Un récord bajo el mar
En abril de 2026, una enorme tuneladora china que trabajaba bajo una de las vías navegables más transitadas del sur de China alcanzó un hito sin precedentes para proyectos similares. La Shenjiang-1, una máquina de excavación desarrollada en el país, llevó el túnel del estuario del río Perla hasta una profundidad de 113 metros bajo el lecho marino, con lo que estableció un nuevo récord mundial para el túnel ferroviario de alta velocidad submarino más profundo jamás construido. El logro representa un avance decisivo en el ferrocarril de alta velocidad Shenzhen-Jiangmen, de 116 kilómetros, un proyecto concebido para conectar las orillas oriental y occidental de la Gran Área de la Bahía de Guangdong-Hong Kong-Macao, de gran importancia económica. Cuando esté terminado, el ferrocarril reducirá a menos de una hora el tiempo de viaje entre Shenzhen y Jiangmen, y el trayecto entre Qianhai, en Shenzhen, y Nansha, en Guangzhou, durará aproximadamente 30 minutos.
Contenido
El túnel se extiende 13,69 kilómetros bajo el estuario, entre Dongguan y Guangzhou, y alrededor de 11,05 kilómetros pasan directamente bajo el agua. Los ingenieros prevén que la excavación alcance una profundidad máxima aún mayor, de 116 metros, antes de que el túnel comience a ascender hacia la orilla opuesta. A estas profundidades, el proyecto afronta presiones hidrostáticas cercanas a los 11 bares, aproximadamente equivalentes a las fuerzas de compresión que experimentan los buzos en zonas oceánicas de gran profundidad. En estas condiciones, los trabajadores no pueden acceder de forma segura al frente de excavación, por lo que toda la operación de corte debe realizarse mediante control remoto y sistemas automatizados. El entorno no admite errores: cualquier fallo de presión podría provocar una entrada repentina de agua, inestabilidad del suelo y daños estructurales catastróficos.
El dragón de acero en acción
En el centro de esta proeza de ingeniería está la Shenjiang-1, una tuneladora de escudo de lodos fabricada por la 14.ª Oficina de China Railway Group. La máquina mide aproximadamente 130 metros de largo, pesa 3.800 toneladas y tiene un cabezal de corte de unos 13,42 metros de diámetro, lo que la convierte en una de las tuneladoras de mayor diámetro que operan actualmente en proyectos ferroviarios submarinos en todo el mundo. El cabezal lleva un motivo decorativo de un león danzante, en alusión al patrimonio cultural de la provincia de Guangdong, aunque su función es puramente industrial. La máquina fue diseñada y construida íntegramente en China y cuenta con derechos de propiedad intelectual plenamente nacionales. Su diseño admite una presión de hasta 12 bares, lo que le permite trabajar frente a las presiones hidrostáticas extremas que aumentan con cada metro de profundidad.
Desde que inició su recorrido en diciembre de 2021, la Shenjiang-1 ha trabajado de forma continua durante más de cuatro años y ha avanzado más de cuatro kilómetros por algunas de las condiciones geológicas más hostiles que haya afrontado una tuneladora. El avance promedio, de apenas dos metros al día, puede parecer lento a quienes observan desde fuera, pero refleja la extrema dificultad del terreno y no una falta de potencia mecánica. La máquina debe ajustar constantemente su velocidad de rotación, la presión del lodo y el ritmo de avance mientras atraviesa materiales que van desde arcilla marina blanda hasta granito intacto con una resistencia a la compresión superior a 124 megapascales. Cada metro exige una calibración cuidadosa, ya que las capas geológicas pasan sin aviso de sedimentos blandos a roca cristalina dura.
Por qué la profundidad lo cambia todo
El estuario del río Perla presenta uno de los perfiles geológicos más complejos del sur de China. El trazado del túnel atraviesa 13 estratos geológicos distintos, cinco tipos de roca compuesta y seis zonas de falla formadas a lo largo de millones de años. Cada capa reacciona de manera diferente cuando la altera una máquina de 3.800 toneladas. La arcilla marina blanda puede fluir y desplazarse al paso del cabezal de corte, mientras que la arena fina corre el riesgo de licuarse por las vibraciones prolongadas. La roca fracturada puede desprenderse de repente en bloques, y el granito duro desgasta rápidamente las herramientas de corte, que deben perforar piedra con una resistencia a la compresión superior a 124 megapascales. Un tramo de 490 metros de zonas de falla, con capas rocosas irregulares y una presión del agua especialmente alta, planteó riesgos particularmente graves durante las primeras fases de la construcción. Esto obligó a realizar ajustes constantes para mantener estable el frente de excavación y evitar el asentamiento del terreno sobre el trazado del túnel.
La presión hidrostática aumenta aproximadamente un bar por cada diez metros de profundidad. A la profundidad récord actual de 113 metros, el agua y el suelo circundantes ejercen sobre la estructura del túnel una presión cercana a los 11 bares. Cuando el túnel alcance su profundidad máxima de 116 metros, la presión llegará a 1,06 megapascales. Para hacerse una idea, esa fuerza concentra el equivalente a más de 10 kilogramos sobre una superficie del tamaño de una uña. Estas presiones exigen que todos los elementos estructurales soporten fuerzas muy superiores a las que afrontan los túneles ferroviarios habituales. Antes del inicio de este proyecto, en el país no existían experiencias de ingeniería ni normas de diseño comparables, por lo que los equipos tuvieron que elaborar protocolos a medida que avanzaban. La combinación de una presión elevada y una geología imprevisible explica por qué la Shenjiang-1 a veces avanza solo dos metros en una jornada completa de trabajo continuo: los operadores comprueban la estabilidad en cada etapa antes de proseguir.
Lodo, hormigón y precisión milimétrica
Para mantener la estabilidad en estas condiciones, los equipos de construcción recurren al método de excavación con escudo de lodos, una técnica esencial para construir túneles submarinos profundos en suelos saturados. El proceso utiliza bentonita, un tipo de arcilla absorbente, mezclada hasta formar una pasta espesa capaz de sostener el frente de excavación y evitar que el agua y el suelo irrumpan en el túnel. La Shenjiang-1 opera dos circuitos de lodo interconectados que funcionan como el sistema circulatorio de la máquina. El primero lleva bentonita fresca directamente a la cámara presurizada situada detrás del cabezal de corte y crea una barrera protectora, cuya presión se calibra para equilibrar exactamente la del agua y el suelo en el exterior. Si la presión baja demasiado, el frente se desestabiliza y corre el riesgo de derrumbarse o inundarse de repente. Si sube demasiado, puede deformar el suelo circundante y poner en peligro toda la operación.
El segundo circuito transporta a la superficie el lodo cargado de residuos a través de una red de tuberías. En la planta de separación, los trabajadores filtran la roca y la arcilla excavadas y luego procesan y reciclan la bentonita para reutilizarla en el túnel. El volumen de material extraído equivale aproximadamente a llenar un camión cisterna por cada hora de funcionamiento continuo. Mientras tanto, detrás de la cámara de excavación, un brazo robótico instala segmentos prefabricados de revestimiento de hormigón con precisión milimétrica. Cada anillo del túnel consta de nueve segmentos curvos, cada uno de unos dos metros de ancho. Las piezas deben encajar a la perfección para formar una estructura impermeable, diseñada para durar 100 años y soportar vías por las que circularán trenes de alta velocidad a 250 kilómetros por hora. Incluso pequeñas desalineaciones acumuladas a lo largo de los 13,69 kilómetros podrían alterar la geometría de las vías, generar vibraciones y poner en riesgo tanto la comodidad de los pasajeros como la seguridad operativa a largo plazo.
Herramientas que se reparan solas
La combinación excepcional de profundidad, presión y complejidad geológica obligó a los ingenieros chinos a desarrollar soluciones que van mucho más allá de los equipos de tunelación convencionales. La primera innovación importante permite a la Shenjiang-1 cambiar las herramientas de corte desgastadas bajo una presión extrema sin enviar trabajadores a la cámara. En las máquinas tradicionales, este tipo de mantenimiento suele requerir buzos especializados y largos protocolos de descompresión, que paralizan el avance durante días. El segundo avance es un sistema de desmontaje in situ que permite a los equipos desarmar la máquina en espacios confinados bajo el lecho marino, ya que no todos los puntos del estuario permiten construir pozos de salida adecuados para retirar una máquina convencional. Esta capacidad es importante porque las condiciones geológicas varían tanto a lo largo del trazado que tal vez haya que retirar o modificar la máquina en lugares donde construir un pozo convencional resulta imposible o demasiado costoso.
Otros avances incluyen el control inmediato del asentamiento en suelos inestables, la supervisión continua de los parámetros de excavación mediante sensores integrados, sistemas de gestión térmica para la cámara presurizada, redes de comunicación redundantes que funcionan a gran profundidad y protocolos de respuesta a emergencias ante fenómenos geológicos repentinos, como entradas inesperadas de agua o aumentos bruscos de presión. China Railway Construction Corporation ha documentado estas tecnologías como sistemas que pueden reproducirse en futuros proyectos submarinos. En lugar de considerar el túnel del río Perla un logro aislado, los planificadores chinos lo ven como un laboratorio industrial para una nueva generación de pasos submarinos, que en el futuro podrían formar parte de corredores ferroviarios, viales y logísticos en otros estuarios complejos del mundo. Los conocimientos obtenidos al mantener el equilibrio de presión a 113 metros ayudarán a determinar cómo operar máquinas futuras en trayectos submarinos aún más profundos o extensos.
Cuando la inteligencia artificial se enfrenta a la roca madre
Mientras la Shenjiang-1 aporta la fuerza, un conjunto de sistemas digitales actúa como su cerebro. China Railway Tunnel Group desplegó lo que denomina los Ocho Sistemas Inteligentes para gestionar la construcción del túnel ferroviario de China situado a mayor profundidad y sometido a la mayor presión del agua. Estos sistemas abarcan la tunelación inteligente, el montaje de segmentos, la coordinación, el diagnóstico, la supervisión, la producción de componentes, la gestión de materiales y la ventilación. Una plataforma de gestión inteligente integra en un único panorama operativo la supervisión en tiempo real, la gestión coordinada, la asistencia a la tunelación y el análisis de grandes volúmenes de datos. Durante el Congreso Mundial de Túneles de 2024, celebrado en Shenzhen, expertos internacionales visitaron la obra para observar cómo funcionan estos sistemas en condiciones extremas reales.
El sistema de tunelación inteligente utiliza redes neuronales, aprendizaje automático y algoritmos predictivos para pronosticar el comportamiento geológico antes de que el cabezal de corte lo encuentre. El control de respuesta en el borde de la red permite que la máquina ajuste automáticamente sus parámetros en fracciones de segundo, mientras que un sistema de seguridad de emergencia puede detener las operaciones al instante si los sensores detectan aumentos anómalos de presión o temperatura. Hong Kairong, ingeniero jefe de China Railway Tunnel Group, explicó que el objetivo general va más allá de este único proyecto.
A medida que avanzamos en la investigación y el desarrollo de la construcción inteligente de túneles, nuestro compromiso es cerrar la brecha de datos entre la construcción y la operación, y así establecer nuevos estándares en el sector.
Más recientemente, el proyecto se ha convertido en un campo de pruebas para el primer modelo grande vertical de China desarrollado específicamente para el sector de los túneles y los espacios subterráneos. Presentado por el Laboratorio Nacional Clave de Tuneladoras, este sistema de inteligencia artificial se basa en datos de 773 proyectos de ingeniería y 120.000 millones de registros de construcción para hacer que la construcción de túneles sea más segura y eficiente. El modelo ya se ha aplicado al túnel del estuario del río Perla, un paso hacia operaciones de tunelación totalmente digitales.
Una bahía más pequeña
El ferrocarril Shenzhen-Jiangmen no es solo un desafío de ingeniería. Es un proyecto prioritario dentro de la estrategia nacional de China para integrar la Gran Área de la Bahía, una región de aproximadamente 86 millones de habitantes y un producto interno bruto conjunto cercano a los dos billones de dólares. En la actualidad, el estuario del río Perla constituye una barrera geográfica central que obliga a quienes viajan entre la orilla oriental, donde están Shenzhen y Hong Kong, y la occidental, donde se encuentran Guangzhou, Jiangmen y Zhongshan, a tomar transbordadores o hacer viajes por carretera de más de dos horas. El nuevo ferrocarril reducirá a menos de una hora el trayecto entre Shenzhen y Jiangmen, mientras que el viaje entre el aeropuerto de Shenzhen Este y Nansha durará aproximadamente media hora.
La línea conectará siete estaciones: Xili, aeropuerto de Shenzhen Este, bahía de Binhai, Nansha, norte de Zhongshan, Henglan y Jiangmen. Dos de ellas, Xili y aeropuerto de Shenzhen Este, serán subterráneas. Esta última tendrá una superficie de construcción de 487.500 metros cuadrados y permitirá a los pasajeros hacer transbordo entre trenes de alta velocidad, metro y transporte aéreo en menos de cinco minutos. Cuatro estaciones serán elevadas y Jiangmen estará a nivel del suelo. El trazado constituye un eslabón fundamental que faltaba en la sección costera oriental de la red ferroviaria nacional de alta velocidad «Ocho verticales y ocho horizontales» de China, diseñada para conectar los principales centros de población del país más poblado del mundo.
Se espera que la reducción del tiempo de viaje transforme la geografía económica de la región. Quienes viven en Jiangmen o Zhongshan podrán acceder de manera práctica a los centros de empleo de Shenzhen, mientras que a los fabricantes les resultará más fácil conectar cadenas de producción y zonas de libre comercio a ambos lados del estuario. En una región tan densamente poblada, cada minuto que se ahorre en transporte se traducirá directamente en aumentos de productividad y mercados laborales más amplios. El túnel influirá en las decisiones sobre dónde construir fábricas, dónde comprar viviendas y cómo una de las regiones más productivas de China distribuirá el crecimiento entre sus ciudades durante las próximas décadas.
El último impulso hacia 2028
La construcción del ferrocarril Shenzhen-Jiangmen comenzó en serio en 2024 y su finalización está prevista para 2028. El túnel del estuario del río Perla es el elemento técnicamente más exigente de todo el corredor, y su avance determina en la práctica el calendario de la línea completa. La Shenjiang-1 ya ha superado los 113 metros, pero aún debe alcanzar el punto más profundo, a 116 metros, antes de iniciar su curva ascendente hacia la orilla occidental. Tras más de cuatro años de funcionamiento continuo, la tuneladora ha demostrado que los equipos diseñados en China pueden operar de forma fiable en condiciones que ningún túnel ferroviario había afrontado antes.
El proyecto ya ha generado una importante propiedad intelectual, más allá del túnel en sí. El equipo presentó cinco solicitudes de patentes de invención y siete de modelos de utilidad, además de publicar 17 artículos técnicos que ofrecen orientación para futuros proyectos en condiciones geológicas similares. Estas aportaciones abarcan desde innovaciones mecánicas hasta tecnologías de construcción inteligente, incluidas herramientas avanzadas para pronosticar las condiciones geológicas y robots de soldadura automatizados que mantienen la calidad en las duras condiciones subterráneas. La documentación y los datos recopilados a 113 metros bajo el lecho marino servirán de referencia para los planificadores que estudien pasos submarinos en otros estuarios complejos, tanto en China como, posiblemente, en otros países.
Cuando entre en servicio, el ferrocarril se sumará a los más de 45.000 kilómetros de líneas de alta velocidad que ya operan en China, la red de este tipo más extensa del mundo. Sin embargo, el túnel del estuario del río Perla destaca incluso dentro de ese vasto sistema. Amplía los límites industriales de la tunelación a alta presión y valida una nueva generación de maquinaria desarrollada en el país, herramientas de inteligencia artificial y métodos de construcción. Para los millones de habitantes de la Gran Área de la Bahía, el túnel significa desplazamientos más rápidos y vínculos económicos más estrechos. Para la comunidad mundial de ingeniería, establece un nuevo referente de lo que puede lograr la construcción ferroviaria submarina.
En resumen
- En abril de 2026, el túnel del estuario del río Perla alcanzó una profundidad récord mundial de 113 metros bajo el lecho marino y se convirtió en el túnel ferroviario submarino de alta velocidad más profundo jamás construido.
- La tuneladora Shenjiang-1, desarrollada en China, excavó más de cuatro kilómetros en cuatro años y atravesó 13 estratos geológicos, cinco tipos de roca y seis zonas de falla.
- A la profundidad máxima, la presión hidrostática llegará a 1,06 megapascales, lo que exige tecnología de escudo de lodos por control remoto y un revestimiento de hormigón prefabricado diseñado para durar 100 años.
- Los Ocho Sistemas Inteligentes, que utilizan aprendizaje automático y redes neuronales, guían la excavación, junto con el primer modelo grande vertical de China para la construcción de túneles.
- Cuando entre en servicio en 2028, el ferrocarril Shenzhen-Jiangmen, de 116 kilómetros, reducirá a menos de una hora el tiempo de viaje entre ambas ciudades y fortalecerá la economía de la Gran Área de la Bahía de Guangdong-Hong Kong-Macao.
