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Construção de túneis subterrâneos

Nas principais metrópoles do mundo, as linhas subterrâneas são opções apropriadas para o transporte público. A alternativa é viável por proporcionar “menor impacto à superfície, menor volume de desapropriações, facilidades para o remanejamento de grandes interferências enterradas, reduzidas interrupções do tráfego e preservação do patrimônio histórico.”[1]

Porém, como pode se observar na figura 1, a construção não é nada fácil. Vários fatores precisam ser levados em conta, principalmente voltados para a Geologia aplicada à Engenharia.

Figura 1 – Construção da Linha 5 em São Paulo (Fonte: Metrô SP)


OS FATORES GEOLÓGICOS

A construção de um transporte ferroviário subterrâneo deve ser feita apenas após os estudos dos fatores geológicos, desde a escolha do lugar. Esse conceito é amplamente conhecido, já que “a fase mais importante dos trabalhos preliminares para túneis é a exploração cuidadosa das condições geológicas. A locação geral de um túnel, apesar de governada pelos interesses econômicos e de tráfego, somente é definida quando são definidas as condições geológicas”.[2]

Uma estrutura firme e segura, o metrô mais reto possível, os fatores geológicos e hidrológicos do lugar precisam ser avaliados, porque isso irá fazer total diferença.

Um exemplo disso é o afundamento da calçada no bairro Ipanema no Rio de Janeiro em 2014, próximo à obra do metrô, observada na Figura 2. Esse caso é descrito como “o problema na Rua Barão da Torre foi geológico. No projeto executivo não constava essa parte do terreno, que é de transição entre rocha e solo arenoso”. [3]

Figura 2- Calçada do bairro Ipanema após incidente com obras do Metrô (Fonte: José Lucena/Futura Press/Estadão Conteúdo)


Logo, a expansão da malha ferroviária está estritamente ligada aos aspectos geológicos-geotécnicos nos projetos conceituais, principalmente ligados à rocha, o que influencia diretamente na forma que será aberto o túnel.


MÉTODOS CONSTRUTIVOS

  • Trincheiras ou VCA

O método é utilizado em condições geotécnicas dos mais diversos tipos. Costuma ser feito em local baixo, conforme a Figura 3, onde não influencia o sistema viário ou possa desviar o tráfego sem problemas.

Figura 3 – Exemplo de Trincheira (Fonte: Metrô SP)


Para a construção das trincheiras, o procedimento é o seguinte: são abertas valas de grandes dimensões e são feitas paredes laterais de contenção dos taludes. Após isso, ocorre o rebaixamento do lençol freático até a profundidade necessária, para começar a construção definitiva das estruturas do metrô. Por fim, o local é reaterrado.

  • Túnel Mineiro ou NATM

A figura 4 é o método NATM, específico para construção de estações subterrâneas de dimensões muito maiores. Tem a vantagem de permitir a mudança de escavação em qualquer ponto, dependendo da necessidade geométrica, por conta de fatores geológicos, como maciços pouco competentes ou forte pressão hidrostática. Nesse método é recorrente que ocorra “rebaixamento do lençol freático, revestimento prévio e as mais comumente usadas, injeções químicas ou de cimento”. [1

Figura 4 – Exemplo de Túnel Mineiro (Fonte: Metrô SP)


O método é como uma “escavação sequencial do maciço utilizando concreto projetado como suporte, associado a outros elementos como cambotas metálicas, chumbadores e fibras no concreto, em função da capacidade autoportante do maciço”.[1]

  • Mecanizado ou TBM

Na figura 5 se observa um método que no Brasil também é chamado de “Tatuzão”, porque essa máquina tuneladora é utilizada na escavação de rochas duras para evitar o uso de explosivos, se infiltrando e escavando o local, abrindo o caminho.

Figura 5 – Exemplo de TBM (Fonte: Tunneling Journal)


Ela é feita de forma mecânica, com uma couraça que permite penetrar o maciço, e avançando através da reação do maciço contra os anéis de revestimentos montados previamente. E existem vários tipos de TBM, como suporte natural, suporte mecânico, ar comprimido, bentonítica e EPBs, conforme a figura 6.


Figura 6 – Tipos de TBM (Fonte: Metrô SP)



REFERÊNCIAS

[1] O Metrô Subterrâneo. Metrô SP, 2019. Disponível em: < http://www.metro.sp.gov.br/tecnologia/construcao/subterraneo.aspx >. Acesso em: 01 de julho de 2021

[2] MARANGON, Márcio. Noções sobre escavações subterrâneas. Juiz de Fora: UFJF, 2007. Unidade 6, p. 1-30.

[3] Geologia e Geotecnia na expansão do metrô do Rio. Portal Clube de Engenharia, 2017. Disponível em: <http://portalclubedeengenharia.org.br/2017/10/18/geologia-e-geotecnia-na-expansao-do-metro-do-rio/ >. Acesso em: 01 de julho de 2021.