Como constroem pontes se a água está no caminho

Para construir uma estrutura subaquática, você precisará de uma engenharia interessante.

Uma grande ponte sobre um rio ou baía tem sua fundação enraizada debaixo d’água. É ainda mais complicado com túneis submarinos.

A construção subaquática é um desafio. Os engenheiros precisam lidar com a pressão da água e a corrosão da água salgada. Também existe o problema de encontrar materiais adequados.

Os mais típicos são concreto, aço e vidro acrílico.

O concreto é indiferente às correntes de água e não é danificado pela água salgada.

O aço fornece às construções subaquáticas uma estrutura robusta.

E o vidro acrílico é forte, duradouro e resistente à luz solar. Também é transparente, por isso é frequentemente usado para fazer janelas em edifícios subaquáticos.

De qualquer forma, quando a água é rasa, não é tão difícil construir alguma coisa. Os construtores criam uma fundação temporária. Então, em cima dela, constroem vários pilares de sustentação da estrutura superior.

Mas, se as águas são profundas, os engenheiros precisam usar outros métodos. Dependendo de qual for escolhido, a água é extraída ou desviada durante o processo de construção.

Um desses métodos envolve o uso de um conjunto de grandes estacas cravadas, que são colunas longas e finas feitas principalmente de aço. Mas seu interior é parcialmente oco. Com a ajuda de um grande martelo, elas são cravadas no leito d’água, como pregos em um pedaço de madeira.

Depois disso, essas colunas de aço são preenchidas com concreto por meio de um tubo especial. O concreto desloca a água que estava ali anteriormente. O concreto tem a capacidade de endurecer mesmo quando está rodeado por água. É por isso que as estacas cravadas eventualmente se transformam em uma base estável para construções sobre a água e subaquáticas.

As estacas cravadas são uma forma muito econômica de construir algo que precisa ser fixado no lugar. Elas evitam que as coisas sejam movidas pela corrente de água.

Outra forma de construir estruturas subaquáticas é com ensecadeiras. Elas são construídas temporariamente e permitem que os trabalhadores criem um espaço seco para a construção. A água é bombeada para fora desse recinto, e a ensecadeira funciona como uma represa.

Uma ensecadeira concluída parece um fosso enorme com paredes altas cercadas por água. Ensecadeiras são feitas de pedra, aço e até mesmo terra. Essas construções podem ser realizadas rapidamente e removidas ainda mais rapidamente. Mas o processo de construção de uma ensecadeira é complicado e desafiador para os engenheiros. Eles precisam ter certeza de que a estrutura não irá inundar ou desmoronar.

A maneira mais simples de construir uma ensecadeira é empilhando muita terra. Mas, neste caso, os trabalhadores geralmente precisam tornar a construção mais forte de alguma forma, para ajudar a protegê-la dos danos causados pela água. Assim que a ensecadeira está pronta, bombas extraem a água de seu interior.

Às vezes, é muito caro construir uma ensecadeira muito profunda e forte. Nesse caso, os construtores usam várias bombas potentes que eliminam o excesso de água quando ela escoa pelas paredes da ensecadeira.

Se uma ensecadeira começa a falhar, o processo é lento e, felizmente, previsível. No canteiro de obras, não existem apenas bombas principais, mas também de reserva.

Em caso de emergência, elas podem entrar em sobremarcha. Assim, a água é mantida fora pelo tempo que for necessário para as pessoas evacuarem.

Ensecadeiras são mais frequentemente usadas durante a construção de barragens e pontes. Mas quando um grande navio (como um navio de cruzeiro moderno) precisa ser consertado, os engenheiros também usam esse recurso. Navios assim são muito grandes para serem puxados para terra. E uma ensecadeira cria o ambiente seco e fechado perfeito. O navio fica isolado da água e os mecânicos podem consertá-lo onde quer que ele esteja.

Além disso, quando um navio de cruzeiro precisa ser expandido, os engenheiros constroem uma ensecadeira em torno dele. Em seguida, bombeiam toda a água de dentro, criando um local de trabalho seco.

O navio é então dividido em duas partes, e o processo de alongamento começa. Existem vários tipos principais de ensecadeiras: apoiadas, celulares, de enrocamento, ou de terra. Para cada uma delas, os engenheiros precisam descobrir a melhor profundidade em que a parede deve ser enterrada. Depende do tipo de solo e do próprio reservatório de água.

As ensecadeiras apoiadas são usadas principalmente durante a construção em águas rasas. Essa estrutura é, na verdade, uma parede de estacas-pranchas, que são peças com bordas entrelaçadas. Normalmente, elas são feitas de aço. Mas o material também pode ser concreto armado ou madeira. As estacas-pranchas criam algo como uma caixa em torno da área necessária.

As ensecadeiras celulares também são feitas de estacas-pranchas. Mas, neste caso, as estacas têm uma forma especial. Depois de conectadas, elas formam células que são preenchidas com solo ou argila. As células, por sua vez, criam uma parede que impede que a água passe. Graças à sua estrutura, é excepcionalmente estável.

As ensecadeiras de enrocamento são usadas quando há muitas pedras no canteiro de obras. Elas são construídas sobre o solo. Isso evita que a água entre na ensecadeira. E as pedras servem de reforço.

As ensecadeiras de terra são construídas em áreas onde a água tem menos de três metros de profundidade. Elas são criadas com os materiais que estão à mão: argila, areia, até mesmo solo! Existem também ensecadeiras de parede simples e dupla.

O primeiro tipo é usado quando a área da construção não é grande, e a profundidade é superior a seis metros. Essas ensecadeiras são normalmente necessárias para a construção de pontes.

Madeira ou folhas de madeira são colocadas no mar ou no leito do rio. Depois disso, chapas de ferro ou aço são adicionadas por dentro. Em ambos os lados da parede, os trabalhadores colocam sacos de areia até a metade. Por fim, a água é bombeada e a ensecadeira está pronta para uso.

A ensecadeira de parede dupla é utilizada para grandes áreas de construção e quando a água é muito profunda. Esses canteiros de obras precisam de suportes mais poderosos. Esta ensecadeira mais resistente possui duas paredes, o que lhe confere uma estabilidade extra.

Duas estacas-pranchas são empurradas para o leito d’água com algum espaço entre elas. (Quanto mais profundo for, maior será o espaço entre as paredes.) Em seguida, elas são presas umas às outras. Depois disso, esse espaço é preenchido com solo.

Ensecadeiras não são baratas. Isso significa que, se uma for usada para um projeto, não há outras opções disponíveis. Por exemplo, é a melhor maneira de construir barragens permanentes.

Quando a Represa Hoover foi construída, várias ensecadeiras foram colocadas para desviar a água do rio Colorado.

Assim que o projeto é concluído, a água é bombeada de volta para a ensecadeira. E suas paredes (sejam elas quais forem) são removidas.

Outra forma de construção subaquática são os caixões. São estruturas estanques que são colocadas na água. Mesmo abertos, eles permanecem secos por dentro. Os trabalhadores podem continuar cavando até chegarem a uma superfície sólida. É onde o caixão será colocado.

O que há de tão diferente nos caixotões é que eles eventualmente se tornam parte da fundação de, digamos, uma ponte ou barragem.

E mesmo que você não pense em uma ponte ou barragem como uma “construção subaquática”, muitos de seus elementos cruciais estão debaixo d’água. Por exemplo, uma ponte grande não seria capaz de suportar seu peso sem enormes torres de apoio. E elas ficam na água.

Existem vários tipos de caixões: aberto, pneumático e fechado.

Caixões abertos não têm fundo. Na verdade, são apenas paredes verticais que permitem aos construtores cavar no fundo delas.

Caixões pneumáticos evitam que a água vaze, usando ar comprimido. Isso ajuda a manter a pressão igual dentro e fora da construção.

Quando os trabalhadores desenterram alguns materiais, eles são enviados por um tubo de lama especial. Quando o caixão atinge o leito rochoso, os trabalhadores o enchem com concreto.

Ao contrário de outros, um caixão fechado tem piso. E os trabalhadores o baixam sobre uma base construída com antecedência.

Durante a construção da ponte do Brooklyn, os engenheiros usaram dois caixões enormes. Graças a eles, alcançaram o alicerce e criaram as bases para as torres da ponte.

Além de tudo isso, há a construção fora do local. É quando as coisas não são apenas construídas, mas também montadas fora do local. Nesse caso, os engenheiros costumam usar construção modular. É quando as unidades de construção produzidas na fábrica são entregues no local. Lá, elas são montadas, como um conjunto gigante de Lego.

As estruturas são então geralmente flutuadas até o local em embarcações enormes. Ou são rebocadas para lá. Depois disso, elas são baixados no lugar. Algumas afundam com o próprio peso. Outras só podem chegar ao fundo do mar após serem carregadas com pesos adicionais. Este método de construção é bastante caro. E, ainda assim, é muito mais econômico do que construir embaixo d’água. Este último precisa de engenheiros qualificados e ferramentas exclusivas. E não se esqueça dos riscos!

Mas e os túneis subaquáticos? Como raios eles são construídos?! Os túneis modernos são geralmente construídos com a ajuda de enormes tuneladoras. Elas têm um apelido — “tatuzão”.

Mesmo que tal mecanismo tenha um preço exorbitante (vários milhões de dólares), ele precisa de pouco tempo para criar um longo túnel. A máquina avança muito lentamente. Possui uma placa circular especial com cortadores de disco giratórios. Eles podem roer facilmente rocha sólida. A rocha é então lançada em uma correia transportadora de saída. Outro mecanismo usa essa rocha para construir o revestimento do túnel na esteira do “tatuzão”.

Desta forma, o “tatuzão” não só escava o túnel, mas também reforça as paredes que mais tarde o suportarão. Este método (e 11 tuneladoras enormes) foi usado para construir o Eurotúnel de cinquenta quilômetros de comprimento. E todo o processo demorou apenas três anos.

Cortar e cobrir é outro método de criar um túnel subaquático. Primeiro, os trabalhadores cavam uma trincheira no fundo do oceano ou no leito do rio. Em seguida, colocam lá tubos de concreto ou de aço feitos de antemão. Depois que os tubos são cobertos por uma espessa camada de rocha, as seções são conectadas. Tudo o que os trabalhadores precisam fazer então é bombear a água.

Foi assim que o Túnel Ted Williams, conectando o aeroporto Logan com South Boston, foi construído. Lá, eles usaram doze enormes tubos de aço, com mais de noventa metros cada. E os tubos continham estradas já completamente construídas!