Fermín Sánchez, ingeniero civil. 

Desde tiempos muy remotos, los seres humanos han aprovechado los espacios subterráneos para su beneficio y con múltiples fines: las primeras tribus nómadas empleaban las cavidades naturales para resguardo y protección, almacenamiento, rituales, hábitat, etcétera.  Con la aparición de las primeras civilizaciones, los humanos pasaron de simplemente ocupar cuevas a abrirse paso a través del subsuelo, empleando las primeras técnicas y herramientas de excavación. Los primeros espacios subterráneos a los que puede considerarse túneles fueron construidos como vías de comunicación, complejos estratégicos para la defensa, conducciones y almacenamientos de agua, accesos a cámaras mortuorias, así como para extraer recursos minerales; desde entonces, los excavadores de túneles se han valido de todo tipo de elementos estructurales rígidos para soportar el terreno en caso de que este no se mantuviera estable o simplemente no diera la sensación de seguridad.

Posiblemente los elementos de soporte más antiguos fueron, primero, los troncos y posteriormente las piedras, empleadas a modo de mampostería. La minería primigenia mantuvo durante milenios prácticamente las mismas técnicas de excavación y soporte. Una de las primeras técnicas de excavación en macizos rocosos de las que se tiene conocimiento consistía en perforar varios agujeros en el frente, para después introducir trozos de madera y humedecerlos, de manera que se expandieran y rompieran la roca; posteriormente se cincelaba. Dos personas llevaban a cabo la operación: una sosteniendo el cincel y la otra golpeándolo con un martillo.

La técnica de extracción del mineral en el antiguo Egipto era más sofisticada que la simple fuerza bruta: consistía en cavar agujeros alrededor de los bloques que se pretendía extraer y en ellos se introducían cuñas que servían de palanca. También adoptaron la técnica de excavación mediante fuego (Figura 6), que fue desarrollada en la Edad de Bronce y continuó como el método más utilizado hasta finales del siglo XIX, casi trescientos años después de que se comenzaran a usar explosivos en minería. Plinio describió este método con detalle: ocasionalmente se excavaba un tipo de sílex al que se le tenía que aplicar fuego en el frente y después arrojarle vinagre para enfriarlo y fracturar la roca; por otra parte, como resultado de esta operación, los túneles se veían invadidos por humos sofocantes y polvo.

Durante la Edad Media, los grandes avances en minería se experimentaron especialmente en un cinturón que se extiende desde el sur de Alemania, a través de Austria y la República Checa, hasta Hungría, donde la industria del metal tuvo un gran auge. El amplio conocimiento que se tiene en la actualidad sobre la minería medieval se debe a los escritos de Georg Bauer, nacido en Sajonia hacia 1494. Bajo el seudónimo de Georgius Agricola, Bauer escribió seis grandes tomos sobre geología, mineralogía y minería. Su libro De re metallica, publicado post mórtem en 1554, trata sobre tecnología minera y fundición de metales. En los textos de Agricola aún no se habla de una industria minera eficiente, competente y bien organizada; no obstante, muchos detalles sobre la tecnología de su tiempo se representan en esa publicación por medio de bellos grabados.

_{Grabado de De re metallica, (1556).}

A pesar del auge que experimentó la minería durante la Edad Media, en los grabados de De re metallica puede apreciarse que la excavación de la roca seguía realizándose con la técnica del martillo y la cuña, también se empleaba la técnica del fuego y el enfriamiento con agua, particularmente donde se encontraba la roca más dura.

En la Edad Media se introdujo un sistema de bombeo accionado por hombres, caballos o molinos de agua desde la superficie. Una serie de cubos sujetos a una cadena metálica recogían el agua de un cárcamo en el fondo del pozo, la subían y la vertían en un tanque en la superficie.

_{Grabado de De Re Metallica a) excavación, b) desagüe); 1556.}

Hacia el final de esta etapa resurgió la construcción diversificada de túneles. El primer túnel del Renacimiento fue la Mina de Daroca  en la provincia de Teruel, construido en el siglo XVI por Pierres Bedel para la conducción y el desvío de aguas pluviales que afectaban la villa aragonesa (Alonso, s/a).

_{Mina de Daroca. Tomada de https://historiacivil.wordpress.com/2012/11/28/713/la-mina-de-daroca-5/}

Y así continuaron construyéndose túneles para diversos objetivos, pero no fue sino hasta la segunda mitad del siglo XIX que, con la aparición del ferrocarril y el perfeccionamiento de las técnicas de fabricación del acero, comenzaron a construirse grandes obras de transporte que incluían túneles y puentes. No obstante, y a pesar de que el acero se empleaba extensivamente en la maquinaria de excavación y en las barrenas para perforar la roca, la madera continuó empleándose la madera para apuntalar y literalmente soportar el terreno.

_{Barrenadora Sommeiller (grabado en madera, 1863) (tomada de Kovari & Fechtig, 2000).}

_{Sur del túnel de Lötschberg, Suiza, circa 1910. Tomado de Kovári & Fechtig, 2000}

Fue ya bien entrado el siglo XX que se produjeron los mayores cambios con respecto al soporte y se introdujeron los marcos de acero y las placas de revestimiento. A partir de la década de 1920 comenzó a emplearse el acero de manera industrial ya que resultaba más fácil de instalar, era más resistente que la madera, reducía en gran medida la sección transversal del túnel y podía encajonarse en el revestimiento final de concreto colado in situ. Los marcos de acero retacados con madera se volvieron muy comunes y en las décadas de 1930 y 1940. También se utilizaron placas de revestimiento de acero, cuando fue necesario, para diversas aplicaciones de túneles en suelos inestables o rocas con fallas. El concreto colado in situ, con o sin refuerzo, se utilizó casi universalmente para el revestimiento final, así como tubos de acero inyectados con lechada y placas en túneles sometidos a grandes presiones internas.

_{Túnel Las Palomas, Autopista Durango-Mazatlán}

Hoy en día no puede entenderse la construcción de túneles sin la presencia universal del acero, presente a modo de marcos metálicos y puntales, anclas y o pernos de sujeción y anclaje, refuerzo para los elementos de concreto, micropilotes para sistemas de enfilaje, etcétera. Prácticamente todos los túneles que se construyen en el mundo tienen sendos talleres de corte y soldadura de piezas de acaro y siempre requieren de los mejores especialistas para este tipo de trabajos.

Y no olvidemos las grandes máquinas tuneladoras actuales, auténticos colosos que se asemejan a una gran fábrica con millones de piezas de acero con distintos fines y diferentes forma