Um túnel é uma galeria subterrânea que fornece passagem para uma via de comunicação ( ferrovia , canal, estrada, trilha). Grandes estruturas hidráulicas subterrâneas, como aquedutos, coletores e emissários destinados tanto ao abastecimento como à evacuação de água de grandes centros e certas condutas instaladas em barragens e usinas hidroelétricas.
Entre o momento em que a primeira pá retirada altera o equilíbrio de uma massa de terreno no local e o momento em que o revestimento acabado oferece toda a sua resistência, é necessário, tanto para a segurança das equipes de trabalho quanto para a manutenção do dado dimensões da escavação, para opor por um dispositivo apropriado aos impulsos mais ou menos intensos que tendem ao fechamento da cavidade criada. Isso geralmente é conseguido por sistemas de escoras apoiadas no chão das galerias, seja por um sistema de ancoragem por aparafusamento ou por ganchos temporários. Depois de concluído, o suporte de um túnel é constituído quer por estas âncoras, associadas ou não ao betão projectado, quer por anéis de betão ou de metal que constituem assim uma casca.
O termo "túnel" é atestado pela primeira vez na forma "tonnelle" em 1794 para traduzir o inglês túnel , depois na forma "túnel" em 1825 ou 1827. A própria palavra em inglês deriva do francês " tonnelle " evocando a forma do barril . Esta palavra aparece após a construção do túnel sob o Tamisa construído por Marc Isambart Brunel . A palavra inglesa foi então adotada por Marc Seguin na época da construção da linha férrea Saint-Étienne - Lyon , de preferência ao termo oficial de "underground" que foi mantido por Voies navegables de France (VNF) para os canais . A palavra é primeiro feminina, depois do gênero "caramanchão", antes de se tornar masculina.
Embora essa definição não seja totalmente aceita, muitas vezes é considerado que um túnel deve ter pelo menos o dobro do comprimento da largura para merecer essa designação. Também deve ser fechado em todos os lados, exceto em cada uma de suas extremidades, o que o diferencia de uma passagem de trincheira. O artigo R118-1-1 do Código da Estrada especifica:
“Um túnel designa qualquer estrada ou rodovia localizada sob uma estrutura de cobertura que, qualquer que seja seu modo de construção, cria um espaço confinado. Um trecho de estrada ou pavimento localizado sob uma estrutura de cobertura não é um espaço confinado quando a estrutura de cobertura possui aberturas para o exterior, cuja área é igual ou superior a 1 m 2 por faixa de tráfego e por metro de pavimentação "
Um túnel pode ser usado para permitir a passagem de pessoas: pedestres , ciclistas , tráfego rodoviário, tráfego ferroviário, barcaças ( canal do túnel) ou embarcações de recreio e marítimo (ex: projeto de túnel de barcos ligando dois fiordes ).
Outros túneis funcionavam como aquedutos , construído apenas para o transporte de água - destinados ao consumo, a águas residuais de transporte ou para o fornecimento de hidroeléctricas barragens -. Ao passo que outros ainda são escavadas a água de transporte de cabos de telecomunicações, electricidade, hidrocarbonetos , etc.
Alguns túneis secretos ou estratégicos também foram construídos para fins militares para entrar em áreas proibidas, como os túneis Củ Chi no Vietnã , os túneis que conectam a Faixa de Gaza a Israel ou os túneis de sapé destinados a enfraquecer fortificações ou paredes de castelos.
Hoje existem ecodutos , túneis projetados especificamente para permitir que espécies ameaçadas de extinção cruzem estradas sem perigo.
Várias instalações fortificadas foram equipadas com túneis mais ou menos secretos, permitindo que seus ocupantes escapassem ou circulassem sem serem vistos. Muitos túneis foram construídos como parte das atividades de mineração ou necessários para trazer água, como qanats que foram feitos em áreas desérticas ou túneis construídos em Israel para Jerusalém (túnel construído por Ezequias , cerca de 700 AC).. DC , levando água da fonte da bacia de Giom a Siloam ) ou Gezer (túnel com um comprimento de cerca de 67 m em meados do II e milênio a.C. para permitir o acesso a uma fonte subterrânea).
É o desenvolvimento da rede ferroviária na XIX th século , que resultou na perfuração de muitos túneis para evitar grandes rampas (não só por causa da baixa aderência das rodas nos trilhos, mas também os relação potência / pobre de peso locomotivas a vapor ) Hoje em dia, é preciso ter o melhor perfil de planta (grandes raios de curvatura) para as composições de alta velocidade que leva à construção de túneis (o trecho LGV Florença-Bolonha em construção compreende 73 km de túneis em 78 km em comprimento total, o primeiro LGV francês Paris-Lyon não inclui nenhum túnel, mas à custa de rampas sensíveis (3,5%). É também a pegada e a dificuldade de reestruturação do planejamento urbano existente nos aglomerados urbanos que levam ao uso da cave, em particular com os metrôs apesar da triplicação do custo e uma certa claustrofobia dos viajantes.
As melhorias nos recursos técnicos e a pressão política para facilitar as viagens tornam possível imaginar estruturas muito ambiciosas, como o túnel do Canal da Mancha e, mais geralmente, sob os estreitos ou grandes túneis de base transalpina, em serviço ( Lötschberg e Saint-Gothard ) ou planejadas ( Lyon -Turin , Brenner ). Túneis longos são freqüentemente atribuídos a ferrovias (e seus derivados, como maglev ) porque o risco de acidentes é menor e longas viagens subterrâneas seriam cansativas para o transporte individual; além disso, evita a emissão de gases poluentes em ambiente confinado e simplifica o problema de ventilação .
Os túneis podem ser escavados em diferentes tipos de materiais, desde argila até as rochas mais duras, e as técnicas de escavação dependem da natureza do terreno.
A construção de uma trincheira coberta é bastante simples e pode ser aplicada em túneis rasos. Uma vala é escavada e então coberta. Pode ser necessário implementar procedimentos que garantam a estabilidade dos taludes de escavação durante a obra: fixação de paredes, paredes ou muros provisórios (Berlim, Paris, paredes diafragma , estacas pranchas , etc.).
Túneis rasos são frequentemente trincheiras cobertas, enquanto túneis profundos são escavados, geralmente usando o que é chamado de máquina de perfuração de túnel. Para profundidades intermediárias, ambos os métodos podem ser usados. Em áreas urbanas, a trincheira coberta exige a demolição de edifícios pendentes; alguns túneis foram feitos com as duas técnicas: escavação sob as partes construídas e vala coberta nas partes ainda não urbanizadas.
É o método de construção descrito por Diodorus Siculus para o túnel sob o Eufrates que teria realizado a rainha Semiramis que desviou o curso do Eufrates para realizar um túnel ali em seu leito com paredes de tijolos cobertas com asfalto. Então, uma vez que o túnel foi concluído e preenchido, o Eufrates foi restaurado ao seu leito natural.
TBMs são máquinas que podem ser usadas para automatizar o processo de tunelamento.
O novo método austríaco (NMA, ou NATM em inglês) foi desenvolvido na década de 1960. Ele encontra todo o seu interesse em áreas de rochas friáveis. A ideia geral deste método é usar a rocha intacta localizada a poucos metros do túnel para estabilizar aquela que está mais próxima da estrutura. Para fazer isso, longas hastes de aço são cravadas na rocha e depois aparafusadas.
Existem também várias maneiras de construir túneis subaquáticos . O método mais freqüentemente usado é construir um tubo submerso . Isso foi feito no porto de Sydney e para os túneis Posey e Webster que conectam as cidades de Oakland e Alameda . Outro método considerado é a Ponte de Arquimedes ou Túnel Flutuante Submerso, que é um túnel submerso que flutua através do impulso de Arquimedes .
Um túnel helicoidal é construído em espiral dentro da montanha, ele permite uma diferença significativa de nível em uma distância aparente muito curta (a saída geralmente é feita diretamente acima da entrada).
Normalmente, uma vez que a escavação tenha sido estabilizada pelo suporte do solo, o revestimento do túnel é aplicado. Assim, uma vez no lugar, o revestimento geralmente não é carregado. Desta forma, a função estrutural do revestimento limita-se a oferecer uma margem adicional de segurança à estrutura, nos casos em que o solo ou o suporte colocado sofram degradação, ou nos casos em que seja necessário fazer face aos fenómenos. de encargos diferidos ao longo do tempo.
As principais funções do revestimento são:
O túnel quando longo é um investimento muito caro, principalmente quando é perfurado em rocha dura ou, pelo contrário, corre o risco de solifluxo . Além disso, alguns acidentes graves (por exemplo: incêndio no túnel do Mont-Blanc ) tornaram sua imagem menos atraente. No entanto, em um contexto difícil (encostas íngremes, risco de deslizamentos ou deslizamentos de terra ...) pode ser mais barato e seguro do que uma estrada longa e sinuosa . E além de grande segurança e proteção contra intempéries (se bem projetada), tem a vantagem de não cortar corredores biológicos onde eles existem e, portanto, de não contribuir para a fragmentação da paisagem . Deste ponto de vista, é preferível ao viaduto que, para além do seu impacto na paisagem, pode afectar as migrações das aves e o ambiente nocturno, se for iluminado.
Quando é curto, às vezes é comparado a um eco-pipeline . A sua construção, que muitas vezes ocorre em áreas ecologicamente sensíveis (ecossistemas de montanha), deve ser acompanhada de um bom estudo de impacto e de uma boa gestão dos materiais extraídos e do ar poluído pelos veículos, sendo o comboio e o transporte sobreposto desde este ponto de vista alternativas que estão em desenvolvimento (na Suíça em particular).
Para cruzar um rio ou uma enseada, geralmente é mais caro construir um túnel do que uma ponte. Existem, no entanto, muitas razões para escolher um túnel sobre uma ponte:
Existem muitos exemplos em que as pessoas optaram por atravessar rios ou enseadas construindo um túnel em vez de uma ponte: Holland Tunnel , Lincoln Tunnel entre New Jersey e Manhattan, Westerscheldetunnel na Holanda, Channel Tunnel.
Projetar um túnel para uma cidade também significa se preocupar com a preservação do patrimônio, a paz da vizinhança e a redução da poluição .
Após vários acidentes, por vezes dramáticos, como o do túnel do Monte Branco em 1999 (39 mortes), os regulamentos relativos aos túneis foram reforçados, em particular no que diz respeito à vigilância dos túneis mais longos ou de difícil acesso.
Na França, os túneis são particularmente afetados pelo código rodoviário de rodovias , por uma portaria de 18 de abril de 2007 relativa à composição e atualização de arquivos preliminares e de segurança e à notificação de incidentes e acidentes significativos, por exemplo, um anexo a uma circular sobre segurança e por uma circular interministerial relativa à segurança dos túneis rodoviários com mais de 300 metros.
Outra circular diz respeito ao diagnóstico de segurança de túneis com mais de 300 metros localizados na rede das autarquias locais ou na rede de interesse comunitário da competência dos estabelecimentos públicos de cooperação intermunicipal (EPCI).
Os túneis com mais de 300 m devem ser objeto de exercícios anuais organizados pelo cliente e pelos serviços de emergência.
Os túneis rodoviários estão sujeitos a autorizações de comissionamento emitidas pelo Prefeito Departamental com validade de 6 anos. Os túneis ferroviários (excluindo RFF ) têm autorizações de 10 anos emitidas pelo Prefeito regional (por exemplo, o RATP). Os túneis ferroviários RFF dependem de autorizações nacionais.
As distâncias de segurança permitem reduzir o número de veículos presentes no túnel em caso de incêndio, acalmar o trânsito e, consequentemente, limitar o risco de acidente. Quando estacionárias, as distâncias de segurança devem reduzir o risco de propagação do fogo e ajudar a distribuir os usuários nas saídas presentes. Também permitem a abordagem dos serviços de intervenção e resgate.
Em França, o Centre d'Etudes des Tunnels (CETU) é o centro de competência do ministério responsável pelos transportes, responsável por todos os domínios técnicos relativos aos túneis. Ele está interessado nos fatores humanos e organizacionais de segurança em túneis rodoviários, em particular em caso de incêndio. De acordo com o seu trabalho, é importante treinar e informar os usuários que circulam nessas estruturas subterrâneas.
De acordo com a diretiva de 2004, as campanhas de informação devem centrar-se no comportamento adequado a adotar pelos utentes da estrada ao entrar e passar por um túnel, nomeadamente em caso de avaria do veículo, engarrafamento, acidente ou incêndio. Em França, três casos de utilização de túneis rodoviários são objecto de comunicação do Ministério dos Transportes.
Na situação de direção normal, os sinais indicam informações para os motoristas que se aproximam. Ao dirigir em um túnel, o motorista deve acender os faróis baixos, respeitar as distâncias de segurança e os limites de velocidade. As luzes laterais azuis podem ajudar a manter distâncias seguras. O rádio permite ser informado da evolução do túnel. Parar, estacionar e virar são proibidos.
Para evitar a avaria, é aconselhável verificar o estado do veículo e o nível de combustível antes de entrar numa estrada com túnel. Em caso de avaria, é aconselhável parar na extrema direita, acender as luzes de emergência e desligar o motor. A calçada deve permitir caminhar (com o colete amarelo) até o nicho de segurança dentro de 200 metros, onde um terminal de chamada de emergência permite a solução de problemas.
Em caso de incêndio, é aconselhável evacuar todos os passageiros do veículo. O alerta pode ser dado opcionalmente por uma sirene ou pelo auto-rádio. As setas indicam a saída mais próxima e o caminho para o ponto de montagem. A entrada de veículos no túnel é então proibida por um sinal vermelho.
Sinal de entrada no túnel alemão (Diretiva de 2004 + Convenção de Viena).
Consola de chamadas de emergência, auto - estrada A 17 em direcção a Dresden.
Túnel da estrada Madrid M 30 em Madrid, com a sua sinalização rodoviária, ventiladores e uma porta.
Túnel de Monza na Lombardia, com luzes laterais azuis.
Na Europa, a diretiva de 2004 define medidas de segurança para novos túneis rodoviários. Estas medidas podem dizer respeito ao número de tubos e vias, a geometria do túnel, vias de evacuação e saídas de emergência, acesso a serviços de emergência, Garagens, Drenagem, Resistência ao fogo de estruturas, Iluminação, Ventilação, Emergência de subestações, Abastecimento de água, Sinalização rodoviária, Posto de controle-comando, Equipamentos de fechamento de túneis, Sistemas de comunicação, Equipamentos de resistência ao fogo.
Na Europa, a diretiva de 2004, os sinais de trânsito estão em conformidade com a Convenção de Viena de 1968, com os detalhes fornecidos pela diretiva de 2004.
Túnel ferroviário em desuso
Luzes do túnel em Detroit
홍콩 의 지하철 터널
Túnel da auto-estrada da Pensilvânia
대전 터널
상관 1 터널
고속도로 터널 내부
고속도로 터널 입구
터널 진입 차단 시설 (국가 비상시)
진입 가능 차선 표지
Túnel Misiryeong: 3,690 m
Entrada para o túnel Misiryeong
Ventilação do túnel Misiryeong