Metrô SP: Métodos construtivos
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Os Tipos de Metrô
As definições técnicas que fazem parte do projeto de uma linha de metro são altamente complexas e decorrem não apenas de exigências especificas do sistema metroviário, mas, principalmente, de aspectos como ocupação do solo,preservação do meio ambiente e do patrimônio histórico.Portanto,condicionam-se a características geológicas,topográficas e geotécnicas,a especificações do material rodante,características do sistema viário e –não por ultimo-a aspectos legais. A interface do sistema metroviário com o meio urbano é mais evidente nos pátios de manutenção e nas áreas próximas as estações, onde se da à integração com outros equipamentos de transporte, como terminais, passarelas, acessos,etc. e também com instalações de utilidade publica como áreas comerciais,praças e jardins.
A ESCOLHA DO MÉTODO CONSTRUTIVO
As linhas de metrô tem extensões da ordem de 20 a 25 km, atravessando áreas de características físicas diversas e, em muitos trechos,densamente ocupadas.Portanto,dificilmente pode ser feita uma única opção construtiva para todo o traçado.Quase sempre o que ocorre é uma alternância de estruturas,que podem ser ora em superfície,ora elevadas,ora subterrâneas.Alem dos aspectos já citados ,essa escolha também esta condicionada as técnicas construtivas disponíveis e ao seu custo de implantação.Para linhas subterrâneas,por exemplo, a parte correspondente a obra civil responde por 50% dos investimentos.Assim procura-se reduzir esses custos adotando uma tecnologia avançada que,alem de otimizar os projetos de obra civil,sistemas e equipamentos,proporcione o menor impacto possível na superfície.
- O METRÔ DE SUPERFÍCIE
- O METRÔ SUBTERRANEO
- O METRÔ ELEVADO
O METRÔ DE SUPERFÍCIE
As construções em superfície, tradicionalmente utilizadas pelas ferrovias no transporte de passageiros e de cargas, são indicadas para regiões de baixa ocupação, vazios urbanos, faixas previamente garantidas por legislação ou canteiros centrais de avenidas com larguras adequadas. À exceção desses exemplos, as estruturas em superfície pressupõem um grande volume de desapropriações, principalmente junto às estações, o que eleva consideravelmente o custo final. Além disso, por razões de segurança, acaba sendo necessária a construção de muros altos em toda a extensão da linha, formando um bloqueio contínuo só transposto por pessoas através das estações, passarelas ou viadutos. Essa falta de permeabilidade do meio urbano isola as áreas circunvizinhas e impede o seu desenvolvimento adequado, como se observa ao longo de ferrovias construídas em áreas urbanizadas.
Durante a implantação e operação do empreendimento podem ser identificados ainda impactos como perturbações no sistema viário, poluição do ar, propagação de ruídos e vibrações, interferência com as redes de serviços públicos e até prejuízos nas atividades socioeconômicas.
Quanto ao grau de dificuldade de execução da obra, ele depende do traçado escolhido e das características topográficas, geológicas e geotécnicas ali encontradas.
Como visto na imagem ao lado, as vias são assentadas em lastro sobre dormentes de madeira ou concreto protendido.
O METRÔ ELEVADO
Assim como nas estruturas de superfície, a construção de elevados causa grande impacto à paisagem urbana, principalmente na de regiões com alto grau de adensamento.
PARA QUE AS INTERFERÊNCIAS NO CONTEXTO URBANO SEJAM MINIMIZADAS, É FUNDAMENTAL APLICAR TECNOLOGIA DE PONTA COM RELAÇÃO:
- Métodos construtivos, encurtando os prazos de execução;
- Material rodante, permitindo a fabricação de trens mais silenciosos com carros menores e mais leves;
- Tratamento da via permanente, prevenindo a propagação de ruídos e vibrações.
Quando o traçado da linha de metrô elevado utiliza faixas desocupadas ou avenidas com largura superior a 40 metros, os resultados obtidos são melhores, por ser guardada uma distância razoável das fachadas de edifícios, minimizando assim o desconforto da propagação de ruídos.
Nas vias elevadas, as maiores dificuldades decorrem das condições topográficas. O material rodante utilizado, atualmente operando com rampas máximas de 4% e raios de curvas limitados, não permite que a estrutura se adapte a topografias muito acidentadas, o que, em muitos casos, inviabiliza essa alternativa.
PARA AS ESTRUTURAS EXISTEM 3 OPÇÕES:
1 Metálica.
2 Concreto moldado in loco.
3 Concreto pré-moldado.
No caso de concreto pré-moldado, há dificuldades no transporte das peças e em se conseguir grandes áreas para a instalação de canteiros, com o inconveniente da propagação de ruídos durante a operação. As estruturas metálicas não são recomendadas devido à grande propagação de ruídos que provocam; a menos que seja feito um tratamento adequado da via permanente. Assim, na maioria dos casos, o que mais se recomenda é o concreto moldado in loco.
O METRÔ SUBTERRÂNEO
As linhas subterrâneas de metrô são as mais apropriadas para as áreas densamente ocupadas, proporcionando 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.
TRINCHEIRAS OU VCA
Também conhecido como método destrutivo devido à sua interferência na superfície, o método de trincheira, ou VCA, é utilizado em condições geotécnicas e geológicas variadas. O recobrimento costuma ser baixo, de até 20 m de profundidade, sendo aplicado onde não há interferência com o sistema viário, ou onde seja possível desviar o tráfego sem que isso cause grandes transtornos.
TÚNEIS MINEIROS (NATM)
O método NATM é utilizado com sucesso na construção de túneis e estações subterrâneas de grandes dimensões. Uma de suas vantagens é a adaptabilidade da seção de escavação, que pode ser modificada em qualquer ponto, de acordo com as necessidades geométricas e de parcialização da escavação, que, às vezes, se torna necessária em maciços pouco competentes ou que estão sob forte pressão hidrostática. Nesses casos, outras medidas associadas à aplicação desse método são rebaixamento do lençol freático, revestimento prévio e as mais comumente usadas, injeções químicas ou de cimento.
O NATM consiste na 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.
Por meio do método NATM, a deformação do maciço adjacente é deliberadamente favorecida, adaptando-a ao contorno escavado, bem como redistribuindo e reduzindo as tensões máximas induzidas, evitando-se assim a desagregação do maciço.
No caso de mezaninos próximos à superfície, entre 1 e 4 metros de profundidade, bem como de áreas onde há tráfego intenso, o NATM pode não ser a solução mais adequada devido à baixa cobertura de solo, a menos que sejam utilizados sistemas auxiliares. Para esses casos tem sido adotado o uso de enfilagens horizontais, como as utilizadas na construção das estações sob a Av. Paulista, que proporcionam interferência mínima na superfície. Trata-se de uma solução mista entre o NATM e a escavação invertida.
Seção típica das estações Brigadeiro e Trianon-Masp, onde foi utilizado o método misto com uso de enfilagens
MECANIZADO (TBM – TUNNEL BORING MACHINES)
A escavação de túneis em terrenos brandos, ou pouco competentes, sempre se constituiu em um grande desafio, finalmente vencido em 1825, por Marc I. Brunel. Ele construiu o primeiro túnel sob o Rio Tâmisa mediante o avanço de uma couraça metálica sob a qual a escavação e o revestimento podiam ser feitos em segurança. Essa primeira couraça (em inglês, shield) evoluiu com o tempo e hoje se desdobra em diversos tipos de máquinas tuneladoras (Tunnel Boring Machines – TBM). Outra grande evolução da técnica de engenharia de túneis é a utilização de máquinas para a escavação em rochas competentes e duras em substituição à escavação com uso de explosivos. Na escavação de rochas, muitas vezes a utilização da couraça pode ser dispensada.
O Metrô de São Paulo foi o primeiro a utilizar no Brasil, uma máquina tuneladora de grande diâmetro que a população paulistana logo apelidou de “tatuzão”. Esse método construtivo foi aplicado desde a Linha 1-Azul, executada nos anos 70, até o novo projeto da Linha 4-Amarela, que previa a utilização de uma grande máquina para a escavação dos túneis de via.
A escavação é efetuada por equipamento mecanizado, com frente aberta ou fechada, sob a proteção da couraça. Imediatamente atrás, ainda dentro da couraça (eventualmente fora dela, quando o maciço permitir), é montado o revestimento segmentado pré-moldado de concreto (ou metálico). O avanço da máquina se dá pela reação de macacos contra os anéis de revestimento já montados. No caso de TBM para rocha, sem couraça, o avanço se dá mediante sapatas ancoradas nas paredes laterais do túnel.
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