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Tubo sumergido

Esquemas de tipos típicos de tubos sumergidos

Un tubo sumergido (o túnel sumergido ) es un tipo de túnel submarino compuesto de segmentos, construidos en otro lugar y llevados flotando hasta el sitio del túnel para hundirse en su lugar y luego unirse entre sí. Se utilizan comúnmente para cruces de carreteras y ferrocarriles de ríos, estuarios y canales/puertos marítimos. Los tubos sumergidos se utilizan a menudo junto con otras formas de túnel en su extremo, como un túnel excavado y cubierto o un túnel perforado , que generalmente es necesario para continuar el túnel desde cerca del borde del agua hasta la entrada (portal) en la superficie terrestre.

Construcción

El túnel está formado por elementos separados, cada uno prefabricado en una longitud manejable, y luego se sellan los extremos con mamparos para que puedan flotar. [1] Al mismo tiempo, se preparan las partes correspondientes del camino del túnel, dragando una zanja en el fondo del canal y nivelándola con tolerancias finas para soportar los elementos. La siguiente etapa es colocar los elementos en su lugar, cada uno remolcado hasta la ubicación final, en la mayoría de los casos requiriendo algo de ayuda para permanecer flotante. Una vez en posición, se utiliza peso adicional para hundir el elemento en la ubicación final, siendo esta una etapa crítica para asegurar que cada pieza esté alineada correctamente. Después de colocarlo en su lugar, la unión entre el nuevo elemento y el túnel se vacía de agua y luego se hace estanca, y este proceso continúa secuencialmente a lo largo del túnel. [2]

Luego se rellena la zanja y se añade cualquier protección necesaria, como una armadura de roca , sobre la parte superior. El suelo junto a cada elemento final del túnel suele reforzarse para permitir que una tuneladora perfore los enlaces finales a los portales en tierra. [2] Después de estas etapas, el túnel está completo y se puede realizar el acondicionamiento interno.

Los segmentos del tubo pueden construirse mediante uno de dos métodos. En los Estados Unidos, el método preferido ha sido construir tubos de acero o hierro fundido que luego se revisten con hormigón. Esto permite el uso de técnicas de construcción naval convencionales, con segmentos que se lanzan al agua después del ensamblaje en diques secos. En Europa, la construcción de tubos de caja de hormigón armado ha sido la norma; las secciones se vierten en una cuenca que luego se inunda para permitir su extracción.

Ventajas y desventajas

La principal ventaja de un tubo sumergido es que puede resultar considerablemente más rentable que otras opciones, como un túnel excavado bajo el agua que se va a cruzar (si es que esto es posible debido a otros factores como la geología y la actividad sísmica) o un puente. Otras ventajas con respecto a estas alternativas son:

Las desventajas incluyen:

Los tubos pueden ser redondos, ovalados y rectangulares. En los cruces de estrechos más grandes se han elegido formas rectangulares más anchas, ya que resultan más rentables para túneles más anchos.

Ejemplos

El primer túnel construido con este método fue el Shirley Gut Siphon, una alcantarilla principal de seis pies colocada en Boston , Massachusetts en 1893. El primer ejemplo construido para transportar tráfico fue el Michigan Central Railway Tunnel construido en 1910 bajo el río Detroit , y el primero en transportar tráfico por carretera es el Posey Tube , que une las ciudades de Alameda y Oakland, California en 1928. [3] : 268  El tubo sumergido más antiguo de Europa es el Maastunnel en Rotterdam , que se inauguró en 1942. [4]

El túnel de Marmaray , que conecta los lados europeo y asiático de Estambul , Turquía , es el túnel sumergido más profundo del mundo a 55 metros (180 pies) bajo el nivel del mar; [5] es el primer enlace ferroviario que cruza el estrecho. La construcción comenzó en 2004 y el servicio comercial comenzó en 2013. [6] [7] El túnel tiene 13,6 kilómetros (8,5 millas) de largo en total, de los cuales 1,4 kilómetros (0,87 millas) se construyeron utilizando la técnica de tubo sumergido. [5]

Actualmente, el túnel sumergido más largo es el tramo de túnel de 6,7 kilómetros (4,2 millas) del puente Hong Kong-Zhuhai-Macao , completado en 2018. [8] [9] El túnel HZMB está situado a una profundidad de 30 metros (98 pies) bajo el nivel del mar. [10] Su longitud será superada en 1,2 metros (3 pies 11 pulgadas) con la finalización del puente Shenzhen-Zhongshan en 2024. El proyecto SZB incluye un tubo sumergido de 6,7 kilómetros (4,2 millas) de largo que también será el tubo sumergido más ancho del mundo, con ocho carriles de tráfico. [11] Antes de la finalización de los túneles Marmaray y HZMB, el Transbay Tube en la Bahía de San Francisco, terminado en 1969, era el tubo sumergido más profundo y más largo del mundo, con 41 metros (135 pies) bajo el nivel del agua y 5,8 kilómetros (3,6 millas) de largo. [4]

La longitud tanto del HZMB como del SZB será superada por el enlace fijo del Fehmarn Belt, que unirá Dinamarca y Alemania, cuando esté terminado, [12] con una longitud diseñada de 17,6 kilómetros (10,9 millas). [13] [14] La construcción comenzó el 1 de enero de 2021. [15]

Notas
  1. ^ En la parte inferior de la estructura del túnel

Véase también

Referencias

  1. ^ "Maravillas de la ingeniería: La cuenca de fundición". Autoridad de peaje de Massachusetts . www.masspike.com. Archivado desde el original el 12 de mayo de 2008. Consultado el 26 de junio de 2009 .
  2. ^ ab "Técnica - Túneles de tubos sumergidos". Sitio web del proyecto Marmaray . www.marmaray.com. Archivado desde el original el 19 de febrero de 2009. Consultado el 26 de junio de 2009 .
  3. ^ Gursoy, Ahmet (1996). "14 | Túneles de tubos sumergidos". En Kuesel, Thomas R.; King, Elwyn H.; Bickel, John O. (eds.). Manual de ingeniería de túneles (2.ª ed.). Boston, Massachusetts: Kluwer Academic Publishers. págs. 268–297. ISBN 978-1-4613-8053-5.
  4. ^ abc Lewis, Scott (23 de octubre de 2013). «Los túneles de tubos sumergidos más largos» . Engineering News-Record . Consultado el 11 de septiembre de 2020 .
  5. ^ ab "Proyecto de ingeniería ferroviaria de Marmaray". Tecnología ferroviaria . Consultado el 11 de septiembre de 2020 .
  6. ^ Letsch, Constanze (29 de octubre de 2013). "El túnel ferroviario submarino del Bósforo de Estambul se abre ante el deleite y la aprensión". The Guardian . Consultado el 11 de septiembre de 2020 .
  7. ^ "El túnel submarino del Bósforo de Turquía une Europa y Asia". BBC News . 29 de octubre de 2013 . Consultado el 11 de septiembre de 2020 .
  8. ^ Smith, Claire (8 de marzo de 2018). «Se completó la construcción del túnel sumergido más largo del mundo». Ground Engineering . Consultado el 11 de septiembre de 2020 .
  9. ^ "Aviso de evaluación de los resultados de la licitación del puente Hong Kong-Zhuhai-Macao para el contrato de diseño y construcción de las islas artificiales y el túnel" (Comunicado de prensa). Gobierno de Hong Kong. 17 de noviembre de 2010. Consultado el 11 de septiembre de 2020 .
  10. ^ ab Su, Quanke; Chen, Yue; Ying, Li; de Wit, JCWM (Hans). "Puente de enlace Hong Kong-Zhuhai-Macao en China: ampliando los límites de la construcción de túneles sumergidos" ( PDF) . Consultado el 11 de septiembre de 2020 .
  11. ^ "El canal sumergido más ancho del mundo toma forma". China Daily . 29 de marzo de 2019 . Consultado el 14 de septiembre de 2020 .
  12. ^ S. Lykke; WPS Janssen (mayo de 2010). «Innovaciones para la opción del túnel Fehmarnbelt». TunnelTalk.com. Archivado desde el original el 14 de junio de 2018. Consultado el 3 de febrero de 2011 .
  13. ^ ab "Datos sobre el túnel de Fehmarnbelt" (PDF) . Femern Sund Bælt. 2 de octubre de 2012. Archivado desde el original (PDF) el 1 de septiembre de 2018. Consultado el 11 de septiembre de 2020 .
  14. ^ "Fehmarn: el túnel ferroviario y vial más largo del mundo". Ramboll. Archivado desde el original el 7 de septiembre de 2013. Consultado el 11 de septiembre de 2020 .
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  16. ^ Song, Shen-you; Guo, Jian; Su, Quan-ke; Liu, Gao (2020). "Desafíos técnicos en la construcción de proyectos de puentes-túneles para cruzar el mar en China". Revista de Ciencias de la Universidad de Zhejiang A . 21 (7): 509–513. Código Bibliográfico :2020JZUSA..21..509S. doi : 10.1631/jzus.A20CSBE1 .URL directa
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5. "Cimentación de un túnel mediante el sistema de flujo de arena", Tunnels and Tunnelling, julio de 1973, por A. Griffioen y R. van der Veen [ se necesita aclaración ]

Enlaces externos