Construir sob oceanos e rios exige engenharia que opera com margens de erro de milímetros a dezenas de metros abaixo da superfície
A ideia de atravessar um corpo d’água por baixo parece, à primeira vista, uma contradição física impossível. Água pressiona de todos os lados, o solo submarino é instável e qualquer falha de vedação pode ser fatal. Mesmo assim, existem hoje mais de 150 túneis subaquáticos em operação no mundo, conectando cidades, países e continentes por trajetos que seriam impraticáveis por ponte ou balsa.
O Eurotúnel, que liga a Inglaterra à França por baixo do Canal da Mancha, é o mais famoso deles: 50,5 quilômetros de extensão, dos quais 38 quilômetros estão completamente submersos, com o ponto mais fundo a 75 metros abaixo do nível do mar. Construído entre 1988 e 1994 por uma força de trabalho de 13 mil pessoas, ele continua sendo uma das obras de engenharia mais audaciosas do século XX. Mas a técnica que o tornou possível é muito menos conhecida do que a obra em si.
A perfuratriz tuneladora TBM escava rocha e instala revestimento ao mesmo tempo, avançando até 300 metros por semana em condições ideais
O método mais utilizado em túneis escavados diretamente no solo ou na rocha é a chamada tuneladora de escudo, conhecida pela sigla TBM, do inglês Tunnel Boring Machine. Trata-se de uma máquina cilíndrica que pode ter entre 4 e 17 metros de diâmetro, equipada na frente com uma roda de corte giratória coberta de dentes de aço ou de discos de liga de tungstênio.
Enquanto a roda tritura a rocha ou o solo, esteiras internas transportam o material escavado para fora do túnel. Simultaneamente, braços hidráulicos na parte traseira da máquina encaixam anéis de concreto pré-fabricado nas paredes, revestindo o túnel à medida que ele avança. O processo é quase contínuo: a TBM empurra a si mesma para frente usando como ponto de apoio o próprio revestimento já instalado.
No Eurotúnel, duas TBMs trabalharam em cada ponta, a inglesa e a francesa, escavando em direção uma à outra. Quando se encontraram no meio do Canal da Mancha, em dezembro de 1990, o desvio de alinhamento entre os dois lados era de apenas 36 centímetros após mais de 25 quilômetros de escavação subterrânea sem visão direta.
A pressão da água exige que o interior da TBM funcione como uma câmara pressurizada para evitar que o solo escorregue para dentro da frente de escavação
Escavar em solo saturado de água, como areia ou argila abaixo de um rio, é tecnicamente diferente de escavar em rocha. Sem contenção, o material flui para dentro da frente de corte e pode causar colapso do túnel ou subsidência na superfície. A solução é a tuneladora de lama pressurizada, que mantém uma câmara frontal cheia de lama bentonítica sob pressão equivalente à da água e do solo ao redor.
A lama age como um tampão fluido que equilibra as pressões externas. O material escavado se mistura a ela e é bombeado por tubulações até a superfície, onde é separado e descartado. Esse processo permite avançar em solos moles com segurança, mesmo a grandes profundidades. É a tecnologia usada em metrôs subaquáticos como o de Xangai e em travessias de rios em cidades brasileiras como São Paulo e Santos.
O método do tubo imerso resolve o problema de forma completamente diferente: o túnel é fabricado em terra e afundado em seções de até 150 metros de comprimento
Nem todo túnel subaquático é escavado. Existe uma abordagem radicalmente diferente, utilizada principalmente em águas rasas com fundo sedimentar: o túnel de tubo imerso. Em vez de furar o leito do mar ou do rio, os engenheiros fabricam segmentos do túnel em um estaleiro seco, depois os transportam até o local e os afundam em uma vala dragada no fundo.
Cada segmento é uma estrutura de concreto ou aço com até 150 metros de comprimento e peso superior a 40 mil toneladas. Ele é vedado nas duas extremidades com tampões metálicos temporários, o que faz com que o tubo flutue apesar do peso. Rebocadores o levam até a posição correta, onde válvulas liberam água para dentro até que o segmento desça controladamente sobre o fundo da vala.
A conexão entre os segmentos é feita por juntas de borracha especiais chamadas juntas Gina, que comprimem ao ser empurradas uma contra a outra pela pressão da água. Uma vez unidas, a água entre os tampões é bombeada para fora, e a pressão externa sela definitivamente a junta. O túnel de Øresund, que liga Copenhague a Malmö, usa essa técnica em seus primeiros 3,5 quilômetros antes de continuar como ponte.
Os túneis de tubo imerso dominam as travessias urbanas rasas porque permitem construir sem interromper a navegação na superfície
Uma vantagem prática dos tubos imersos em relação à perfuração é que toda a fabricação acontece fora do local da obra. O canteiro subaquático se resume à dragagem da vala e ao posicionamento dos segmentos, operação que não interfere com o tráfego de navios acima. Isso os torna a escolha preferida para portos movimentados, estuários urbanos e estreitos com alto volume de navegação comercial.
O Hong Kong-Zhuhai-Macau Link, inaugurado em 2018, combina as duas abordagens: 29 quilômetros de ponte flutuante e 6,7 quilômetros de túnel de tubo imerso para que navios maiores possam passar sem obstáculos. O projeto inteiro custou aproximadamente 18,8 bilhões de dólares, segundo o governo de Hong Kong, e é considerado a travessia marítima mais longa e cara do mundo.
No Brasil, o único túnel subaquático de uso público conecta Santos ao Guarujá por baixo do estuário e foi concluído em 2012 após décadas de debate político
O contexto brasileiro revela quanto ainda há por fazer nesse campo. O Túnel Rebouças Subaquático, na verdade chamado oficialmente de Túnel Santos-Guarujá, atravessa o canal de Santos com 1,1 quilômetro de extensão submersa, sendo o único túnel subaquático de uso veicular aberto ao público no país. A obra, executada pela Via 040 em parceria com o governo de São Paulo, utilizou a técnica de tubo imerso com segmentos fabricados no próprio estaleiro de Santos.
Projetos mais ambiciosos, como o túnel subaquático do Rio de Janeiro ligando o Centro à Ilha do Governador, foram estudados por décadas e nunca saíram do papel. Segundo a Companhia de Engenharia de Tráfego do Rio de Janeiro, a viabilidade técnica sempre existiu: o fundo da Baía de Guanabara permite tanto a escavação quanto o método de tubo imerso. O que travou os projetos foi sempre a equação econômica e a falta de modelo de financiamento.
A vedação permanente e o monitoramento contínuo das juntas determinam se um túnel subaquático dura 50 ou 120 anos em operação segura
Construir o túnel é apenas metade do desafio. Mantê-lo é a outra. As juntas entre segmentos, os pontos de soldagem nas estruturas de aço e as interfaces entre o revestimento de concreto e o solo precisam ser monitoradas continuamente. Sensores de pressão, umidade e deformação estrutural operam 24 horas por dia nos principais túneis do mundo.
O Eurotúnel, por exemplo, passou por uma inspeção completa de revestimento em 2019, segundo a Eurotunnel Group, que identificou microfissuras em 2,3% dos anéis de concreto. Nenhuma representou risco imediato, mas todas foram reforçadas com injeção de resina epóxi. A vida útil projetada original era de 120 anos. Com a manutenção adequada, os engenheiros acreditam que esse prazo é conservador.
Se o Brasil tem pelo menos três cruzamentos de baías e estuários urbanos onde túneis subaquáticos seriam tecnicamente viáveis e economicamente justificáveis, por que nenhum saiu do papel nas últimas três décadas? Deixe sua opinião nos comentários.
