Les masses d’eau ont toujours présenté des défis aux ingénieurs. Dans les premiers temps, les rivières étaient de puissantes avenues de commerce. Tôt ou tard, cependant, les gens voulaient simplement se rendre de l’autre côté de celles-ci.
Les bateaux, comme les ferries, ont été les premières solutions les plus évidentes. Finalement, les ingénieurs ont commencé à construire des ponts. Bientôt, cependant, il y avait des gens qui voulaient creuser des tunnels sous les masses d’eau. À part engager une équipe d’élite de taupes et de castors, comment faire ?
Dès 1818, un ingénieur français nommé Marc Brunel a inventé un dispositif qui permettait aux ouvriers de creuser des tunnels sous les rivières sans s’inquiéter que l’eau et la boue ruinent leur travail. Le « bouclier de tunnel » de Brunel était un grand mur de fer rectangulaire avec beaucoup de petits volets dedans.
Les ouvriers ouvraient les volets un par un pour creuser quelques pouces de terre. Après avoir un peu progressé, l’ensemble du bouclier était poussé vers l’avant. À mesure que le bouclier avançait de quelques centimètres à la fois, les ouvriers construisaient derrière lui un épais mur de briques qui deviendrait la coque du tunnel.
Ce travail prenait évidemment beaucoup de temps. Par exemple, il a fallu neuf ans aux ouvriers (de 1825 à 1843) pour construire un tunnel de 1 200 pieds sous la Tamise, à Londres. Cela est devenu le premier tunnel sous-marin au monde.
La technologie a beaucoup progressé depuis l’époque de Brunel. Aujourd’hui, les tunnels sous-marins sont souvent créés avec d’énormes tunneliers (TBM) – parfois appelés taupes. Ces machines coûtent des millions de dollars, mais elles peuvent créer de grands tunnels en très peu de temps.
Une plaque circulaire avec des fraises à disque tourne pour couper la roche tandis que la machine avance lentement. En creusant le tunnel, la machine aide également à construire les parois qui finiront par soutenir le tunnel.
La France et l’Angleterre ont utilisé 11 énormes tunneliers pour créer – en trois petites années – les trois tubes qui constituent le tunnel sous la Manche, long de 32 miles. Également appelés Euro Tunnel ou Chunnel, ces tunnels relient désormais les deux pays sous la Manche.
Une autre nouvelle méthode de création de tunnels sous-marins est la méthode de tranchée couverte. Pour utiliser cette méthode, les constructeurs creusent une tranchée dans le lit de la rivière ou le fond de l’océan. Ils enfoncent ensuite dans la tranchée des tubes en acier ou en béton préfabriqués. Après avoir recouvert les tubes d’une épaisse couche de roche, les ouvriers relient les sections de tubes et pompent l’eau restante.
Cette méthode a été utilisée pour créer le tunnel Ted Williams, qui relie la partie sud de Boston à l’aéroport Logan. Les 12 tubes d’acier géants qui ont été enfoncés dans la tranchée mesuraient chacun 325 pieds de long et contenaient déjà des routes entièrement construites !
Les ingénieurs sont toujours à la recherche de nouvelles idées. En se basant sur des méthodes expérimentales de taille de roche, les tunnels sous-marins de demain pourraient être construits à l’aide de jets d’eau à haute pression, de lasers ou de machines à ultrasons.
De nouvelles technologies pourraient permettre la construction de tunnels qui semblaient autrefois impossibles. Par exemple, certains ingénieurs aimeraient construire un tunnel transatlantique pour relier New York à Londres. Ce tunnel de 3 100 miles pourrait accueillir un train capable de parcourir 5 000 miles par heure. Le voyage qui prend aujourd’hui 7 heures en avion pourrait un jour prendre moins d’une heure !
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