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Construção de dois túneis de traçado curvo exigiu atenção à baixa cobertura de solo, recalques e redes de utilidades

 

Um túnel rodoviário sob a linha férrea da CPTM fez parte das obras de qualificação e readequação viária do centro de Mogi das Cruzes, na Grande São Paulo. Tratam-se de dois túneis curvos, denominados por Túnel 1 (sentido bairro-centro), com 246 m, e Túnel 2 (sentido centro-bairro), com 115 m, que permitem a passagem de carros e ônibus. O complexo viário tem o nome de Jornalista Tirreno da San Biagio.

A empresa projetista foi a GeoCompany – Tecnologia, Engenharia e Meio Ambiente, e o consórcio construtor foi integrado pela Engeform e Serveng Engenharia.

A obra foi idealizada para extinguir a passagem de veículos pelos trilhos da CPTM, de modo que a passagem dos trens ficasse livre das interrupções para a passagem dos veículos, que ocorria a cada três minutos.

Na etapa de projeto e execução dos túneis foram enfrentados diversas dificuldades, podendo-se listar como características importantes da obra: a baixíssima cobertura de solo (3 m, entre o topo da escavação e superfície do terreno natural existente), o solo mole existente na região da escavação, o nível de água elevado e a impossibilidade de rebaixamento do lençol freático; a interferência entre a escavação e o centro histórico da cidade e a interferência com a linha férrea e estação da CPTM próxima.

A obra de passagem sob a ferrovia tinha como premissa de projeto a limitação dos recalques admissíveis na superfície, por dois motivos principais: não causar danos à operacionalidade da ferrovia e não causar danos às edificações lindeiras à escavação (centro antigo do município de Mogi das Cruzes). O procedimento de rebaixamento do lençol freático por poços profundos gera recalques superficiais, por esse motivo não pôde ser adotado nessa obra. Foram adotados para a drenagem da frente de escavação, drenos horizontais profundos a vácuo.

O uso da linha durante a construção não foi interrompido em nenhum momento, não tendo sido necessária nenhuma mudança na rotina operacional da ferrovia.

A locação física da obra impôs restrições e cuidados, sendo encontradas diversas dificuldades, como: área de implantação dos túneis ocasionando rampas com a maior declividade permitida nas valas, baixa cobertura sob a linha férrea sendo de 3,37 m para o Túnel 1, e de 3,00 m para o Túnel 2.

Mapa esquemático do projeto executado no centro da cidade de Mogi das Cruzes (SP)

A obra se localiza em área no centro histórico, com diversas edificações antigas. Outro ponto impactante é o prédio da Estação Mogi das Cruzes, Linha 11 – Coral da CPTM. A distância entre a borda da escavação da vala coberta e a projeção da marquise do prédio foi de 1,60 m apenas, o que caracteriza as dificuldades desta obra.

Tendo em vista essas limitações, o projeto foi inteiramente pensado para limitar deslocamentos na superfície ou subsolo, de modo a mitigar possíveis danos estruturais aos prédios da região. Foi efetuada uma extensa campanha de monitoramento e instrumentação acompanhada diariamente pela projetista. Antes da obra, foram feitas vistorias para conhecer as condições exatas do local.

Para a escavação das valas de entrada e saída dos túneis, foi utilizada parede diafragma com 70 cm de espessura e contenção em tirantes ou estroncas. Para minimizar os recalques oriundos da escavação foram tomados alguns cuidados, como efetuar este trabalho em pequenos lances. A pressão de injeção dos bulbos dos tirantes foi limitada para evitar movimentações de solo desnecessárias.

Parede diafragma, concreto moldado e laje de fundo 

FUNDAÇÕES

Outro ponto crítico na execução da obra foi a influência dos tirantes com as fundações e utilidades públicas enterradas. Foi realizado um cadastro unificado de utilidades públicas e levantamento das fundações para verificar possíveis interferências e fazer as realocações necessárias à construção.

O revestimento secundário nos trechos em vala foi executado com concreto moldado nas paredes laterais e laje de fundo, e concreto pré-moldado para a laje de cobertura. O concreto pré-moldado foi adotado como alternativa para agilizar o processo de construção e adiantar o prazo para entrega da obra.

Os trechos dos túneis sob a linha férrea foram escavados pelo método NATM (New Austrian Tunnelling Method), sendo necessária a utilização de um robusto tratamento para realizar a escavação com segurança, levando-se em conta as características da obra: baixa cobertura dos túneis, sobrecarga devido à ferrovia (TB- 360) e solo com baixa capacidade de suporte. Os tratamentos previstos incluíram 2 linhas de colunas de jet grouting ou enfilagens na calota, pregagens de frente em barras de fibra de vidro, DHP´s a vácuo e tamponamento de jet grouting, quando necessário.

O revestimento primário dos trechos em NATM é de concreto projetado armado com cambota treliçada, tela soldada e fibras metálicas. O revestimento secundário é concreto projetado armado com telas soldadas.

Revestimento de concreto projetado armado 

As escavações se iniciaram com a vala a céu aberto, seguida pela vala coberta e, posteriormente, o túnel que foi escavado em duas frentes de ataque. A escavação do túnel se deu inteiramente em solo. Para limitar os deslocamentos foi executado um extenso tratamento do maciço. A drenagem foi limitada a drenos executados internamente aos túneis.

O trecho em Túnel NATM tem área da seção transversal de 52,93 m³. A extensão é de 165,98 m para o Túnel 1, e de 33,33 m no Túnel 2. O trecho em vala coberta com 1 faixa (utilizado na entrada dos túneis) tem área de 53,13 m² e extensão de 35,08 m no Túnel 1, e de 55,56 m no Túnel 2. Já o trecho em vala coberta com 2 faixas (utilizado na saída dos túneis) tem área de 78,05 m² e extensão de 44,90 m no Túnel 1 e de 26,34 m no Túnel 2.

O volume de concreto e toda obra alcançou 20.000 m³; já de aço o volume foi de 1.800.000 kg.

O momento mais crítico foi a execução do tratamento de calota para a escavação do Túnel 2, que era o trecho mais raso da obra. A pressão de injeção de concreto das enfilagens teve que ser ajustada para garantir a exequibilidade do tratamento sem interferir na passagem de trens na ferrovia.

Passagem em operação 

Foram desapropriados 14 imóveis, sendo um deles um posto de gasolina desativado, quatro residenciais, oito comerciais e uma garagem.

As obras, que começaram em agosto de 2015 e terminaram recentemente, tiveram um investimento total de R$ 128 milhões, sendo R$ 98 milhões em recursos federais e R$ 30 milhões de contrapartida da prefeitura.

Execuções de túnel no método NATM por debaixo da linha da CPTM em funcionamento

Ficha técnica – Complexo Viário Jornalista Tirreno da San Biagio, em Mogi das Cruzes (SP)

Projetista e gerenciadora: GeoCompany – Tecnologia, Engenharia e Meio Ambiente
Construtora: Consórcio Viário Mogi – Engeform e Serveng Engenharia
Ficha técnica – Complexo Viário Jornalista Tirreno da San Biagio, em Mogi das Cruzes (SP)

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Linha para Guarulhos enfrenta cinco grandes transposições

A Companhia Paulista de Trens Metropolitanos (CPTM) deve entregar no início de 2018 a Linha 13-Jade, que faz a ligação ferroviária de passageiros da capital paulista ao aeroporto Internacional de Guarulhos. Cinco transposições desafiam ao engenharia neste projeto.

As obras desse outro modal de transporte público de acesso ao terminal aeroportuário mais movimentado do País – além de rodoviário – começaram em final de 2013.

Segundo o governo do Estado de São Paulo, a obra tem custo estimado de R$ 2,2 bilhões. A linha deve transportar diariamente 130 mil pessoas. Serão utilizados na linha oito trens de oito carros cada – espaços destinados a bagagens estão previstos nos vagões.

Os trabalhos se dividem em quatro lotes e são executados por dois consórcios: HFTS Jade (Heleno e Fonseca, Trail, Spavias) e CST Linha
13-Jade (Consbem, Serveng e TIISA).

A nova linha terá 12,2 km de extensão – uma parte do trajeto será feita em superfície (4,3 km) e outra em elevado (7,9 km). A linha da estação Engenheiro Goulart, no distrito de Cangaíba, na Zona Leste de São Paulo, ao aeroporto, foi basicamente construída paralela às
rodovias Ayrton Senna e Hélio Smidt.

A linha terá duas estações novas: Guarulhos Cecap e a do próprio aeródromo. A linha férrea faz a transposição sobre os rios Tietê e Baquirivú-Guaçú, e das rodovias Ayrton Senna, Hélio Smidt e Dutra, além da Avenida Monteiro Lobato, uma importante via de Guarulhos que liga o bairro de Cumbica ao centro da cidade.

Nessas cinco transposições, uma é realizada por meio de um viaduto estaiado e quatro pelo método de balanço sucessivo. A principal
transposição em balanço sucessivo fi ca na rodovia Dutra e tem um vão livre de 120 m. Já o viaduto estaiado será composto por dois mastros de aproximadamente 70 m de altura e o maior vão a ser vencido será de 180 m no entroncamento entre as rodovias Ayrton Senna e Hélio Smidt.

O trecho em superfície é executado com trilho fixado em dormentes de concreto sobre lastro de brita. Já o trecho em elevado é executado por meio de fixação direta em laje – ele foi projetado com uma estrutura básica de fundações compostas de estações ou estacas raiz, consolidadas em um bloco de fundação de onde sai o pilar com travessa que suporta quatro vigas longitudinais.

Ao longo do trajeto da Linha 13 encontra-se solo mole nas regiões de várzea do Tietê, rochas ou rocha mista em outros trechos. As alturas
dos pilares são definidas de modo a garantir os gabaritos das vias e rodovias ultrapassadas pelo elevado, conjugados com os limites de rampa que os trens têm capacidade de vencer (2% máximo de inclinação).

O trecho em superfície da Linha 13 compartilha a faixa da Linha 12 da CPTM, a qual está sendo remanejada e para isso toda a infraestrutura de via está sendo preparada para implantação.

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