alargamento do túnel josé menino utilizando método de desmonte a frio
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Trabalho de conclusão de curso de Engenharia Civil da Universidade Católica de Santos.Estudo de caso vivenciado pelos alunos.Métodos abordados no TCC: Smooth blasting, argamassa expansiva e plasma.TRANSCRIPT
UNIVERSIDADE CATÓLICA DE SANTOS
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL
JOSÉ RAMON VASCONCELOS SANTOS
THIAGO DA SILVA MORENO
ALARGAMENTO DO TÚNEL JOSÉ MENINO UTILIZANDO MÉTODO DE
DESMONTE A FRIO
SANTOS
2014
JOSÉ RAMON VASCONCELOS SANTOS
THIAGO DA SILVA MORENO
ALARGAMENTO DO TÚNEL JOSÉ MENINO UTILIZANDO MÉTODO DE
DESMONTE A FRIO
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado
ao curso de graduação em Engenharia Civil da
Universidade Católica de Santos como
exigência principal para obtenção do grau de
Bacharel em Engenharia Civil.
Orientador(a): Prof. Esp. Gustavo Maia
Rodrigues.
SANTOS
2014
JOSÉ RAMON VASCONCELOS SANTOS
THIAGO DA SILVA MORENO
ALARGAMENTO DO TÚNEL JOSÉ MENINO UTILIZANDO MÉTODO DE
DESMONTE A FRIO
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado
ao curso de graduação em Engenharia Civil da
Universidade Católica de Santos como
exigência parcial para obtenção do grau de
Bacharel em Engenharia Civil.
Orientador(a): Prof. Esp. Gustavo Maia
Rodrigues.
BANCA EXAMINADORA
Prof. Esp. Gustavo Maia Rodrigues
Prof. Dra. Marcia Aps
Data de aprovação:_____/_____/_____
SANTOS
2014
DEDICATÓRIA
Aos nossos familiares e amigos, que nos
apoiaram e ampararam em momentos difíceis,
sempre aconselhando a prosseguir e superar
nossos desafios; ao nosso setor técnico,
coordenado pelo Engenheiro Bruno Daniel
Roja, quem nos permitiu esta incrível
experiência; e ao nosso também chefe e amigo
Antônio Elias Godoy, que nos apoiou nesta
reta final.
AGRADECIMENTOS
Agradecemos primeiramente a Deus, que nos guiou e iluminou até aqui, pela Fé, para encarar
com foco e determinação todas as “pedras” do nosso caminho.
Agradecemos também aos nossos pais, que nos deram a educação e os ensinamentos
necessários a nossa formação pessoal.
Aos nossos irmãos, avós, tios e amigos, pela convivência, e quem de alguma forma nos
ajudaram durante nossa jornada como universitários.
Ao nosso Orientador Gustavo Maia Rodrigues, pela paciência e pelas orientações.
Aos docentes do curso de Engenharia Civil pelos ensinamentos.
Aos colabores do Consórcio Expresso VLT Baixada Santista que contribuíram para
enriquecer nosso Trabalho de Conclusão de Curso.
Gostaríamos de agradecer também aos integrantes da “Rep-Beta” André Luis Manchini e
Henrique Miralla, onde passamos a maior parte desta jornada e aprendemos a ter uma ótima e
divertida convivência.
EPÍGRAFE
“Determinação, coragem e autoconfiança são
fatores decisivos para o sucesso. Não
importam quais sejam os obstáculos e as
dificuldades. Se estamos possuídos de uma
inabalável determinação, conseguiremos
superá-los. Independentemente das
circunstâncias, devemos ser sempre humildes,
recatados e despidos de orgulho. ” - Dalai
Lama.
RESUMO
Este trabalho visa descrever, apresentar, justificar e comparar o método de escavação a frio
utilizado no alargamento do Túnel José Menino, em Santos – SP, com o método Drill and
Blast – D & B, que significa perfurar e detonar.
O estudo de caso foi feito através do acompanhamento da obra executada pelo Consórcio
Expresso VLT Baixada Santista, formado pelas empresas Queiroz Galvão S. A. (líder) e pela
Trail Infraestrutura.
Inicialmente foi feita pelo projetista a análise do memorial descritivo, que fornece parâmetros
para elaboração dos projetos executivos. Após a aprovação dos mesmos, os engenheiros
responsáveis analisaram e elaboraram o relatório técnico, abordando os problemas e
divergências dos projetos, de modo que impossibilitaria o início da obra de maneira adequada
e segura. O Drill and Blast foi proibitivo, devido o fato de haver residências lindeiras e bairro
residencial acima do túnel.
Assim, em reuniões com consultores e com engenheiros da defesa civil, foram apresentadas
soluções para os problemas citados no relatório técnico. Uma destas soluções foi o
achatamento da seção do túnel alargado, o que tornou viável a utilização do desmonte a frio
utilizando-se de argamassa expansiva. Este método passou a ser utilizado, sendo
posteriormente substituído pelo desmonte com cápsulas de plasma.
O trabalho aborda os aspectos técnicos da argamassa expansiva e do plasma, o
dimensionamento da furação, a dosagem e método executivo dos mesmos, de modo que a
fratura na rocha ocorra com eficiência e eficácia. Paralelamente, será feito um comparativo
com o estudo de caso.
ABSTRACT
This paper aims to describe, analyze, and compare the cold excavation method used in
extending the tunnel José Menino in Santos-SP, with drill and blast method.
The case study, was done by monitoring the work performed by the Consórcio Expresso VLT
Baixada Santista formed by leading Queiroz Galvão S. A. and Trail Infraestrutura.
Initially was made the analysis of descriptive memorial, which provides parameters for
preparation of executive project.
After their approval, the responsible engineers analyzed and prepared the technical report
addressing the problems and divergences of projects, so that would make it impossible to start
the work in a proper and safe manner. The Drill and Blast was prohibitive, due the fact that
there are neighboring residential and residential district above the tunnel.
Thus, in meetings with consultants and civil defense engineers solution to the problems cited
in the technical report were presented.
One of these solutions was the flattening of the wide tunnel section which made possible the
use of cold disassemble using expansive grout. This method has been used, being replaced
later by blasting capsules with plasma.
The paper discusses the technical aspects of expansive mortar and plasma, the scaling of the
drilling, the dosage and method of the same executive, so that the fracture occurs in the rock
efficiently and effectively. At the same time a comparison will be made with the case study.
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................... 10
2 PROBLEMA ........................................................................................................................ 13
3 OBJETIVOS ........................................................................................................................ 14
3.1 OBJETIVO GERAL .......................................................................................... 14
3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ............................................................................ 14
4 REVISÃO DE LITERATURA ........................................................................................... 15
4.1 JUSTIFICATIVA ............................................................................................... 15
5 HIPÓTESE ........................................................................................................................... 21
6 REFERENCIAIS TEÓRICOS ........................................................................................... 22
7 ASPECTOS GEOLÓGICOS E GEOTÉCNICOS DO TÚNEL JOSÉ MENINO ........ 24
8 MATERIAIS E MÉTODOS ............................................................................................... 28
9 ALARGAMENTO DO TÚNEL JOSÉ MENINO: EVOLUÇÃO................................... 29
9.1 CARACTERÍSTICAS ....................................................................................... 29
9.2 TRATAMENTOS PRELIMINARES ESPECIAIS E TRATAMENTOS
PRIMÁRIOS ........................................................................................................... 30
9.3 DEMOLIÇÕES DOS TÚNEIS FALSOS EXISTENTES .................................... 32
9.4 ENFILAGENS TUBULARES INJETADAS ....................................................... 33
9.5 ESCAVAÇÕES PARA ALARGAMENTO ......................................................... 35
9.6 REVESTIMENTOS .......................................................................................... 39
10 MUDANÇAS DE METODOLOGIA ............................................................................... 41
10.1 INFORMAÇÕES TÉCNICAS ......................................................................... 42
10.2 SEGURANÇA NA UTILIZAÇÃO DO PLASMA .............................................. 44
11 CONCLUSÃO.................................................................................................................... 46
12 ANEXOS ............................................................................................................................ 49
13 GLOSSÁRIO ..................................................................................................................... 51
13 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................................................ 54
10
1 INTRODUÇÃO
Com a construção da Estrada de Ferro Sorocabana, ramal Santos a Juquiá, cujos trilhos saíam
da estação Ana Costa em Santos, passando por São Vicente em direção ao litoral Sul, houve a
necessidade de se construir um túnel ferroviário no morro do José Menino (Fig. 1 e 2).
Este túnel serviu durante muito tempo como via férrea para os trens de carga e de passageiros,
e desde que estas linhas foram desativadas, o túnel ficou fechado e abandonado. Para a
construção do VLT (Veículo Leve Sobre Trilhos), com as obras iniciadas em 29/05/2013, o
alargamento do túnel se fez necessário para que pudessem permitir a passagem do VLT em
via dupla, pois o túnel existente permitia apenas via singela. Assim, o Túnel José Menino teve
sua seção transversal ampliada de 19,25m² para aproximadamente 50,00m² (Fig. 3).
Fonte: http://www.skyscrapercity.com.
Figura 2 - Túnel José Menino em plena
atividade.
Fonte:
http://www.novomilenio.inf.br/santos/fotos163.htm.
Figura 1 - Estrada de Ferro Sorocabana.
Fonte: CEVLT.
Figura 3 - Esquema típico do alargamento do Túnel José Menino.
11
Devido à existência de residências lindeiras, foram executadas vistorias cautelares nas
mesmas, para monitoramento de possíveis danos causados pela execução da obra.
O primeiro método executivo analisado foi o desmonte a fogo Drill and Blast com a técnica
Smooth Blasting – Fogo Cuidadoso, que consiste em executar furos ao longo das linhas de
contorno da abóbada do túnel. Geralmente, quanto menor o espaçamento dos furos, melhores
são os resultados, para esta técnica de desmonte escultural. Às vezes opta-se por intercalar
entre furos vazios e carregados. Porém, após análise de relatórios técnicos, a empresa optou
por executar o desmonte a frio com argamassa expansiva.
Na região do túnel houve uma grande limpeza vegetal (Fig. 4 e 5), as quais foram amplamente
monitoradas, juntamente com a avifauna.
Ao longo de toda a faixa de domínio do VLT, algumas espécies arbóreas precisaram ser
remanejadas para outros locais, como por exemplo, para a orla de Santos e São Vicente. Isto
ocorria nos casos de espécies que não poderiam ser simplesmente removidas, como palmeiras
e outras árvores antigas (Fig. 6). Porém, todo este processo foi feito com as devidas
autorizações ambientais, compensando as extrações com medidas mitigadoras onde um
Termo de Compromisso Ambiental para São Vicente define 25 mudas replantadas para cada
árvore nativa e 10 mudas para cada árvore exótica extraída. Em Santos foi aprovado um
Ofício de Autorização que permite a compensação de cinco mudas para qualquer classificação
arbórea suprimida.
Fonte: CEVLT
Figura 4 - Emboque sentido de Santos- São
Vicente. Observa-se ao lado um córrego em
leito rochoso, com vazão encachoeirada.
Fonte: CEVLT
Figura 5 - Emboque sentido de Santos -
São Vicente, após limpeza dos taludes.
12
Estas atitudes foram tomadas com a intenção de manter as áreas verdes das cidades em outros
locais onde não atrapalhariam o traçado da via permanente.
Fonte: CEVLT.
Figura 6 - Manejo arbóreo. Replantio na orla de Santos e São Vicente.
13
2 PROBLEMA
O túnel José Menino encontra-se em região densamente urbanizada, e terá sua seção
ampliada. Suas características geológicas apresentam uma heterogeneidade não prevista.
Sua metodologia executiva será apresentada e aplicada conforme classificação dos maciços
rochosos, podendo sofrer alterações no decorrer da obra.
Os engenheiros responsáveis deverão prezar a qualidade e a segurança neste processo de
ampliação, sem causar vibração e barulho excessivo.
14
3 OBJETIVOS
3.1 OBJETIVO GERAL
Alargamento da seção do túnel, com a utilização do desmonte a frio, de modo que seja
possível a passagem dos VLT’s em via dupla.
3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Apresentar a justificativa técnica para a utilização de argamassa expansiva, abordando seus
métodos construtivos, comparando-a com o desmonte a fogo e as consequentes reações de
ambos os métodos na rocha e em seu entorno.
Apresentar a execução do alargamento do Túnel José Menino em Santos – SP, pelo método
New Austrian Tunneling Method (NATM), que consiste na estabilização pelo alívio
controlado da pressão e, utilizando o desmonte a frio, de modo que a execução da obra ocorra
de maneira segura, e que atenda aos prazos acordados com o cliente - Empresa Metropolitana
de Transportes Urbanos (EMTU), e o cronograma elaborado pelo setor de planejamento do
Consórcio Expresso VLT Baixada Santista.
Abordar as orientações do Acompanhamento Técnico de Obra (ATO), conforme as normas de
segurança vigentes e procedimentos necessários à execução do alargamento.
Ressaltar pontos importantes do estudo da sua geologia, que definirão os métodos
construtivos e possibilitarão melhor utilização dos recursos disponíveis, além de assegurar o
total controle sobre os riscos.
15
4 REVISÃO DE LITERATURA
4.1 JUSTIFICATIVA
Com o traçado do VLT definido (Fig. 7), o Túnel José Menino que até então estava
abandonado, foi reaberto para execução da obra de alargamento, incluindo todo o
remanejamento de interferências para que se possa dar sequencia ao trabalho de escavação.
O método Smooth Blasting, adotado nos projetos preliminares, consiste na perfuração e
detonação de explosivos nas frentes de escavação do túnel em maciços rochosos. Devido esta
utilização, o atendimento rigoroso aos requisitos de segurança é fundamental, assim como o
monitoramento e o controle das vibrações em estruturas vizinhas, feito em conjunto com as
vistorias cautelares (Fig. 8). Estes controles foram feitos também no túnel José Menino,
através de marcos superficiais, pinos de recalques, piezômetros e tassômetros, os quais têm
seus dados analisados periodicamente, baseados na Referência de Nível, ou Bench Mark,
conforme especificação de projeto (Fig. 9, 10, 11 e 12).
Os tassômetros analisam o recalque em profundidade de maciços que podem ter sido afetados.
Os pinos de convergência e nivelamento monitoram as variações de medidas que podem
Fonte: CEVLT.
Figura 7 - Traçado do VLT, suas respectivas estações e pontos notáveis.
16
ocorrer, através de cálculo vetorial. Os pinos de recalque têm a finalidade de aferir a variação
de cota em relação à Referência de Nível (RN). Os piezômetros são furos que monitoram os
níveis d’água do lençol freático.
As leituras devem seguir os procedimentos da NBR 13133, os quais geram relatórios
semanais. Com estes dados, o projetista é responsável pela analise dos dados obtidos, e pela
avaliação de segurança.
Fonte: CEVLT.
Figura 8 - Acompanhamento das vistorias cautelares em estruturas lindeiras ao túnel.
Fonte: CEVLT.
Figura 9 - Disposição dos pinos de
recalque, ao longo do túnel.
Fonte: CEVLT.
Figura 10: Instrumentação - pinos de
convergência e nivelamento interno.
17
Fonte: CEVLT.
Figura 11 - Disposição da instrumentação do túnel.
Fonte: CEVLT.
Figura 12 - Detalhes do projeto de instrumentação.
18
O monitoramento contínuo da estrutura da obra, bem como das estruturas vizinhas, permite a
tomada de medidas corretivas quando necessárias, e até mesmo o aprimoramento das técnicas
de engenharia.
A mão de obra envolvida, os blasters, devem ser qualificados e registrados nos órgãos de
controle e segurança, para executar o serviço. É extremamente importante ter um bom
planejamento para evitar qualquer problema de execução. O chamado “plano de fogo” deve
abordar todas as informações referentes à perfuração da rocha, manuseio e carregamento dos
explosivos. É nele que técnicas como pré-fissuramento, pós-fissuramento, fogo cuidadoso e
perfuração linear são estabelecidas.
Além de todos estes critérios, o transporte dos explosivos que é feito com escolta armada,
deve ser programado com antecedência, com o plano de fogo já definido, pois o material não
pode ficar estocado na obra, a não ser em paióis (Fig. 13), que são edificações apropriadas
para armazenamento de explosivos e acessórios, separadamente, e que devem ser localizados
e construídos dentro dos critérios de aprovação do Ministério do Exército – Serviço de
Fiscalização de Produtos Controlados (SFPC).
Fonte: http://www.wizone.com.br/.
Figura 13 - Paiol de explosivos conforme NR-19.
19
Para o dimensionamento da distância mínima de determinados locais, considera-se sua
capacidade em quilos, de armazenagem de explosivos.
A tecnologia que utiliza argamassa expansiva é baseada no processo de
hidratação do óxido de cálcio, com retardadores, que promovem o aumento
volumétrico devido à reação química, exercendo uma pressão expansiva
dentro dos furos lineares na rocha, o suficiente para o seu desmonte. Além
do mais, essas argamassas são usadas largamente na construção civil em
áreas urbanas (onde o uso de explosivos é proibitivo) para rompimento de
concreto, corte de pilares, vigas, etc. (CAIMEX, 2005).
A argamassa expansiva produz uma ruptura de forma segura e precisa, sem que ocorra
vibração, explosão, ruído, tremor ou liberação de gases, dispensando a necessidade de
sistemas de ventilação. Ela também evita problemas de acessibilidade à obra, contaminação e
atentados ecológicos.
É eficiente em espaços abertos e reduzidos, inclusive espaços fechados, em zonas de difícil
acesso, onde o uso de explosivos torna-se inseguro, como zonas urbanas, e também muito
eficientes em demolições subaquáticas.
Diferente dos explosivos, a argamassa expansiva não requer nenhum tipo de licença prévia, e
pode ser aplicada por operários instruídos.
Outro fator decisivo para escolha do método a frio, foi a formação geológica do túnel,
predominantemente granítica. Sabe-se que a resistência aproximada do granito é de 1.500
t/m², sendo a argamassa expansiva suficientemente forte para o desmonte, exercendo pressões
internas de até 8.000 t/m².
Fonte: Catálogo DEMOX disponível em http://chimicaedile.com.br/arquivos/demolicao/cat_demox.pdf em
nov/2014.
Figura 14 - Método executivo para desmontes com argamassa expansiva.
20
A dosagem da argamassa com água deve ser na proporção indicada pelo fabricante, e nos
casos da utilização em cartuchos, deixa-los imersos por até 5 minutos, para que absorvam a
quantidade de água necessária à reação (Fig. 14).
É de suma importância a utilização do tipo correto de argamassa, para cada temperatura
ambiente, por isso, alguns fabricantes criaram embalagens que especificam as temperaturas
ideais para sua utilização, utilizando-se, por exemplo, das cores.
Por mais “ecológico” que seja o material, o derramamento acidental em grandes quantidades,
entrando em contato com água, gera uma substancia com grande alcalinidade. Porém, seus
rejeitos das obras não requerem tratamentos especiais.
A argamassa deve ser armazenada em pallets de madeira, em locais cobertos e livres da
umidade. Seu transporte deve ser feito nas condições de armazenagem já citadas, em
embalagens impermeáveis.
Com estas condições o material não representa perigo na estrada, sendo, portanto, um material
não controlado.
Com todos os benefícios, tornou-se a alternativa para a execução do Túnel José Menino, com
o intuito de ser mais segura, resultando na redução do custo e melhor aproveitamento do
prazo da obra.
Fonte: Catálogo FRACTAG disponível em
www.chimicaedile.com.br em nov/2014
Figura 15 - Informativo sobre as cores
das embalagens.
Fonte: www.chimicaedile.com.br em nov/2014
Figura 16 - Argamassa expansiva em pó e em
cartuchos.
21
5 HIPÓTESE
Inicialmente utilizaremos uma provável solução que atenda aos critérios de segurança e meio
ambiente, para permitir escavações sem ruídos e vibrações excessivas, que se utiliza da
argamassa expansiva. Esta técnica poderá ser adotada como solução final para o alargamento
do túnel, como também poderá ser substituída por outra metodologia.
A confirmação desta solução se dará na prática, durante sua utilização.
22
6 REFERENCIAIS TEÓRICOS
“O espaço subterrâneo não é mais um espaço opcional, mas antes um espaço necessário”
(HANAMURA, 2001). Se bem utilizado permite a construção de obras de infraestrutura,
como a do Veículo Leve sobre Trilhos (VLT), que consiste num projeto de mobilização
urbana integrado a outros modais, como os ônibus municipais e intermunicipais. Além disso,
as ciclovias permitirão que os ciclistas se locomovam com maior segurança. Este tipo de
transporte diminuirá o volume de tráfego nos municípios em que irão operar. O projeto em
estudos, do Túnel Submerso Santos – Guarujá, também será adaptado ao sistema de VLT. No
caso do VLT da Baixada Santista, os lotes 1 e 2 que estão em andamento, abrangem os
municípios de São Vicente e Santos, constituídos de estações de embarque e desembarque,
11km de via permanente, pontes sobre canais, travessias para pedestres e caminhões, rede
aérea de contato, novo Viaduto Antônio Emmerich, além do Túnel José Menino que está
sendo alargado com desmonte a frio.
“As escavações mecânicas de rocha a frio, são aquelas em que os cortes ou fragmentação do
maciço são obtidos por equipamentos ou com o emprego de produtos químicos expansivos,
não explosivos.” (GERALDI, 2011). A substituição de explosivos por este método de
desmonte promove boa produtividade em regiões cujas residências estão muito próximas
(Fig.17).
Com a aplicação do NATM, além de inovações quanto aos tratamentos
visando à estabilidade das frentes de serviço, ocorreu uma grande evolução
das técnicas de escavação subterrânea e também dos equipamentos até então
não empregados. Estas novas metodologias, técnicas e equipamentos
proporcionaram também que as escavações subterrâneas atingissem altas
produtividades, que trouxeram uma maior velocidade para estas obras, com
toda a segurança, reduzindo diretamente os seus custos. (GERALDI, 2011)
Segundo (PINHEIRO, 1999), além do corte de rochas, o campo de aplicação da argamassa
expansiva tem sido praticamente ilimitado, com utilização nos mais diversos tipos de
demolições, quando o uso de explosivos não é recomendável por questões de segurança como
é o caso da obra de alargamento do túnel José Menino. Porém, segundo (GERALDI, 2011), a
aplicação de argamassa expansiva em maciços sãos, mas que apresentam fraturas pode ser
bastante arriscado. O produto tende a fluir pelas fraturas e sofrer o processo de expansão em
local inadequado, prejudicando a estabilidade estrutural da obra.
23
“O processo de alargamento deve ser feito de modo que se possa ter um tempo de reação
compatível com os tempos de ciclo de manuseio da argamassa, ajuste da reologia da pasta
hidratada e ajuste da porosidade do sistema antes da cura.” (SEGATO, LUZ e PEREIRA,
2004).
Em qualquer caso, incluindo as argamassas comerciais, o tempo ideal para
obtenção dos cortes, para liberação de pranchas (bancadas altas) ou de filões
(bancadas baixas), deve estar em conformidade com o ritmo de produção da
empresa e com as variáveis (espaçamento dos furos) e quantidade de
argamassa usada, que devem estar devidamente equacionadas. (PINHEIRO,
1999).
A
B C
Fonte: CEVLT.
Figura 17 - A - Vista aérea da região; B - Emboque sentido São Vicente para Santos antes da
execução do túnel falso; C - Emboque após execução de parte do túnel falso.
24
7 ASPECTOS GEOLÓGICOS E GEOTÉCNICOS DO TÚNEL JOSÉ MENINO
As investigações geológicas na fase de projeto deverão fornecer informações
gerais quanto à geologia na área do empreendimento, com definição das
principais litologias (tipos de rocha) e das condições geomecânicas dos
maciços, parâmetros que se constituirão nos principais condicionantes das
escavações subterrâneas a executar. Nesta fase, a partir de uma compilação
de dados e informações bibliográficas (topografia, geologia, fisiografia)
regionais e da área, deverá ser feito preliminarmente um mapeamento
geológico de campo. Este mapeamento irá servir de base para orientar uma
campanha posterior de investigações geológicas compatíveis com o projeto,
onde poderão vir a ser executadas, a critério dos projetistas. (GERALDI,
2011)
A B
C
Fonte: IPT.
Figura 18 - A - Mapa geológico IPT, 1983; B - Carta Geotécnica dos morros de Santos e São
Vicente, 1981; C – Mapa geológico IPT, 1978.
25
Conforme os mapas geológicos, carta geotécnica (Fig. 18), e também de acordo com os
projetos básicos, a geologia dos morros de Santos e São Vicente é dominada por formações
intrusivas graníticas a granodioríticas. Estes tipos de rochas estão entre as mais abundantes do
planeta, sendo elas classificadas como rochas ígneas ou magmáticas. Algumas destas fraturas
estão preenchidas por veios de quartzo - um dos materiais básicos que compõem o granito -
por onde ocorre a percolação de água, característica presente em vários trechos do túnel. “A
ocorrência de uma maior acumulação e de fluxos de água subterrânea em zonas de maciços
mais fraturados é fato normal em escavações subterrâneas.” (GERALDI, 2011).
Fonte: CEVLT.
Figura 19 - A - Perfil longitudinal; B - Trecho interno revestido com pedra argamassada; C -
Trecho em rocha sã exposta; D - Emboque sentido de Santos para S. Vicente; E - Emboque
sentido S. Vicente para Santos.
A
B C
D E
26
As fraturas presentes apresentam grau F3, ou seja, com espessuras de 20 a 60 cm. Percebem-
se também nesta região, corpos alóctones, que não são provenientes da sedimentação local;
isótropos, ou seja, com propriedades físicas idênticas em todas as direções, e, apresenta
granulação fina (aplitos) e grossa (pegmatitos).
Tabela 1 - Graus de fraturação dos maciços rochosos.
Os granodioritos são rochas que se assemelham aos granitos tanto em suas características
físicas, como mineralógicas. Eles geralmente ocorrem na forma de grandes massas, como
diques de variadas espessuras.
Pode-se perceber que no emboque sentido São Vicente – Santos, existe uma geomorfologia
com segmentos de encostas retilíneas com inclinação de 30 a 40º. Sua geotecnia apresenta
pequena espessura de solo e algumas exposições rochosas.
No emboque sentido Santos – São Vicente, as encostas têm inclinações superiores a 40º, com
exposições rochosas, porém apresentando fortes evidências de instabilidade.
Na região do traçado do túnel, apresenta-se a característica de topo de morro, onde atualmente
existe um bairro residencial. Neste local as inclinações não ultrapassam 20º e as camadas de
solos chegam a aproximadamente 10 metros (Fig. 19A).
Ao lado do emboque, no sentido de Santos para São Vicente, existe um córrego
encachoeirado, em leito rochoso.
Na parte interna do túnel existente, não havia tirantes ou qualquer tipo de escoramento,
porém, aproximadamente 70% do seu trecho interno estava revestido com pedra argamassada
e no trecho restante observava-se rocha sã (Fig. 19B e 19C).
Fonte: Geologia de Engenharia - Cap. 5
27
De acordo com a Figura 19A, é notória a divisão da geologia local, mostrando a camada de
solo existente, e logo abaixo os materiais que serão classificados de acordo com a
compartimentação.
O morro do José Menino está situado no Embasamento Cristalino, uma área de 5 milhões de
km², e que é uma unidade fundamental que engloba o horizonte geológico brasileiro. A outra
unidade se caracteriza pelas bacias sedimentares.
28
8 MATERIAIS E MÉTODOS
A base de estruturação desta pesquisa deu-se no ambiente de trabalho vivenciado
cotidianamente pelos alunos, que buscaram informações teóricas em livros, artigos, T.C.C.s,
publicações de congressos nacionais e internacionais, revistas, e sites de empresas que
prestam serviços de infraestrutura, como execução de túneis, por exemplo, ou fornecem o
principal material que substitui o explosivo: a argamassa expansiva.
Com o embasamento teórico, engenheiros civis e geotécnicos envolvidos na obra de
alargamento do túnel foram consultados através de entrevistas previamente marcadas, para
que pudessem permitir a compatibilização das informações teóricas com as práticas adotadas.
Foi consultado inclusive o autor de uma das referências bibliográficas, o engenheiro de minas
José Lúcio Pinheiro Geraldi, que prestou serviço para o consórcio, na execução do
alargamento com argamassa expansiva.
Outros meios de pesquisa foram os projetos executivos, desde os preliminares até as ultimas
revisões, os quais forneceram detalhadamente as sequencias construtivas que serviram como
linha de base para a execução da obra.
Foram disponibilizados também os memoriais descritivos e relatórios técnicos
disponibilizados pelo Consórcio Expresso VLT Baixada Santista.
Além disso, o mapa geológico da região do túnel foi solicitado aos engenheiros da defesa civil
do município de Santos, SP, que disponibilizaram o material para consulta.
29
9 ALARGAMENTO DO TÚNEL JOSÉ MENINO: EVOLUÇÃO
9.1 CARACTERÍSTICAS
Quanto à extensão: Os túneis e galerias de até 500,00m de comprimento são
considerados curtos; entre 500,00 e 1.000,00 m, médios; a partir dos 1.000,00 m são
considerados túneis longos. O Túnel José Menino tem aproximadamente 90,00 m de
extensão, situado entre as estacas 6 + 150,00 e 6 + 240,00.
Quanto à seção de escavação: Os túneis com seção de até 15,00m² são considerados
como de seção muito reduzida; Entre 15,00 e 25,00m², como de seção média; a partir
dos 50,00m² são considerados como túneis de grande seção de escavação. A seção de
escavação do Túnel José Menino é de aproximadamente 50,00 m², sabendo-se que a
seção existente é de 19,25m² pode-se concluir que a seção realmente escavada gira em
torno de 30,75m².
Obs.: Um dos motivos que viabilizaram a utilização da argamassa expansiva foi a
característica existente no Túnel José Menino quanto a sua localização, pois o Drill and Blast
em região urbana é proibido e inseguro.
30
9.2 TRATAMENTOS PRELIMINARES ESPECIAIS E TRATAMENTOS
PRIMÁRIOS
Para o início das escavações das frentes de serviços, houve a necessidade de executar
tratamentos e desmontes a céu aberto nos taludes de emboque do Túnel José Menino.
Primeiramente foram feitos os desmontes a frio utilizando argamassa expansiva nas rochas
que formavam os taludes, que atrapalhariam o traçado da via permanente, para a passagem do
VLT. Os furos para aplicação da argamassa eram feitos a cada 30 cm.
Em outros casos, foram executadas as escavações nos trechos de solo, ou rocha alterada, que
foram tratados com telas metálicas soldadas, chumbadores de aço tipo monobarra, ancorados
com calda de cimento, e revestidos com concreto projetado. Executou-se também barbacãs,
que são drenos que promovem o alívio da pressão hidrostática provocada no muro de
contenção pela água do lençol freático.
Fonte: CEVLT.
Figura 21 - Barbacãs de alívio.
Fonte: CEVLT.
Figura 20 - Detalhe do projeto executivo.
Fonte: CEVLT.
Figura 22 - Plano de furação.
31
Nos espelhos dos emboques ou nos taludes onde havia rochas com projeções negativas, ou
seja, se projetavam para fora, foram executados tirantes de aço, ancorados com resinas
epóxicas e pós-tensionados.
A
A
B
C D
E F
G H
Fonte: CEVLT.
Figura 23 - A - Fissuramento da rocha; B - Talude demolido; C - Argamassa injetada nos
furos; D - Talude após demolição; E - Barbacãs; F - Aplicação de tirantes em rocha; G –
Aplicação de chumbadores em solo; H – Aplicação de concreto projetado.
32
9.3 DEMOLIÇÕES DOS TÚNEIS FALSOS EXISTENTES
No túnel José Menino, também havia tuneis falsos existentes nos emboques. Estes foram
demolidos com ajuda de rompedor hidráulico e trabalho braçal.
Com a demolição dos mesmos, foi possível abrir frente de serviço para o tratamento dos
espelhos e alargamento de projeto (Fig. 24).
Fonte: CEVLT.
Figura 24 - Demolição com rompedor hidráulico.
33
9.4 ENFILAGENS TUBULARES INJETADAS
As enfilagens são executadas normalmente nos emboques do túnel, acompanhando todo seu
contorno ou principalmente na abóbada. Para conseguir executá-las, faz-se necessário um
aterro onde serão aplicadas.
Assim, executam-se os furos onde são inseridos os tubos de aço tipo Schedulle, que serão
injetados com calda de cimento por válvulas tipo manchete. Sua alocação se dá entre 30 a 50
cm acima da abóbada do túnel, com inclinação de 3 a 5° para proporcionar um arco de
proteção mais resistente envolvendo as seções de escavação que forem necessárias.
No Túnel José Menino, as enfilagens nos trechos iniciais foram executadas com 12,00m,
porém foram necessárias outras fases de enfilagens devido à existência de um dique - intrusão
rochosa e com pouca resistência, fazendo com que o seu Stand-up time seja curto, ou seja,
tempo de auto sustentação insuficiente. Estas novas fases de enfilagens são de 9,00 m,
executadas a cada 7,00m, ficando um trecho de 2,00m de enfilagens como uma proteção a
frente de escavação (Fig. 25 e Fig. 26).
Fonte: CEVLT.
Figura 25 - Primeira fase de enfilagens.
34
Fonte: CEVLT.
Figura 26 - Enfilagens de contenção nos avanços sucessivos.
35
9.5 ESCAVAÇÕES PARA ALARGAMENTO
A argamassa expansiva é a opção utilizada para demolições, onde o uso de explosivos é
restrito por diversos impasses. Quando misturada com água nas dosagens corretas, em espaço
confinado, ocorre a reação química com a cal, o principal componente para que ocorra a
expansão volumétrica. Tal expansão varia de 4 a 8 vezes seu volume inicial. A pressão interna
exercida na parede a ser demolida é de 8.000 ton/m². Essa reação acontece entre 12 e 48 horas
após ser aplicada.
Para o dimensionamento, deve-se conhecer o tipo de argamassa, a temperatura ambiente a
dureza do material a ser demolido e grau de fraturação, para que assim possam ser definidos
os diâmetros dos furos, espaçamentos, porcentagem de água a ser utilizada na dosagem e
inclinações necessárias.
Considerando que a maior parte da geologia do túnel é formada por material granítico, cuja
resistência é de 1.500 ton/m², a tensão de compressão da argamassa será suficiente para que
haja ruptura do material. Para que isto ocorra, é necessária a criação de malhas de furação
com espaçamento de 15 a 20 cm na seção a escavar, com diâmetro de 42 mm.
A disposição dos furos é feita para que se obtenha maior área livre, e menores reações
contrárias, permitindo maior rendimento. Com isso ação de compressão entre os furos
preenchidos resultará em tensão de tração ortogonalmente as linhas entre estes, abrindo
fissuras entre os furos preenchidos.
Com o dimensionamento elaborado, o cronograma e plano de ataque podem ser definidos ou
readequados. Mas, sabe-se que na escavação de túneis, muitas variáveis podem influenciar na
sua execução, podendo ocorrer atrasos no cronograma.
Para cada temperatura ambiente, há um tipo de argamassa que promove maior eficiência e
eficácia.
Nos primeiros avanços do túnel, esta metodologia foi acompanhada e analisada pelo ATO,
pelos engenheiros de produção e consultores do consórcio.
A furação foi feita com perfuratrizes de avanço automático, e a injeção da argamassa
expansiva deu-se por meio de bomba de injeção, ou cartuchos já preparados.
Durante a aplicação da argamassa expansiva em um dos emboques, era necessário isolar a
área durante o período de reação química, para que os “tiros” ou “espirros”, que são projeções
provocadas pela alta pressão, não atingissem os trabalhadores.
36
Após o período necessário a fissuração da rocha, um rompedor hidráulico era necessário para
realizar o “bate choco”, a fim de demolir a rocha fraturada.
Com as rochas ao chão, executava-se a limpeza do ambiente. Para isso uma retroescavadeira
carregava o material em caminhões basculantes que o levava para bota-fora.
No outro emboque se executava o túnel falso, constituído de cambotas metálicas treliçadas,
telas e fôrmas para permitir a aplicação do concreto projetado.
Concomitantemente realizava-se a perfuração para a próxima aplicação, dentre outros
serviços rotineiros, como execução dos barbacãs, tirantes, chumbadores, retaludamentos,
limpeza do acesso aos emboques, corte das telas e manutenção dos equipamentos a serem
utilizados.
Assim era mantido um ciclo de trabalho contínuo, permitindo o atendimento ao cronograma
estipulado.
A cada escavação da frente de serviço, a aplicação da cambota e o lançamento do concreto
projetado para preenchê-las devem ser executados imediatamente, evitando o afrouxamento
inicial para que não ocorram desmoronamentos, pois as rupturas dos túneis se dão por
cisalhamento, e não por compressão.
Fonte: http://chimicaedile.com.br/arquivos/pedreira/estudo_granito%20.pdf - Editado.
Figura 27 - Esquema de fissuração.
37
Porém, a geologia do Túnel José Menino apresentou-se extremamente heterogênea,
dificultando o processo de ampliação da sua seção.
Outro fator que implicou no aumento do tempo para os avanços sucessivos foi a descoberta de
um dique de diabásio presente em todo o eixo do túnel. Isto fez com que a aplicação de
tirantes, conforme previsto, se tornasse inviável, sendo estes substituídos pelas cambotas em
todo avanço, com espaçamentos entre elas de aproximadamente 80 cm.
Conforme supracitado, a execução das enfilagens demandavam muito tempo, pois era
necessário aterrar parcialmente o túnel, para conseguir aplica-las conforme dimensionamento.
A B
C D
E F
Fonte: CEVLT.
Figura 28 - A - Perfuração da frente de escavação; B - Aplicação da argamassa encartuchada;
C - Bate choco; D - Remoção do material escavado; E - Argamassa encartuchada; F –
Cambota metálica.
38
A B
C D
E F
Fonte: CEVLT.
Figura 29 - A - Plano de furação; B - Injeção da argamassa expansiva; C - Desmonte
mecânico; D – Seção escavada; E – Desmonte de talude; F – Carga para bota fora.
39
9.6 REVESTIMENTOS
O concreto projetado para revestimento de túneis pode ser por via seca e via úmida, como
ocorreu no Túnel José Menino (Fig. 30).
O processo por via seca vem com baixo teor de umidade desde sua usinagem, e consiste na
sua aplicação por um mangote especial, onde a mistura da água com pressão mínima de 1,0
kg/cm² é feita através de dosadores acoplados próximo ao bico de projeção. Por isso, este tipo
de processo exige um “mangoteiro” experiente, pois ele que controla a entrada da água, com
seus possíveis aditivos. A norma que estabelece os procedimentos para qualificação do
mangoteiro é a ABNT NBR 13597:1996.
No processo por via úmida, a mistura é feita na usina, de tal forma que os aditivos e
agregados tornem o concreto plástico, evitando fissuras, devido ao excesso de evaporação da
água. Por isso é acrescido a quantidade correta de água na sua fabricação.
O concreto projetado tem alta resistência inicial, alta deformabilidade e pode ser aplicado em
camadas. Com estas características ele evita o desmoronamento, permite trabalhabilidade
Fonte: CEVLT.
Figura 30 - Aplicação de concreto projetado.
40
estrutural do maciço e permite reforços futuros. A consistência do concreto é conforme a
ABNT NBR 14278:2012. Além disso, é o revestimento que preservará a abertura do túnel, em
sua vida útil.
Ao ser aplicado, em poucas horas ele atinge resistência suficiente para atuar como suporte
imediato.
Há também o concreto projetado reforçado com fibras metálicas ou outros tipos de fibras
(CPRF). Estas fibras substituem a utilização das telas metálicas, ganhando mais agilidade no
processo de revestimento, pois, enquanto a tela precisa ser pré-fixada, o CPRF pode ser
aplicado prontamente contra o maciço. Outra vantagem é que ele atinge resistências ainda
mais altas em poucas horas. Porém, apesar das vantagens, a tela foi a opção utilizada no túnel.
Em qualquer que seja o processo de aplicação, é necessário controlar a perda do concreto, que
se dá pela reflexão devido o choque dos agregados com a tela ou cambota, presença de água
no maciço, ou pela tentativa de atingir uma elevada espessura de uma só vez, e que poderia
ser atingida com lances graduais, conforme se recomenda. A ABNT NBR 13354:2012
determina o índice de reflexão em placas.
Estas reflexões causam perdas, que podem alterar significativamente os custos da obra.
No Túnel José Menino, a reflexão teve variação de 10 a 15%.
41
10 MUDANÇAS DE METODOLOGIA
Todos estes métodos construtivos, necessários para realizar a obra com segurança, devido às
configurações do túnel; tornaram as escavações um processo vagaroso.
No túnel, o tempo de espera previsto para iniciar os desmontes após a fissuração era de 24
horas. Porém, a realidade era outra. O grau de fissuração provocada pela argamassa dentro
deste período não estava sendo suficiente para um rompimento mecânico com mais agilidade.
Sabe-se que a argamassa pode continuar a reagir por mais alguns dias, até exercer sua pressão
máxima, o que se tornaria inviável economicamente. Com estes impasses, a utilização deste
material se tornou um motivo para que os engenheiros buscassem outro método de escavação
que tivesse baixa vibração, pouco barulho, elevada estabilidade, não explosivo e não agredisse
o meio ambiente.
A solução para os problemas se apresentou em um material chamado Plasma. Trata-se de
cápsulas expansivas, uma metodologia trazida da Coreia do Sul.
Assim como a argamassa, ela pode ser utilizada onde o uso de explosivos é impraticável.
A cápsula de plasma é composta de metais e sais metálicos, e seu acionamento só e feito pela
descarga de energia elétrica de alta voltagem.
Estudos comprovaram que após o acionamento para desmonte em ambientes fechados ou a
céu aberto, não são constatadas presenças de gases tóxicos.
Fonte: Apresentação de slides da JLPlasma Ltda.
Tabela 2 – Diferenciais do plasma em relação aos explosivos.
42
10.1 INFORMAÇÕES TÉCNICAS
O método chama-se Mistura de Metais de Expansão Rápida (MER), onde os metais e sais
metálicos são confinados em capsulas.
Para o acionamento, é utilizada a descarga de corrente elétrica de alta voltagem, que provoca
rapidamente sua combustão. Esta reação termoquímica libera alta pressão, devido às
altíssimas temperaturas geradas.
Para que ocorra a fragmentação do material, é necessário o correto tamponamento dos furos.
A Organização das Nações unidas (ONU) realizou testes de materiais perigosos, em que o
plasma se mostrou muito seguro. Isto porque, além de outros benefícios já citados, o plasma
não é acionado por “simpatia”, como ocorre nos explosivos. Ou seja, mesmo que em contato
com várias outras cápsulas, o acionamento de uma delas não provoca o acionamento das
outras.
Comparando-se o desmonte com plasma, e desmonte a fogo, pode-se perceber que em geral a
pressão máxima inicial dos explosivos é de 5.000 atm, e o barulho, vibração e lançamento de
fragmentos permanecem, à medida que os gases dos explosivos se expandem.
No caso do plasma, a pressão máxima inicial é de 20.000 atm, e esta pressão é rapidamente
reduzida. Esta redução rápida permite que o barulho se apresente como um pequeno
estampido, e, a vibração e lançamento de fragmentos sejam extremamente reduzidos.
Fonte: www.jlplasma.com.br.
Gráfico 1 – Comparativo de mudança de expansão e de pressão.
43
O sistema é composto por um acionador, ligado às cápsulas por meio de fios que transferirão
a descarga elétrica (Fig.31).
O técnico que irá manusear o sistema, não precisa de nenhum licenciamento. Mas, alguns
requisitos de segurança devem ser obedecidos.
Fonte: www.jlplasma.com.br.
Figura 31 - Acionador e cápsulas de plasma.
44
10.2 SEGURANÇA NA UTILIZAÇÃO DO PLASMA
O plasma possui certificados e prêmios internacionais. Dentre eles o ISO 9.001 e ISO 14.001.
Ele possui patentes internacionais, e já ganhou prêmios de grande importância, como por
exemplo, em 2001, na feira internacional de inventores em Nuremberg, Alemanha.
Por este motivo, para continuar sendo tido como uma metodologia segura, eficiente e eficaz;
devem ser feitos estudos geológicos ou sondagens, como ocorrido no Túnel José Menino.
Toda esta documentação, incluindo projetos, deve estar disponível no canteiro de obras.
Para execução dos furos na seção de escavação do túnel, devem-se utilizar perfuratrizes com
sistema roto-percussivo. No caso do túnel, foi utilizado o jumbo de perfuração. Nas partes
mais altas, com o auxilio de plataformas, os colaboradores são elevados ao ponto de furação,
para inserir as cápsulas, e fazer o correto tamponamento dos furos.
Para operar estes equipamentos, os colaboradores devem ser devidamente treinados, e os
equipamentos utilizados devem estar em perfeito estado de funcionamento, garantidos com
check lists diários.
O esquema de desmonte específico, contendo quantidade de cápsulas, disposição dos furos,
diâmetros, profundidades e inclinações devem ser aprovados em cada acionamento. Além
disso, em áreas urbanizadas, como o túnel em questão, deve ser executada uma cortina de
proteção contra possíveis fragmentos.
Antes do acionamento a área deve ser completamente evacuada, em um raio mínimo de 30 m.
Após o acionamento, os dados da instrumentação devem ser lidos e analisados por
engenheiros e técnicos responsáveis.
Tabela 3 - Limites de velocidade de vibração de partícula de pico por faixas de frequência.
NBR 9653.
Fonte: ABNT, NBR 9653
45
Fonte: CEVLT
Figura 32: A - Montagem de cambota provisória; B - Detalhe da montagem; C – Cápsula de
plasma; D – Limpeza dos furos, E – Colocação das cápsulas e tamponamento; F – Cortina de
proteção; G – Rocha demolida; H – Leitura da instrumentação.
A B
C D
E F
G H
46
11 CONCLUSÃO
O alargamento do Túnel José Menino, apesar de ser pequeno em termos de volume, mostrou-
se um processo bastante complexo e “artesanal”.
Muitas vezes, em maciços rochosos com boas condições geomecânicas,
podem ocorrer fenômenos geológico-geotécnicos, até certo ponto
imprevisíveis, que poderão afetar diretamente não só o ritmo das escavações
como também provocar acidentes nas frentes de serviço. Normalmente, estes
fenômenos estão ligados a liberação de tensões do maciço e a maior
presença de água subterrânea em fraturas, bolsões ou cavidades, às vezes sob
pressão e altas temperaturas (GERALDI, 2011).
Algumas metodologias foram estudadas, até chegar ao desmonte com Plasma. O desmonte a
fogo foi inicialmente estudado, mas logo inviabilizado devido à logística e aos rigorosos
critérios de segurança a serem atendidos. A solução apresentada foi a utilização da argamassa
expansiva, um material composto principalmente de cal, e que se expande de 4 a 8 vezes seu
volume inicial, exercendo pressões de até 8.000 ton/m², ortogonalmente as paredes dos furos.
Este método se mostrou eficiente e eficaz nos desmontes a céu aberto, não só nos emboques
do túnel, como em outros trechos da obra em que houve a necessidade do desmonte de rochas.
Porém, com a grande heterogeneidade geológica do túnel, foram adotados outros métodos
construtivos necessários, como enfilagens e cambotas, que aliados ao tempo de espera de
reação da argamassa expansiva, tornaram o processo muito lento.
Isto levou o Acompanhamento Técnico de Obra (ATO) a buscar novas soluções que
atendessem aos critérios de segurança e meio ambiente, exigidos, de modo que também se
pudesse atingir boa produção.
Foi então apresentado o plasma, uma nova metodologia proveniente da Coreia do Sul,
composto de metais e sais metálicos, que entram em combustão ao sofrer descargas elétricas
de alta voltagem, o que promove um aumento de pressão imediato, com rápida dissipação.
Mantendo a parcialização dos desmontes, característica típica do NATM, as cápsulas foram
inseridas conforme esquema de desmonte aprovado. Apesar da baixa vibração provocada pelo
plasma, parte do revestimento do túnel pré-existente cedeu após o acionamento, o que não era
para ocorrer, considerando a parte que se desejava demolir. Este revestimento foi necessário
em 70% do seu trecho, na época da sua construção, pois o material acima dele não era
suficiente para se auto suportar.
47
Com o ocorrido, os engenheiros e técnicos de segurança se viram obrigados a utilizar
cambotas provisórias abaixo deste revestimento. Foram utilizadas também telas metálicas e
concreto projetado, para formar o suporte provisório da abóbada.
Esta nova metodologia foi necessária para que se mantenha a integridade de todos os
colaboradores e equipamentos, sendo que, em cada avanço, a demolição da rocha e do suporte
provisório foi cautelosamente realizada.
Com as novas leituras dos sismogramas, os engenheiros perceberam que seria necessário
inferir empiricamente um número de furos a serem deflagrados, de modo que o valor de Air
Blast – pressão acústica – não ultrapasse 134 dB, conforme NBR 9653, e mantendo uma
frequência alta, acima de 20 Hz.
A segurança é sempre mais importante que a produção. Porém, tentou-se a cada nova
metodologia alinhar estes dois conceitos. Por este motivo, a execução das enfilagens tubulares
injetadas foi substituída por enfilagens auto perfurantes, posteriormente injetadas com calda
de cimento. Isto reduziu drasticamente o tempo que se perdia com o método anterior, além de
não ser necessário aterro parcial do túnel, o que melhorou o custo-benefício.
É difícil fazer com que pessoas leigas no assunto entendam a complexidade da escavação de
um túnel, aplicando o método do NATM. Este método geralmente requer o desmonte parcial,
quando não se permite a escavação em seção plena, sendo que em ambos os tipos, deve-se
executar uma análise aprofundada da geologia a ser escavada, e o método dos desmontes e
tratamentos a serem executados.
Portanto, vale ressaltar que a segurança e qualidade devem vir sempre em primeiro lugar,
independentemente do prazo estabelecido anteriormente. Isto porque um prazo é estabelecido
baseado numa configuração prevista de certo local, e quando esta característica se apresenta
oposta ao previsto, devem ser analisadas novas metodologias a serem aplicadas, com maior
cautela. Assim, além da integridade estrutural da obra e das estruturas vizinhas, as vidas das
pessoas envolvidas estarão seguras.
A engenharia é uma atividade-fim, mas que em casos de acidentes, principalmente onde
houver vítimas fatais, pode levar o engenheiro a comprometer seu CREA, o que não se
compara com uma vida perdida. Nos serviços de engenharia, muitas variáveis devem ser
levadas em conta, desde o projeto, até sua execução. Por isso, são aplicados os coeficientes de
segurança, tais quais devem ser aliados ao bom senso do executor da obra.
Analogamente, um médico pode ou não conseguir salvar uma vida que está prestes a se
esvair; bem com um advogado pode ou não ganhar uma causa quase impossível. Porém, o
engenheiro deve assumir a responsabilidade de ter a ética e sabedoria suficiente para executar
48
uma obra, como a do Túnel José Menino, por exemplo; com cautela, dando prioridade a
qualidade e segurança.
49
12 ANEXOS
50
51
13 GLOSSÁRIO
A
ABÓBADA: Cobertura côncava, ou seja, em forma de arco.
ADITIVOS: Produtos adicionados ao concreto, para modificar suas características.
ALCALINIDADE: Capacidade que um sistema tem para neutralizar ácidos.
AVIFAUNA: Espécies de pássaros.
B
BATE CHOCO: Ato de demolir mecanicamente o maciço já fraturado.
BICO DE PROJEÇÃO: Extremidade da bomba por onde o concreto é lançado.
C
CAMBOTA: Estrutura metálica treliçada para sustentação do teto do túnel.
CHECK LIST: Lista de checagem.
CISALHAMENTO: Tensão gerada por forças paralelas em sentidos opostos.
COMPARTIMENTAÇÃO: Classificação do material escavado.
COMPILAÇÃO: Agrupar dados.
CREA: Conselho Regional de Engenharia e Agronomia.
CRONOGRAMA: Disposição gráfica para gestão de atividades.
CURA: Período necessário para o concreto atingir sua resistência característica.
D
DESMONTE A FRIO: Desmonte ou demolição de rochas sem a utilização de explosivos.
E
ESTACAS: Marcos que definem o traçado de uma obra rodoviária ou ferroviária.
52
ESTAMPIDO: Som forte e repentino.
F
FORMAÇÕES INTRUSIVAS: Resultado do lento resfriamento do magma.
G
GEOLOGIA: Estudo da terra.
GEOMECÂNICA: Estudo do comportamento mecânico do solo ou das rochas.
GEOMORFOLOGIA: Ramo da geografia que estuda as formas da superfície terrestre.
H
HETEROGENEIDADE: Não é uniforme.
I
INSTRUMENTAÇÃO: Instrumentos de medição e controle de processos.
L
LINDEIRAS: Próxima, ou no entorno.
M
MACIÇOS SÃOS: Maciços rochosos que não apresentam fraturas.
MANGOTE: Mangueira para condução de concreto.
MANGOTEIRO: Operador do mangote.
MEDIDAS MITIGADORAS: Medidas que minimizam o impacto ambiental.
MEMORIAL DESCRITIVO: Documento técnico que descreve os pontos mais importantes
do projeto.
METODOLOGIA: Estudo de métodos aplicáveis.
53
P
PALLETS: Estrutura para armazenagem adequada de materiais.
PERCOLAÇÃO: Movimento subterrâneo da agua através do solo ou rochas fraturadas.
PRESSÃO HIDROSTÁTICA: Pressão exercida pelo peso de uma coluna fluida em
equilíbrio.
R
RECURSOS: Pode ser material, equipamento, ou mão de obra.
REOLOGIA: Estudo da deformação e escoamento de corpos sólidos ou fluidos.
S
SISMOGRAMAS: Registro gráfico da movimentação do solo.
SUPRACITADO: Citado acima, ou anteriormente.
T
TERMOQUÍMICA: Ramo da química em que estuda o calor provocado pelas reações
químicas.
TIRANTES: Elemento estrutural para garantir a auto sustentação da rocha.
TÚNEL FALSO: Prolongamento do túnel para proteção dos emboques.
U
USINA: Local de fabricação do concreto.
V
VIA PERMANENTE: Via implantada para funcionamento do sistema ferroviário.
VIA SINGELA: Via única.
VISTORIA CAUTELAR: Vistoria feita em estruturas vizinhas antes da execução da obra.
54
13 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
GERALDI, José L. P. O ABC das escavações de rocha. Ed nº 1, Rio de Janeiro, Interciência,
2011.
ASSIS, André P. Métodos construtivos aplicados a túneis urbanos. In: Curso sobre túneis
em meios urbanos, Coimbra – Portugal. Conferência. Coimbra: Sociedade Portuguesa de
Geotecnia e Faculdade de Ciência e Tecnologia da Universidade de Coimbra, 2001. p. 1-12.
FILHO, Wesley de Souza Bartoli. Trabalho de Conclusão de Curso - Argamassa Expansiva.
Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP) 2010.
DE CARVALHO, Newton Fagundes; et al. ESCAVAÇÕES EM TÚNEIS –
DETONAÇÕES E INTERFERÊNCIAS. Revista OBRAS CIVIS, ed. Nº 4 –
Dezembro/2012.
KOCHEN, Roberto; BASTOS, Izabel Gomes. Artigo – TÚNEIS... A FRONTEIRA DA
GEOTECNIA. Disponível em: <http://geocompany.com.br/ftp/tuneis_geotecnia.pdf>,
acessado em 28/06/2014.
ABREU C., Leandro. Métodos de Lavra. Disponível em:
<http://www.ebah.com.br/metodos-de-lavrapdf-a19984.html>, acessado em 10/05/2014.
55
PINHEIRO, José Roberto. Rochas de qualidade. Vol. XXVIII,1999,
março/abril , edição 145 p. 96.
SEGATO, M. C.; LUZ, J. A. M. da; PEREIRA, C. A. Pesquisa,
Desenvolvimento e Resgate da Cantaria em Ouro Preto. Relatório Final -FAPEMIG. Ouro
Preto: UFOP, 2006.
CAIMEX. ¿Qué es el CRAS? Disponível em:
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DEMOX. Cal Altamente Expansivo Para Demolições. Disponível em:
<http://www.perfproeletro.com.br/site/files/Files/cat_demox.pdf>, acessado em 08/03/2014.
SILVA, Paulo Fernando A. CONCRETO PROJETADO PARA TÚNEIS. Ed nº1, São
Paulo, PINI, 1997.
NETO, Francisco Ribeiro, et al., 2º CONGRESSO BRASILEIRO DE TÚNEIS E
ESTRUTURAS SUBTERRÂNEAS “SOUTH AMERICAN TUNNELLING”. Ponderações
sobre o acompanhamento técnico de obras – 2008.
CARRASCO, Salvador Navarro; GÓMEZ, Raúl Primitivo Ortiz; MARÍN, Juan Antonio Ruiz
Marín. “GEOTECNIA APLICADA A LA CONSTRUCCIÓN DE TÚNE
LES”.
56
SCHEUER, Ernani; DA SILVA, Leonardo P. PROCEDIMENTOS TÉCNICOS DE
SEGURANÇA EM ESCAVAÇÕES A CÉU ABERTO UTILIZANDO A CÁPSULA
EXPANSIVA CS PLASMA. Disponível em: < http://jlplasma.com.br/>, acessado em
12/10/2014.
FILHO, Eloi Alves da Silva. FICHA DE INFORMAÇÕES DE SEGURANÇA DE
PRODUTO QUÍMICO (FISPQ). Departamento de Química – UFES. Disponível em: <
http://www.jlplasma.com.br/docs/fispq.pdf>, acessado em 12/09/2014.