Gran parte del territorio chileno se desarrolla entre dos cordilleras de Los Andes, columna vertebral de América Latina y Cordillera de La Costa, cubierto aproximadamente en un 70% por montañas, cerros y lomajes, lo que sumado a su actividad minera, ha exigido una cantidad considerable de socavones y túneles.

El espíritu innato del excavador está muy dentro de la mentalidad nacional, kilómetros y kilómetros de túnel se han labrado en la explotación de yacimientos, incluso bajo el océano, como es el caso del carbón. Igualmente ocurre en las obras de regadío, en las líneas ferroviarias y rutas viales, en las centrales hidroeléctricas y en muchas otras faenas de progreso.

Desde la fundación del Ministerio de Obras Públicas, todos los túneles de los ferrocarriles, de las obras hidráulicas y de los caminos, estuvieron a su cargo.

En la red ferroviaria norte, tramo La Calera – Cabildo, se abrió el túnel Palos Quemados, con 1050 m. de longitud. En la zona de Cabildo se construyeron cuatro túneles, que suman 2.180 m. de los cuales La Grupa y Las Palmas son utilizados por Vialidad desde que dejo de correr el ferrocarril. De Los Vilos al Choapa se construyó el de Cavilolen, de poco más de 1.600 m. de longitud y de Illapel a San Marcos, el de Espino, con cerca de 1.500 m. de longitud.

En la zona central se construyó el túnel Caracoles, del Ferrocarril Transandino, inaugurado en 1910, con una extensión de 3.143 m. (con 1.460 m. en el lado chileno).

Próximo a Lonquimay se terminó el túnel Las Raíces en 1939, con una longitud que alcanzó a los 4.528 m. y que también está a cargo de la Dirección de Vialidad en la actualidad.

En Santiago, el túnel de Matucana fue finalizado en 1943 con 2.300 m. de longitud, para comunicar bajo tierra las estaciones ferroviarias Central y Mapocho.

Entre las obras ejecutadas en los últimos 20 años se cita la construcción del túnel Cristo Redentor en 1980 ubicado en la Ruta Internacional 60 CH en la V región con una extensión de 3.080 m. (con 1.564 m. en el lado chileno), posteriormente en el año 1984 la construcción del túnel El Farellón en Coyhaique, XI región, con 240 m. de longitud y en el norte de Chile, Antofagasta, se efectuó en 1994 la construcción del túnel Pedro Galleguillos de 793 m. de longitud.

La construcción del túnel El Melón (1995) construido mediante el sistema de concesión, se encuentra ubicado en la Ruta 5, V región, con una longitud de 2.500 m. y permite evitar la cuesta del mismo nombre. Finalmente el reciente inaugurado túnel La Calavera en la misma ruta.

En la Ruta 68, por la vía de las Concesiones se construyeron dos túneles adicionales, uno en Lo Prado y otro en Zapata, a fin de garantizar un mejor nivel de servicio, disminución de los tiempos de viaje y disminución de congestión vehicular en época estival.

Toda esta actividad tunelera creciente en nuestro país, hace que la ingeniería chilena esté particularmente interesada en esta materia, aplicando nuevas técnicas de proyecto y de construcción para las obras viales.

Revisemos en forma esquemática los diversos métodos clásicos empleados en la perforación de túneles y que se centran fundamentalmente en diferentes secuencias de excavación:

Método Inglés:recibe su nombre por haber sido aplicado en túneles a través del tipo de terreno que usualmente se localiza en Inglaterra, como son las arenas y areniscas. Su principal característica es proceder el avance de la perforación a sección completa del túnel, en una sola operación.

Método Belga:Se basa en los principios que permitieron la construcción, en 1828, del túnel del Charleroi en el canal que enlaza Bruselas y Charleroi.

Método Alemán:En este método se procede siguiendo el sistema de núcleo central, ver figura.

Método Alemán Modificado:Se aplica en el caso en que durante la operación de perforación del túnel a través de un terreno bastante firme, surja la aparición de agua, lo que origina una alteración en el método Clásico Alemán en cuanto a las etapas sucesivas de ataque del frente.

Método Austríaco:Los austríacos desarrollaron un plan de trabajo basado en la utilización de puntales de madera formando un sistema de entibación. La excavación se realiza como indica la figura.

Método Italiano:Consiste en extraer solo el medio arco más la galería central por la cual se retira la marina, luego se concreta el medio arco, luego se extrae el resto del material por zonas y se van concretando los muros (método similar al método belga).

Métodos Constructivos

Los métodos constructivos se clasifican en cuatro grupos, que se describen a continuación:

Excavación con explosivos:Durante muchos años ha sido el método más empleado para excavar túneles en roca de dureza media o alta, hasta el punto de que se conoció también como Método Convencional de Excavación de Avance de Túneles. La excavación se hace en base a explosivos, su uso adecuado, en cuanto a calidad, cantidad y manejo es muy importante para el éxito de la tronadura y seguridad del personal, generalmente se usa dinamita. La excavación mediante explosivo se compone de las siguientes operaciones:

• Perforación
• Carga de explosivo
• Disparo de la carga
• Evacuación de humos y ventilación
• Saneo de los hastiales y bóveda
• Carga y transporte de escombro
• Replanteo de la nueva tronadura

Excavaciones mecánicas con Máquina:Se consideran en este grupo las excavaciones que se avanzan con maquinas rozadoras; con excavadoras, generalmente hidráulica – brazo con martillo pesado o con cuchara, sea de tipo frontal o retro-; con tractores y cargadoras (destrozas) e, incluso, con herramientas de mano, generalmente hidráulicas o eléctricas.

Excavación mecánica con máquinas integrales no presurizadas:Esta excavación se realiza a sección completa empleando las máquinas integrales de primera generación o no presurizadas. Otro rasgo común es que, en general, la sección de excavación es circular.

Excavación mecánica con máquinas integrales presurizadas:La baja competencia del terreno suele asociarse a casos de alta inestabilidad y presencia de niveles freáticos a cota superior a la del túnel la primera solución aplicada a los escudos mecanizados abiertos para trabajar en estas condiciones fue la presurización total del Túnel.

Sección Transversal de un túnel

La figura muestra un esquema de la sección transversal de un túnel.

• Calzada bidireccional con pistas de 4m c/u
• Veredas peatonales de 0,85 m. a cada lado
• Canaletas de drenaje de filtraciones y derrame de líquidos
• Canaletas para ductos
• Gálibo útil vertical mínimo de 5m., en todas las pistas de circulación vehicular
• Pendiente longitudinal mínima, la que permita un adecuado drenaje.
• Zonas de aparcamiento en túneles de más de 1.000 m.