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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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