Com mais de seis milhões de quilômetros de rodovias e 240.000 quilômetros de ferrovias serpenteando pelos Estados Unidos, a vida acima do solo tem se tornado cada vez mais congestionada. Os túneis fornecem algum do último espaço disponível para carros e trens, água e esgoto, até mesmo linhas de energia e comunicação. Hoje em dia, é seguro atravessar montanhas e cavar sob os oceanos – mas nem sempre foi assim. Na verdade, os engenheiros levaram milhares de anos para aperfeiçoar a arte de cavar túneis.
Aqueduto romano antigo
Os engenheiros romanos criaram a mais extensa rede de túneis do mundo antigo. Eles construíram estruturas inclinadas, chamadas aquedutos, para transportar água de nascentes de montanha para cidades e aldeias. Eles esculpiram câmaras subterrâneas e construíram elegantes estruturas em arco não só para transportar água fresca para a cidade, mas também para transportar águas residuais.
Worsley Underground
Túnel do Canal
Sem estradas ou caminhos de ferro para transportar matérias-primas do campo para a cidade, as auto-estradas aquáticas tornaram-se a melhor forma de transportar mercadorias ao longo de grandes distâncias.
Túnel Holland
Durante os séculos XIX e XX, o desenvolvimento do transporte ferroviário e de veículos motorizados levou a túneis maiores, melhores e mais longos.
Túnel de perfuração
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Com a mais recente tecnologia de construção de túneis, os engenheiros podem atravessar montanhas, debaixo de rios e debaixo de cidades movimentadas. Antes de esculpir um túnel, os engenheiros investigam as condições do solo através da análise de amostras de solo e rocha e da perfuração de furos de teste.
Existem três passos para o sucesso de um túnel.
Hoje, os engenheiros sabem que existem três passos básicos para a construção de um túnel estável. O primeiro passo é a escavação: os engenheiros cavam através da terra com uma ferramenta ou técnica confiável. O segundo passo é o apoio: os engenheiros devem apoiar qualquer terreno instável à sua volta enquanto escavam. O último passo é o revestimento: os engenheiros acrescentam os toques finais, como a estrada e as luzes, quando o túnel é estruturalmente sólido.
Baseado no cenário, os túneis podem ser divididos em três tipos principais:
Secção do Brunel’s
temperagem do túnel
são tipicamente pouco profundos e são frequentemente usados como metro, sistemas de abastecimento de água e esgotos. Como o solo é macio, uma estrutura de suporte, chamada de escudo de túnel, deve ser usada na cabeceira do túnel para evitar o seu colapso.
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Hoosac Túnel interior
Requer pouco ou nenhum apoio extra durante a construção e são frequentemente usados como caminhos de ferro ou estradas através de montanhas. Anos atrás, engenheiros foram forçados a explodir montanhas com dinamite. Hoje eles dependem de enormes engenhocas rochosas chamadas perfuratrizes de túneis.
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Segmento de túnel,
Boston Harbor
São particularmente difíceis de construir, pois a água tem de ser retida enquanto o túnel está a ser construído. Os primeiros engenheiros usavam câmaras de escavação pressurizadas para evitar que a água jorrasse para dentro dos túneis. Hoje, segmentos pré-fabricados de túneis podem ser flutuados em posição, afundados e presos a outras secções.
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