O Eurotúnel ligou a Inglaterra à França em 1994 sob 38 quilômetros de mar com uma pressão de água equivalente a 10 atmosferas sobre a estrutura
Existe uma pergunta que qualquer pessoa faz ao cruzar uma ponte sobre o mar ou ao embarcar num trem que mergulha sob o oceano: como essa estrutura não afunda? No caso dos túneis submersos, a questão é ainda mais perturbadora, porque a obra precisa ser construída num ambiente onde a água pressiona de todos os lados, antes mesmo de o túnel existir. A resposta envolve dois métodos radicalmente diferentes de engenharia, escolhidos conforme a geologia do terreno, a profundidade da água e o prazo disponível.
O Eurotúnel, inaugurado em 1994 entre a França e o Reino Unido, é o exemplo mais citado quando o assunto é engenharia subaquática. Com 38 quilômetros sob o Canal da Mancha e uma pressão de água que chega a 10 atmosferas em determinados trechos, ele foi escavado por tuneleiras rotativas que avançavam até 150 metros por semana dentro de uma camada de calcário poroso. A escolha desse material geológico não foi acidente: a gretcha, como os britânicos chamam a rocha-mãe, absorve parte da pressão e reduz o risco de infiltrações.
A tuneleira de escudo rotativo escava, reveste e pressuriza o ambiente ao mesmo tempo, avançando por dentro da rocha sem jamais expor o túnel à água externa
O primeiro método, usado no Eurotúnel e em dezenas de obras similares no mundo, funciona com uma máquina chamada TBM (Tunnel Boring Machine). A frente de corte gira continuamente contra a rocha ou o sedimento, enquanto um sistema de anéis pré-moldados de concreto é instalado imediatamente atrás da zona de escavação. A velocidade de instalação desses anéis determina o ritmo da obra inteira.
A pressão interna do túnel é mantida levemente acima da pressão do solo ao redor. Esse diferencial de pressão impede que a água e o material solto penetrem na galeria durante a escavação. Quando os trabalhadores precisam entrar na câmara de pressão frontal para fazer manutenção na tuneleira, eles passam por uma câmara de equalização, num processo similar ao que os mergulhadores usam para evitar a embolia gasosa.
No caso do Eurotúnel, foram operadas 11 TBMs simultaneamente, seis pelo lado inglês e cinco pelo lado francês. As duas frentes se encontraram com um desvio de apenas 50 milímetros depois de escavar em direções opostas por anos, segundo os registros da Eurotunnel Group.
Quando o fundo do mar é mole demais para escavar, a engenharia muda completamente e os túneis passam a ser afundados em seções pré-fabricadas dentro de uma vala dragada
O segundo método é chamado de túnel de elemento imerso, ou immersed tube tunnel. Em vez de escavar a rocha, a equipe draga uma vala no leito do mar, fabrica seções gigantes de concreto ou aço em terra firme e, em seguida, flutua cada seção até o local correto. Lá, ela é afundada de forma controlada e encaixada na seção anterior com juntas de borracha que criam uma vedação hermética.
Cada seção pode ter até 200 metros de comprimento e pesar dezenas de milhares de toneladas. O encaixe entre duas seções acontece com as extremidades bloqueadas por bulkheads temporários, que são removidos depois que a água entre as partes é bombeada para fora. A pressão atmosférica interna e a pressão da água externa se equilibram, e a junta de borracha garante que nenhuma gota entre.
Esse método é preferível quando o terreno é argiloso, arenoso ou não oferece resistência suficiente para uma TBM trabalhar com segurança. Também é mais vantajoso em trechos rasos, onde o custo de escavar em rocha seria desproporcional ao benefício estrutural.
O projeto Fehmarnbelt, que vai ligar a Dinamarca à Alemanha sob o Mar Báltico, usa 89 seções de concreto pré-fabricadas e vai se tornar o maior túnel imerso do mundo com 18 quilômetros de extensão
O Fehmarnbelt Fixed Link é o maior canteiro de obras de infraestrutura subaquática em andamento no planeta. Localizado ao sul da Dinamarca, o projeto conectará a ilha dinamarquesa de Lolland à ilha alemã de Fehmarn com um túnel de 18 quilômetros sob o Mar Báltico. Quando concluído, previsto para 2029 conforme a empresa responsável Femern A/S, ele vai reduzir o tempo de travessia de 45 minutos de balsa para 10 minutos de trem.
A obra usa o método de elemento imerso em escala nunca vista antes. Uma fábrica construída especialmente para o projeto em Rødbyhavn, na Dinamarca, produz as 89 seções de concreto que formarão o túnel. Cada seção tem 217 metros de comprimento, 42 metros de largura e 9 metros de altura, pesando cerca de 73 mil toneladas quando cheia de concreto.
A fábrica dinamarquesa construída exclusivamente para o Fehmarnbelt opera como uma linha de montagem industrial onde seções de concreto de 73 mil toneladas saem prontas para ser afundadas no mar
A lógica industrial por trás do Fehmarnbelt é impressionante pela sua simplicidade repetitiva. A fábrica de Rødbyhavn foi projetada para funcionar como uma linha de montagem: cada seção passa por estações de trabalho específicas, onde o concreto é lançado, as armações de aço são instaladas e os acabamentos internos são aplicados. Ao final do processo, a seção é lançada ao mar através de um canal interno da fábrica, como um navio sendo lançado ao mar por um estaleiro.
Segundo a BBC News, a fábrica emprega diretamente cerca de 1.500 trabalhadores em operação contínua. O custo total do projeto está estimado em 7,4 bilhões de euros, sendo considerado o maior projeto de infraestrutura de transporte da história escandinava.
O Brasil usa o método de túnel imerso em obras urbanas como o túnel Santos-Guarujá, mas o país ainda enfrenta desafios de especificação geológica que encarecem as obras em até 30%
No contexto brasileiro, a engenharia de túneis subaquáticos ainda é relativamente incipiente. O Túnel Santos-Guarujá, que passa sob o estuário santista, é um dos raros exemplos nacionais de estrutura submersa de grande porte. A obra utilizou elementos pré-fabricados afundados, método adequado para o tipo de solo mole da região estuarina.
O problema identificado em projetos brasileiros por pesquisadores da Universidade de São Paulo é a subestimação da variabilidade geológica no levantamento inicial. Quando a sondagem do terreno é feita com pouca densidade de pontos de amostra, as equipes encontram surpresas durante a escavação ou o assentamento das seções, o que pode encarecer o projeto em até 30% em relação ao orçamento original, conforme dados publicados pelo Instituto de Engenharia de São Paulo.
A escolha entre TBM e elemento imerso define não apenas o custo, mas o prazo e o nível de risco operacional de toda a obra subaquática
A decisão entre os dois métodos não é só técnica: é financeira e política. TBMs custam entre 15 e 50 milhões de dólares por unidade, segundo a Herrenknecht, maior fabricante mundial desse tipo de equipamento. Já o método imerso exige investimento em fábrica temporária e em embarcações especializadas para o afundamento das seções, com custos de mobilização que podem superar 200 milhões de dólares.
O prazo também varia de forma expressiva. Uma TBM em rocha favorável avança até 30 metros por dia. Uma seção imersa, da fabricação ao assentamento definitivo no leito, pode levar semanas por elemento. Em projetos longos, a TBM tende a ser mais rápida. Em projetos de águas rasas com terreno mole, o elemento imerso ganha em segurança operacional e previsibilidade de execução.
A engenharia subaquática combina dois campos que raramente dialogam com tanta intensidade: a geologia do fundo do mar e a logística industrial de fábrica. O resultado é uma das formas mais complexas de infraestrutura já concebidas pelo ser humano, capaz de conectar países separados por oceanos com uma margem de desvio de 50 milímetros após anos de escavação.
Se o Brasil decidisse construir um túnel submerso ligando Santos a Guarujá com capacidade ferroviária equivalente ao Eurotúnel, qual seria o maior obstáculo: o custo, a geologia ou a falta de tecnologia nacional? Deixe sua opinião nos comentários.
