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Imagine um túnel, que liga duas ilhas do Japão. Até aí, ok. Só que ele passa por baixo do mar! Conheça o Seikan Tunnel.
Esta é a quarta de uma série de reportagens sobre megaprojetos ao redor do mundo, publicada todas às terças e quintas-feiras. O Olhar Digital já abordou a construção da ilha artificial de Dubai, o Lincoln Tunnel e a usina de Itaipu.
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Algumas curiosidades sobre o Seikan Tunnel
- O Seikan Tunnel, projetado para a passagem de trens, é considerado o maior do mundo com uma seção que passa por baixo d’água;
- Sua medida total é de 53,85 quilômetros, com cerca de 23,3 quilômetros abaixo do mar, ou seja, quase metade de sua extensão sofre pressão marinha;
- Esse trecho, que passa por baixo do Estreito de Tsugaru, está localizado 100 m abaixo do mar;
- Como ilustra o IFLScience, ele é o segundo túnel ferroviário mais longo no mundo, perdendo apenas para o Gotthard Base Tunnel, que passa pelos Alpes Suíços – mas que não passa por baixo do mar.
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Desafios na construção de um túnel
Segundo Pedro Henrique Cerento de Lyra, coordenador do curso de Engenharia Civil do Instituto Mauá de Tecnologia (IMT), “a construção de um túnel é um processo complexo que envolve vários estudos e etapas”, como investigação e caracterização geológica, escavação ou perfuração e explosão, entre outros.
A construção de um túnel sob o leito marinho, como o Túnel Seikan, apresenta desafios significativos e requer uma engenharia e planejamento cuidadosos. As condições não foram fáceis, com vários problemas de deslizamento de terra e inundações no durante a sua construção.
Pedro Henrique Cerento de Lyra, coordenador do curso de Engenharia Civil do Instituto Mauá de Tecnologia (IMT)
Para efetuar a manutenção de um túnel, Lyra destaca que esse é um processo contínuo e complexo “que envolve inspeção regular para identificar sinais de deterioração ou danos, manutenção preventiva para evitar problemas futuros, reparos e reabilitação conforme necessário, e gestão e operação diárias para monitorar o túnel e manter o equipamento”.
Sobre o tipo de perfuração e explosão do Seikan Tunnel, o professor explica que esse tipo de abordagem permite “controle mais preciso do processo de escavação, minimizando riscos associados a condições geológicas imprevisíveis”.
Início dos trabalhos fora do papel
O projeto do Seikan Tunnel levou várias décadas para sair do papel e chegar à sua glória. Ele foi projetado para ligar as ilhas de Honsu e Hokkaido, fazendo parte da linha ferroviária japonesa de Kaikyo.
A responsável pela construção do túnel foi a Linha Ferroviária Nacional do Japão, conforme a Brittanica.
O governo japonês já desejava ligar as duas ilhas desde o período Taisho, entre 1912 e 1925, com os estudos sobre como isso poderia ser realizado começando em 1946, após a perda de territórios e a necessidade de acomodar quem estava retornando desse conflito.
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Porém, a decisão para conceber o projeto se deu, em definitivo, após a passagem do tufão Marie pelo Japão, em 1954, afundando cinco barcos no estilo ferry-boat que estavam passando pelo Estreito de Tsugaru, causando a morte de 1,43 mil pessoas.
No ano seguinte, a Linha Ferroviária Nacional do Japão iniciou seus estudos para construir um túnel capaz de cruzar o estreito por baixo dele. As escavações do ousado projeto começaram em 1964. Claro que, uma construção de tamanha magnitude foi conturbada e passou por vários contratempos.
Para se ter uma ideia, foram sete anos para que a construção começasse. A seção principal do túnel foi construída entre 1971 e 1985, sendo oficialmente inaugurado em 1988.
Ainda, as respectivas encostas das ilhas de Honsu e Hokkaido foram contempladas com estações subterrâneas: a Tappi-Kaitei e a Yoshioka-Kaitei, que também servem como pontos de fuca em casos emergenciais.
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Além de serem equipadas com túneis menores, válvulas para exaustão de fumaça e monitores que indicam as rotas de fuga, as estações possuem museus que explicam toda a história do Seikan Tunnel.
Foram empregados pelo menos 3 mil trabalhadores. Desses, infelizmente, foram registradas as mortes de, pelo menos, 34 durante todo o período da obra. Além disso, como relata a PBS, a rocha e o solo sob o Estreito de Tsugaru eram imprevisíveis, impedindo o uso de uma máquina de perfuração de túneis.
Ao invés disso, os trabalhadores precisaram perfurá-lo meticulosamente e explodir 54 quilômetros através de uma grande zona suscetível a terremotos.
O custo total de construção do Seikan Tunnel foi de incríveis ¥ 689 bilhões (cerca de US$ 4,6 bilhões, ou R$ 22,74 bilhões). Outros estimam que o valor foi ainda maior: ¥ 1,1 bilhão (US$ 7 bilhões, ou R$ 34,61 bilhões), apesar de não estar claro até hoje de onde veio o valor.
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Uso do Seikan Tunnel
Tamanho investimento acabou valendo a pena. Estima-se que cerca de 50 trens de carga passam pelo Seikan diariamente, tanto de carga, como de passageiros. Inclusive, ele suporta a passagem de trens-bala, que chegam a impressionantes 320 km/h. Em média, são 30 desses trens supervelozes testando a consistência do Seikan Tunnel.
Em 2016, novos trens foram instalados na malha ferroviária, mas, nos dois primeiros anos, eles tiveram sua velocidade limitada a 140 km/h para diminuir o risco de descarrilamento de trens de carga de bitola estreita que viajavam na velocidade oposta.
Isso poderia acontecer graças à física, pois as grandes velocidades do trens-bala causam grandes ondas de choque do ar, que poderiam causar os descarrilamentos.
Sobre esse processo, João de Sá Brasil Lima, doutor e coordenador do curso de Engenharia Mecânica do Instituto Mauá de Tecnologia (IMT), explica:
Quando trens se movem em túneis, eles movimentam à sua frente uma quantidade significativa de ar. Como o espaço entre os vagões e o túnel é pequeno, a massa de ar deslocada pelo trem tem dificuldade em ir para a parte de trás do trem. Com isso, à medida que o trem se desloca, a pressão na frente do trem aumenta e quanto maior a velocidade do trem, maior a pressão.
João de Sá Brasil Lima, doutor e coordenador do curso de Engenharia Mecânica do Instituto Mauá de Tecnologia (IMT)
“Caso a pressão atinja determinado valor, pode ocorrer o fenômeno conhecido por onda de choque, que consiste em pulso de pressão. Esse pulso geralmente ocorre na direção da saída dos túneis e pode causar danos estruturais ao túnel e aos trens, inclusive podendo descarrilá-los”.
Lima destaca ainda que uma das formas de combater esse fenômeno consiste em reduzir a velocidade dos trens quando passam pelo túnel – exatamente o que foi feito no Seikan Tunnel.
Porém, existem outros meios, como promover alterações no design do primeiro vagão para melhorar o desempenho aerodinâmico do trem e evitar a formação das ondas de choque, e construir, quando possível, saídas verticais para o ar empurrado pelo trem.
O Portal Mie traz mais números: a maioria dos trens de carga que passam por lá levam produtos agrícolas de Hokkaido a outras partes do Japão, além de livros e itens processados.
O Seikan Tunnel permite que passageiros viagem de Tóquio a Hakodate, uma das principais cidade de Hokkaido, na rota conhecida como Hokkaido Shinkanse. Essa viagem leva por volta de quatro horas ao custo de ¥ 23,12 (US$ 150, ou R$ 741,78).
No fim desta década, o Japão pretende estender a rota para Sapporo, capital de Hokkaido, rota essa que levará cinco horas.
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Cronologia da construção
- 24 de abril de 1946: Início das pesquisas geológicas;
- 26 de setembro de 1954: Tufão Marie afunda o ferry-boat Toya Maru;
- 23 de março de 1964: Estabelecida uma empresa pública, a Linha Ferroviária Nacional do Japão;
- 28 de setembro de 1971: Começa a construção do túnel principal;
- 27 de janeiro de 1983: O trajeto do túnel-piloto é perfurado;
- 10 de março de 1985: O trajeto do túnel principal é perfurado;
- 13 de março de 1988: O túnel é inaugurado.