Otra de las muchas singularidades del trazado ferroviario en el puerto de Pajares lo constituyen los túneles artificiales, una solución técnica a la que se recurre en la actualidad para evitar impactos ambientales, caída de piedras a la plataforma, o ejecución de pasos en determinadas zonas conflictivas por la inestabilidad del terreno.
En el temprano año 1887 se cubrieron 216 metros de vía en dos trincheras inmediatas al túnel de Camplongo, entre Busdongo y Villamanín; en 1885 la nieve se acumuló en las bocas del túnel de Camplongo hasta dos metros por encima de los carriles, siendo muy difícil despejar la trinchera existente. Por este motivo se construyó un túnel artificial, a modo de ensayo mediante unas portadas metálicas, de 5 metros de altura y espaciadas cada dos, construidos por Fábrica de Mieres. Las paredes y el techo estaban cubiertas con malla de alambre.
Las crónicas dicen que durante la gran nevada de 1888 el túnel artificial sirvió de poco, ya que el túnel metálico de Camplongo se llenó de nieve y se obstruyó totalmente. Parece que dada la experiencia ésta no se extendió. En febrero de 1931, durante una fuerte nevada que alcanzó una altura considerable como hacía años que no se producía, una avalancha destruyó este túnel.
En el verano de 1954 se trabajaba en la construcción de varios túneles artificiales de hormigón en lugares en los que era conocido que los aludes de nieve interrumpieran la circulación. Nuevamente la trinchera de Camplongo fue objeto de un especial tratamiento, esta vez definitiva mediante un túnel artificial, esta vez de hormigón, de 200 metros de longitud, junto a otro próximo de 100 metros, además de un tercero próximo a Villanueva de la Tercia de 300 metros. Otro de los túneles se encontraba a la salida de la estación de Busdongo en dirección a Asturias.
En Asturias se construía un túnel artificial en el Valle de Las Piedras. En el otoño de 1954 se comenzó a instalar un túnel artificial de 200 metros que venía a sustituir al proyectado durante la construcción de la Rampa en la Llana del Oso, pero que la geología del terreno impidió construir y se optó por transformar en una trinchera que siempre resultaría problemática por derrumbes del terreno y aludes.
Posteriormente se han construido más túneles, en algún caso con estructura mixta mediante una visera de hormigón y contrafuertes metálicos (enlace del artificial de la Llana del Oso con el de La Pallariega), y el que une La Pallariega en su otra boca con el de Corollón. En otra época se han construido los cajones que protegen la zona de cambios de las estaciones de Pajares de Navidiello-Parana.
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