O Eurotúnel atravessa 38 quilômetros sob o Canal da Mancha a até 75 metros de profundidade e nunca alagou desde que entrou em operação em 1994
A ideia parece contraditória por natureza: escavar uma passagem em meio a milhões de toneladas de água e garantir que nenhuma dela entre. Mas é exatamente isso que a engenharia de túneis subaquáticos faz há mais de um século, com métodos cada vez mais precisos, máquinas maiores e resultados que desafiam a intuição. O Eurotúnel, ou Channel Tunnel, é o exemplo mais famoso: liga a Inglaterra à França por baixo do Canal da Mancha e já transportou mais de 500 milhões de passageiros desde sua inauguração.
O que a maioria das pessoas não percebe é que construir debaixo d’água não significa, necessariamente, trabalhar dentro da água. Existem dois grandes métodos para isso, cada um com lógica de engenharia completamente diferente, e a escolha entre eles define custo, prazo e viabilidade de qualquer projeto do gênero. Entender como funcionam revela uma das operações industriais mais complexas e subestimadas do mundo.
A tuneladora TBM perfura rocha e argila enquanto instala os anéis de concreto que formam o tubo em tempo real, sem expor os trabalhadores à pressão da água
O método mais comum em grandes projetos é o uso de uma Tunnel Boring Machine, ou TBM, uma máquina que pode ter entre 4 e 17 metros de diâmetro e avança cortando o solo ou a rocha enquanto, simultaneamente, posiciona segmentos de concreto pré-fabricado nas paredes do buraco recém-aberto. É uma fábrica móvel que se autoconstrói à medida que avança. No caso do Eurotúnel, as TBMs usadas tinham 8,7 metros de diâmetro e avançavam, em média, 75 metros por dia.
A proteção contra a água vem de uma combinação de fatores: a pressão do solo ao redor do túnel é controlada durante a escavação, os anéis de concreto são montados com vedações especiais nas juntas e o revestimento interno recebe tratamento impermeabilizante. A máquina opera numa câmara pressurizda na frente, chamada câmara de escavação, onde a pressão é mantida ligeiramente acima da pressão hidrostática externa para que a água não entre. O resultado é que os operadores trabalham na parte traseira da TBM, em condições normais de pressão, enquanto a frente da máquina “segura” o peso da coluna d’água.
Esse método é especialmente eficaz quando o terreno tem composição previsível, como calcário ou argila compacta. No Canal da Mancha, os engenheiros identificaram uma camada de calcário azul-acinzentado, o chalk marl, com baixa permeabilidade e dureza consistente, que tornou a escavação possível com as máquinas da época. Sem essa camada geológica específica, o projeto teria exigido tecnologia completamente diferente.
Quando o fundo do mar é instável demais para perfurar, a engenharia afunda tubos de concreto pré-fabricados e os encaixa no leito como peças de um quebra-cabeça
O segundo grande método, chamado de túnel de tubo imerso (imersed tube tunnel), funciona de forma radicalmente diferente. Em vez de escavar, os engenheiros fabricam em estaleiros, em terra firme, seções gigantes de concreto ou aço com comprimentos que variam de 100 a 200 metros. Cada seção é impermeabilizada, equipada com sistemas de flutuação controlada e então rebocada até o local de instalação por cima da água.
No leito do rio ou do braço de mar, uma vala é dragada previamente com precisão milimétrica. Os tubos são afundados lentamente, guiados por sistemas de posicionamento por satélite e cabos de ancoragem, e encaixados uns nos outros no fundo. A vedação entre os segmentos usa juntas de borracha chamadas GINA, que são comprimidas pela pressão da água e pelo peso do concreto até formarem um selo hermético. Depois do encaixe, a água é bombeada para fora do interior da junção e os engenheiros verificam a estanqueidade antes de soltar o próximo trecho.
O túnel de imersão sob o Rio Guaíba em Porto Alegre, planejado há décadas, ilustra por que esse método domina projetos em estuários e solos moles no Brasil
O método de tubo imerso é preferido quando o solo do fundo é mole, arenoso ou instável demais para suportar a perfuração de uma TBM sem risco de colapso. Em estuários, baías e rios de grande porte, essa é quase sempre a condição encontrada. No Brasil, o debate sobre a travessia subaquática da Baía de Guanabara no Rio de Janeiro e os estudos para ligações sob o Guaíba em Porto Alegre giram exatamente em torno dessa escolha técnica. Solos saturados, baixa coesão e presença de camadas de lama tornam o tubo imerso tecnicamente mais viável nesses contextos.
O exemplo internacional mais próximo do que seria necessário no Brasil é o OØRESUND, o túnel que liga a Dinamarca à Suécia, inaugurado em 2000. Com 3,7 quilômetros de extensão subaquática, foi construído com 20 elementos de tubo imerso, cada um pesando cerca de 55 mil toneladas. A operação de afundamento de cada elemento durou entre 8 e 12 horas e exigiu condições climáticas específicas para garantir que os rebocadores mantivessem o posicionamento dentro de uma margem de erro de menos de 5 centímetros.
Cada segmento de concreto instalado no fundo do mar precisa resistir simultaneamente à pressão da água, ao movimento do solo e à expansão térmica ao longo de décadas
A durabilidade de um túnel subaquático não depende apenas da obra em si, mas do comportamento dos materiais ao longo do tempo. O concreto especial usado nesses projetos tem aditivos que reduzem a porosidade e retardam a carbonatação, principal mecanismo de degradação da estrutura em ambientes úmidos. Algumas misturas incluem sílica ativa e cinzas volantes para aumentar a densidade da pasta de cimento e reduzir a permeabilidade para menos de 10 metros elevados a menos 12 metros por segundo, um padrão praticamente impermeável.
Além disso, os túneis operam com sistemas de drenagem ativos, que coletam continuamente a água que penetra por microfissuras inevitáveis e a descartam por bombeamento. No Eurotúnel, esse sistema processa centenas de litros por hora, o que pode parecer alarmante mas é, na prática, completamente previsto no projeto original. A presença de água não indica falha: indica que os sistemas de controle estão funcionando como deveriam.
O maior risco operacional não é o colapso da estrutura, mas o fogo interno, e é por isso que o Eurotúnel possui dois túneis principais e um terceiro de serviço e fuga exclusivamente para emergências
Paradoxalmente, a ameaça mais séria dentro de um túnel subaquático não vem de fora, mas de dentro. Incêndios em veículos ou composições ferroviárias representam o principal cenário de emergência porque a evacuação é limitada e o acesso dos bombeiros é complexo. O incêndio de 1996 no Eurotúnel, causado por um caminhão em chamas transportado num comboio de veículos, danificou 500 metros de revestimento e levou 3 anos para ser completamente reparado, a um custo estimado pela Eurotunnel de 300 milhões de libras.
Por isso, todos os grandes projetos modernos incluem protocolos específicos de incêndio: túneis paralelos comunicados por passagens de pressão positiva, sistemas de ventilação longitudinal que empurram a fumaça para longe das pessoas, e materiais de revestimento com resistência ao fogo por pelo menos 120 minutos. A norma europeia para túneis rodoviários, a RWS, exige que a estrutura resista a uma curva de temperatura que chega a 1.350 graus Celsius nos primeiros 30 minutos de um incêndio de combustível líquido.
Com mais de 50 túneis subaquáticos operando no mundo hoje, a tecnologia segue evoluindo para reduzir o custo por quilômetro e viabilizar travessias que até 10 anos atrás seriam inviáveis economicamente
Segundo dados compilados pela International Tunnelling and Underground Space Association (ITA-AITES), o custo médio de um túnel subaquático construído por TBM varia entre 100 e 500 milhões de dólares por quilômetro, dependendo do diâmetro, da geologia e das condições de trabalho. O método de tubo imerso tende a ser 20% a 40% mais barato por quilômetro em travessias de até 5 quilômetros, mas exige maior área de operação logística em superfície. A evolução das TBMs nas últimas duas décadas reduziu o custo de escavação em aproximadamente 30%, conforme relatório da consultoria McKinsey Infrastructure publicado em 2019, graças à automação do posicionamento dos segmentos e à melhora nos sistemas de corte em rocha abrasiva.
No horizonte imediato, projetos como o túnel fixo entre a Finlândia e a Estônia, o FinEst Link, previsto para cruzar 100 quilômetros sob o Golfo da Finlândia, vão exigir TBMs de nova geração e técnicas de vedação nunca testadas nessa escala. O projeto está em fase de estudo de viabilidade e, se aprovado, seria o túnel subaquático mais longo do mundo, superando o Eurotúnel em quase três vezes.
Você acredita que o Brasil deveria priorizar a construção de túneis subaquáticos para resolver gargalos de mobilidade em cidades como Rio de Janeiro e Porto Alegre? Deixe sua opinião nos comentários.
