Com comprimento de 53,8 km, a construção do Túnel Seikan encontrou condições geológicas extremamente difíceis

Com comprimento de 53,8 km, sendo 23,3 km na parte submarina, o túnel Seikan liga as ilhas de Honshu e Hokkaido, no norte do Japão. Trata-se do maior túnel submarino do mundo em comprimento total (o comprimento da parte submarina do túnel sob o Canal da Mancha é maior).

O comprimento maior das extremidades não submarinas se deve à necessidade de superar as altas e escarpadas montanhas existentes na costa de ambas as ilhas. Também é o segundo maior túnel do mundo em profundidade (perde para o Ryfylke Tunnel, na Noruega, inaugurado em 2019) e em comprimento da linha ferroviária principal (superado pelo Gothard Base Tunnel, na Suíça, aberto em 2016).

Na parte mais profunda do trajeto, os trilhos estão situados a 240 m abaixo do nível do mar.

ESTUDOS

A ideia de conectar as ilhas de Honshu (a maior e mais povoada do país, onde estão localizadas as cidades de Tóquio, Osaka e Kyoto) e Hokkaido, completando a ligação ferroviária entre todas as ilhas principais do Japão, começou a ser estudada em 1912, mas as pesquisas ganharam força somente em 1946, após o final da Segunda Guerra Mundial.

Mas as condições geológicas eram extremamente difíceis para a obra. Existem pelo menos 16 falhas geológicas ao longo do trecho submarino, sendo que a rocha do lado de Honshu está bastante fissurada. Havia ainda uma enorme dificuldade de cruzar o Estreito de Tsugaru, situado entre as duas ilhas, devido às frequentes e severas tormentas e às rápidas correntes que ocorrem no local, chegando a suspender a navegação 80 vezes por ano em média.

Seção longitudinal mostra o perfil sob a água da estrutura, que custou 7 bilhões de dólares para ser construída

Antes da construção, as ligações ferroviárias utilizavam trilhos a céu aberto e ferry-boats, que recebiam os vagões. Em 1954, no entanto, ocorreu o naufrágio de cinco ferry-boats de transporte de trens durante um tufão, incluindo o Toya Maru, resultando em 1.430 mortos. A tragédia acelerou o processo de análise de viabilidade da obra, que também levou em conta o aumento da população e da carga transportada nesse local.

Entre 1955 e 1965, o número de passageiros dobrou, passando de 2 para 4 milhões de passageiros/ano, enquanto a tonelagem de carga aumentou 1,7 vez, ultrapassando 6 milhões de toneladas por ano. As previsões da época eram de que o transporte por ferry-boats entraria em colapso já em 1971.

A alternativa de ponte, mais acessível e barata, foi prontamente descartada devido às condições do mar no Estreito, optando-se enfim pelo túnel.

Com a desativação dos trens de passageiros em 2016,o túnel passou a fazer o transporte de carga entre as ilhas

CONSTRUÇÃO

As sondagens começaram em 1946, mas a construção somente teve início em 1971. No projeto, foram previstos diversos túneis suplementares, destinados a acesso, passagem de cabos e tubulações, além de inspeções geológicas periódicas, ventilação, manutenção, evacuação de emergência, verificação de infiltrações, saída de água e outras finalidades.

A perfuração do túnel principal foi feita com TBMs, iniciando por ambas as extremidades, com um avanço médio de 2 m/h. Não foram abertas frentes intermediárias devido à impossibilidade de perfuração de poços ao longo do trecho submarino. A construção da parte não submersa seguiu os processos tradicionais, compreendendo um túnel único em cada extremidade.

Já na parte submarina, foram escavados três túneis, iniciando com uma galeria-piloto, seguida por um túnel de serviço e pelo túnel principal, que é conectado aos demais a cada 600 a 1.000 m. Existem duas estações dentro do túnel (as primeiras do mundo construídas sob o mar), que também servem como saídas de emergência. Nos poços de saída, a segurança é incrementada por exaustores para remoção de fumaça, câmeras de CFTV para orientar os passageiros, sistemas de alarme por infravermelho e sprinklers (sistemas de pequenos chuveiros hidráulicos ligados a um sistema de bombeamento de água).

O túnel-piloto foi concluído em 1983, mas a escavação terminou somente em 1985, com o túnel entrando em funcionamento em 1988. O custo total foi de 7 bilhões de dólares, muito mais alto que o orçado, devido à inflação da época. Em termos de mão obra, o empreendimento mobilizou um efetivo de 3.000 trabalhadores. E, apesar das medidas de segurança, os acidentes (como desabamentos, inundações e outros) causaram 34 vítimas fatais durante a construção.

OPERAÇÃO

Inicialmente, foram utilizados trens de bitola mais estreita (1,067 m) para transporte de carga e passageiros. O transporte de passageiros teve grande aceitação inicial, destacando-se o trem noturno Hokutosei e o luxuoso Cassiopeia.

A maioria dos passageiros, contudo, acabou por preferir o transporte aéreo, de três a quatro vezes mais rápido, que veio a ter um custo quase equivalente, devido a medidas para estimular esse modal em relação ao ferroviário. Assim, os trens de passageiros foram desativados em 2016. Após a conclusão das obras, 90% do transporte de carga entre as ilhas – composto especialmente por produtos agrícolas – passou a ser feito pelo túnel, trafegando ainda na mesma bitola, que limitava a velocidade máxima dos trens a 110 km/h.

A partir de 2016, com a entrada em serviço de trens rápidos, de bitola mais larga (1,435 m) em sistema de bitola dupla (dual gauge), foi possível trafegar em velocidades de até 200 km/h. Mas a logística de trabalhar com trens em velocidades tão diferentes mostrou-se extremamente complexa, além da onda de choque gerada pelos trens de alta velocidade representar uma ameaça aos trens que trafegavam na bitola mais estreita.

Assim, a velocidade dos trens dentro do túnel foi limitada em 140 km/h e, na área externa, em 260 km/h, havendo previsão de chegar a essa velocidade em todo o trecho. Foi então desenvolvido o conceito de “Train on Train”, que envolve a colocação do trem de carga de bitola métrica sobre trens rápidos que trafegassem em plataformas de bitola larga.

A apresentação dessa solução no Fórum 2050, realizado em 2010, demonstrou que o sistema desenvolvido permitia a operação de carregamento do trem em aproximadamente 10 min, o que não traria problemas para o tráfego e resolveria a dificuldade operacional decorrente da utilização simultânea de trens de alta e média velocidades no mesmo local.

A partir daí, foi construído um modelo para teste e posteriormente um protótipo, que entraram em operação em 2007. Embora a operação regular ainda não tenha sido implementada, a velocidade já subiu para 160 km/h após testes extensivos.