba0o las aguas del r"o /ámesis y a la derec!a otra del escudo utilizado y patentado por 7runel para este mismo proyecto $-2JC'
En un principio, la construcci)n de un errocarril era considerada como empresa de colosos, pero conorme los progresos se iban consolidando, los errocarriles se constru"an con relativa acilidad y econom"a, desarrollándose en todo el mundo como un gran modo de transporte terrestre. Ello llev) a una revoluci)n en el transporte en todo el mundo y a un cambio trascendental en el estilo de vida. Ma en la segunda mitad del siglo >> se produce un avance impresionante con la construcci)n de los grandes túneles alpinos de errocarril. 6os nombres de #ont 1enis, (an &otardo y (impl)n constituyen la triada en la titánica luc!a por perorar los %lpes y que marca el punto de mayor tensi)n en la !istoria de los túnelesD baste recordar que la longitud respectiva de estas galer"as es de -:.3 Am, -B.: Am y -N.4 Am. 6os medios disponibles eran todav"a modestos, si bien la incorporaci)n de máquinas taladradoras accionadas por aire comprimido, obra de (ommeiller, marca un salto cualitativo en los rendimientos alcanzados.
En aquellas d+cadas la temeridad y audacia de los ingenieros no ten"a limites y tal vez por ello ninguno de los que emprendieron los tres grandes túneles alpinos de errocarril pudieron ver su obra terminada. Probablemente, en ocasiones, tambi+n a causa de una ambici)n desmedida, las condiciones de traba0o resultaban in!umanas, destacando la negra !istoria de 6ouis avre y el túnel de (an &otardo. El compromiso de un plazo de e0ecuci)n imposible de cumplir con duras penalizaciones por cada d"a de retraso condu0o a avre primero a la ruina, luego a la muerte y a sus traba0adores a unas condiciones laborales y sanitarias inernales, estimándose en cerca de doscientos el número de muertos durante las obras* un precio muy elevado. /ambi+n en Estados 5nidos se van imponiendo los túneles en la segunda parte del siglo >>. 1abe recordar dos túneles ba0o el r"o de 1!icago abiertos en -23N y -24-, que sirvieron como la única v"a de escape para los !abitantes de la ciudad durante el eroz incendio que redu0o la ciudad a cenizas en octubre de -24-, s)lo cuatro meses despu+s de inaugurarse el túnel de la calle 6a (alle. El túnl Hoo#!c marca tambi+n sin duda un !ito a nivel de avances tecnol)gicos, como el de la utili2!ción $or $ri&r! 2 d l! nitro(licrin! en este tipo de obras, y el túnel de (aint 1lair construido a nales del >> ba0o el r"o que le da nombre entre EE.55 y 1anadá mediante un escudo de 3.JB m de diámetro. 1omo !emos visto el resurgimiento de los túneles como consecuencia de la evoluci)n ndustrial, la máquina de vapor y los errocarriles marc) un !ito importante en el diseño y construcci)n de los mismos. 6os siguientes avances ueron debidos a diversas causas. %s", l! lctricid!d y la $otnci! l,ctric! propici) la aparici)n de los errocarriles subterráneos, el metro. Por otra parte , las centrales de energ"a dieron lugar a los túneles para enriamiento de agua y para conducci)n de cables. 6a máquina de combusti)n interna, no s)lo extendi) la potencia de la ingenier"a sino que dio lugar al motor de explosi)n, lo que condu0o al desarrollo de las carreteras y por tanto a la demanda de un número creciente de túneles para ve!"culos a motor, no s)lo perorados ba0o montañas sino tambi+n ba0o colinas menores o incluso ba0o los cauces de los r"os. (on innumerables los túneles construidos desde entonces !asta la actualidad, as" como las me0oras en las t+cnicas y elementos constructivos que poco a poco !an alcanzado un grado de ecacia inimaginable.
undamentalmente !an de considerarse los sistemas ingl+s, belga, alemán y austriaco. 1on posterioridad se introducir"a el 9uevo #+todo %ustriaco, con una inmensa proyecci)n y aplicaci)n de orma diversicada. % continuaci)n revisaremos de orma esquemática los diversos m+todos y que se centran principalmente en las dierentes secuencias de excavaci)n. El ,todo In(l,#D recibe su nombre por !aber sido aplicado en túneles a trav+s del tipo de terreno que usualmente se localiza en nglaterra, como son las arcillas y areniscas. (iguiendo el e0emplo establecido en la construcci)n del primer túnel ba0o el /ámesis, su principal caracter"stica es proceder el avance de la peroraci)n a secci)n completa del túnel, en una sola operaci)n. El ,todo 4l(!D se basa en los principios que permitieron la construcci)n, en -2:2 del túnel de 1!arleroi en el 1anal que enlaza 7ruselas y 1!arleroi. El ,todo Al&'nD este sistema ue utilizado por primera vez en -2;C para construir el túnel en el 1anal de (an Ouint"n, y desarrollado por LiebeAing en -2-J, siguiendo el sistema de núcleo central, tambi+n empleado en la construcci)n de las amplias b)vedas de cerveza de 7aviera. El ,todo Al&'n odi5c!doD se aplica en el caso en que durante la operaci)n de peroraci)n del túnel, a trav+s de un terreno bastante rme, sur0a la aparici)n de agua, lo que origina una alteraci)n en el #+todo 1lásico %lemán en cuanto a las etapas sucesivas de ataque del rente. El ,todo Au#tri!coD los austriacos desarrollaron un plan de traba0o basado en la utilizaci)n de puntales de madera ormando un sistema de entibaci)n, procedimiento aplicado en las minas de riburgo y que ue aplicado por primera vez por #eisner en la construcci)n del túnel de berau, en el errocarril entre 6eipzig y
ig. 3. Esquema de los dierentes m+todos constructivos nacionales
6legados a este punto, consideramos adecuado !acer un pequeño resumen sobre los principales actores que !an intervenido en el progreso de la ingenier"a de túnelesD 6a ingenier"a de túneles !a progresado de orma muy signicativa durante el siglo >> y lo que llevamos de >>. Entre los principales actores que !an contribuido decisivamente a este avance se encuentran los siguientesD Q En rl!ción con l! 6c!!ción, las me0oras en las t+cnicas de voladura, tanto en la ase de barrenado como en los tipos de explosivos, el uso cada vez más eciente de la energ"a, sea el+ctrica o por aire comprimido* as" como la introducci)n de nuevos equipamientos y maquinaria, dependiendo de las caracter"sticas del terreno $tema del que nos ocuparemos más en proundidad en los siguientes puntos', como son las máquinas tuneladoras $/7#', las rozadoras o tuneladoras de ataque puntual, escudos, etc !a sido determinante. Q En rl!ción con l #o#tni&into, los avances en materia de revestimientos, principalmente en !ormig)n y acero moldeado, en me0ora del terreno mediante inyecciones a presi)n as" como el pereccionamiento de máquinas tuneladoras a secci)n completa. Q En rl!ción con l!# c!r!ctr0#tic!# dl ntorno d tr!%!7o, cabe resaltar las notables me0oras en sistemas de ventilaci)n e iluminaci)n, un control más ecaz del agua subterránea mediante equipos de bombeo o a trav+s de sobrepresi)n ambiental. Q En rl!ción con lo# &,todo# d di#)o 8 con#trucción de entre los diversos m+todos que anteriormente se apuntaron, cabe destacar el 9uevo #+todo %ustriaco de construcci)n de /úneles $9%/#'. (i bien este m+todo se encuadrar"a dentro de los sistemas de
sostenimiento de túneles, su alcance, rascendencia y repercusi)n a nivel mundial permite armar que el 9%/# supone una destacada contribuci)n a la ingenier"a de túneles.
ig. 4. Fista en perspectiva de una moderna tuneladora que se utilizará para la construcci)n de la utura 6"nea N de #etro en 7arcelona
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Q %E/( $-N2N'. R
Q IuncW 5bierna, I. %. $-NN4'. 1ap"tulo -, =istoria de los túneles y su evoluci)n tecnol)gica. R#anual de /úneles y bras (ubterráneasS. EditorD 1arlos 6)pez Iimeno et al. #adrid D &rácas %rias #ontano, -NN4 $-;2:p.' -T edici)n. Q #iliarium.com ngenier"a 1ivil y #edio %mbiente. R=istoria y &randes =itos de la ngenier"a de /únelesS Dircción: !ttpDUU888.miliarium.comU#onograasU/unelesULelcome.asp 
