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Fig. 14.1 Corte mostrando parte da rede subterrânea em São Paulo (SP). Fonte: adaptado de O Estado de S. Paulo, 16 out. 2011.
12345657687699
12345657
Túneis19 túneis e passagenssubterrâneasdividem espaço nosubsolo da cidade.O mais antigo foiconstruído em 1938na Avenida 9 de Julho
Rio canatizado
Esgoto
Garagens a fundaçõesde edifícios
Cabos detelefone,eletricidade,�bra ótica eTV a cabo
Redede gás
Redede água
Galeriapluvial
0,6
m
0,9
m
4,30
m1m
1,5
m
4 m
De
8 a
15 m
Em
méd
ia 2
0 m
1 a
3 m
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Fig. 14.2 Planta geral, perfil longitudinal e seções transversais. Fonte: Telles e Marchetti (1945).
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Fig. 14.3 Sistema Juqueri
Sistema Juqueri
Túnel
São Paulo
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Fig. 14.4 Túnel em barragem - Salto Aparado, rio Tibagi (PR)
BarragemA
B
DistânciaDesnível
AB =1.000 m22 mAB =
Túnel deadução
Turbinas
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Fig. 14.5 Esquema simplificado do metrô de São Paulo
Argila siltosa Areia
Silte arenoso
TúnelPer�l típico de ummetrô em área desedimentos
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Fig. 14.6 Túnel rodoviário subaquático (Nova York, EUA)
Rio Hudson
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Fig. 14.7 Esquema da alteração do alinhamento de um túnel em razão das condições geológicas desfavoráveis
Traçado�nal
AlinhamentooriginalÁrea excessivamente
fraturada
1.70
0
1.50
0
1.30
0
1.70
0
1.50
0
1.30
0
1.10
0
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Fig. 14.8 (A) Túneis paralelos à direção das camadas; (B) túneis cortando a direção das camadas
Túnel
Túnel
A B
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Fig. 14.9 (A) Túnel perpendicular à direção das camadas; (B) túnel paralelo à direção das camadas
A B
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Fig. 14.10 (A) Camadas espessas; (B) camadas finas e fraturadas
A B
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Fig. 14.11 Variação dos valores de pressão: (A) pressão em anticlinal; (B) pressão em sinclinal
A B
Túnel
AltaAlta AltaBaixa Baixa Baixa
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Fig. 14.12 Locações diferentes de túneis
Casos:1)
2)
3)
Superfície
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Fig. 14.13 Túneis e linhas de temperatura
Superfície
Linhas de mesma temperatura
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Fig. 14.14 Escavação por bancada
Furos
Bancada Furos(frontais)
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Fig. 14.15 Escavação por galeria
Central De fundo De teto Lateral
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Fig. 14.16 Exemplo de: (A) um método de perfuração e (B) um padrão de perfuração. Esquema Jumbo da Atlas Copco
5 m 6 m
A B
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Fig. 14.17 Outros padrões de perfuração
Frente de15 furos
300
300 150 m 10-120 m
10°
300
m
300
m
Per�l
Per�l20 furos
34 furos
Frente de 18 furos
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Fig. 14.18 Seções de túneis mais comuns
Ferrovia:ferraduras
Metrô: circulares
Em arcos
Retangular
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Fig. 14.19 Couraça Robbins
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Fig. 14.20 Broca usada em mineração
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Fig. 14.21 Couraça usada em escavação de túnel em 1992 (Dallas, EUA)
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Fig. 14.22 Escavação a céu aberto: Linha Azul (N-S) do metrô de São Paulo, anos 1970
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Fig. 14.23 Esquema do método de Berlim
Projeto
Estroncas
Vedação
Escavação e escoramento
Início de concretagemNível d’água rebaixado
Poço derebaixamento
Fase 1
Fase 2
Concretagem�nal Reaterro e retirada
dos per�s e do poço
Fase 3
RuaN.A.
Per�scravados
N.A.
N.A.
Pranchasde madeira
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Fig. 14.24 Esquema do método de Milão
Fase 1
Fase 3Fase 2
Trânsito
Trânsito Trânsito totalmenteimpedido +escavação
Projeto
Máquina Trânsitodesviado
Escavação + Concretagem
Trânsito livreEscavação lateral
Escavação
Concretagem doteto + reaterro
Teto
Fase 5Fase 4
N.A.
N.A.
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Fig. 14.25 Av. Jabaquara. Notar o início do reaterro e a avenida totalmente bloqueada
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Fig. 14.26 Couraça com escavação manual
Macacos
Diâ
met
ro d
e 10
,00
m
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Fig. 14.27 Couraça simples semimecanizada
Diâ
met
ro d
e 10
,00
m
Diâ
met
ro d
e 5,
50 m
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Fig. 14.28 (A) Faca que gira em um sentido (ex-Calweld); (B) faca que gira alternadamente nos dois sentidos
Placas deescoramento
A
B
Facas
Diâ
met
ro d
e 6,
72 m
Diâ
met
ro d
e 5,
57 m
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Fig. 14.29 Couraça mecânica, Bade I: vista das facas (metrô de São Paulo)
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Fig. 14.30 Túnel do Taquaril (MG)
Túnel do Taquaril Itabirito
Itabirito
Falha
Falha
Quartzito e �lito
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Fig. 14.31 Sistema Cantareira (SP)
Túnel nº 7Túnel nº 6
Túnel nº 5
Túnel nº 1Túnel nº 2
TúnelAdutor nº 3 D
uto
de re
calq
ue
Res
erv.
de
Jag
uar
i
Res
erv.
de
Cac
ho
eira
N.A
. máx
. no
rm. 8
21,5
0
Est. elevatóriaSta. Inês
Casa debombas
Chaminé deequilíbrio
Res
erv.
de
Ati
bai
nh
aN
.A. m
áx. n
orm
. 787
,00
Res
erv.
de
Juq
uer
iN
.A. m
áx. n
orm
. 745
,00
Res
erv.
de
Ág
uas
Cla
ras
N.A
. máx
. no
rm. 8
45,5
6
E.T
.A. G
uar
aú
Gra
nd
e S
ão P
aulo
Can
alco
ber
to
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Fig. 14.32 Túnel na rodovia dos Imigrantes (SP). Escavado em solo residual derivado de gnaisses
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Fig. 14.33 Perfil geológico da rodovia dos Imigrantes (SP)
Rodovia dos Imigrantes
Solo de alteraçãode rocha
Túnel
Gnaisse
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Fig. 14.34 Cratera aberta na estação Pinheiros da Linha Amarela do metrô de São Paulo
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Fig. 14.35 Rede básica do metrô de São Paulo, 2012
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Fig. 14.36 Mapa geológico parcial da área central da cidade de São Paulo
Santana
N
Ibirapuera
Pinheiros
VilaPompeia
Ipiranga
Mooca
Tatuapé
S. Caetano
Vale do Tietê
Val
e d
o C
abu
çu
Vale do Pinheiros
Vale do Tamanduateí
Esboço geológico - área de S. Paulo
escala 1:60.000Executado pelo prof. N. J. Chiossi(modi�cado de E. Pichler)
Aluvião - QuaternárioCamadas intermediárias -terciário
Granito, gnaisse,xisto - Pré-cambriano
Argila porosavermelha - Quaternário
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Fig. 14.37 Perfil geológico parcial da Linha Azul do metrô de São Paulo. Fonte: Cozzolino e Chiossi (1969).
690
Camadas intermediárias: camadas alternadasde argila siltosa e areia argilosa
Argila rija cinza Nível d'água
Estação do metrô
Alteração de rocha
Areia grossa (basais)
Argila porosa vermelha
Argila e areia orgânica
Tietê Ponte Pequena
Politécnica
Luz
Sé
Liberdade
S. Bentorio Tietê
N
700
710
720
730
740
750
760
770
rio Tamanduateí
Vale do Anhangabaú
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Fig. 14.38 2ª fase: instalação de ponteiras filtrantes e poços profundos
Brahma RuaTupinambás
Rua Vergueiro
∼ 803,0
∼ 815,0
∼ 797,0
∼ 797,0∼ 797,0
∼ 792,0
∼ 806,0
∼ 794,0
∼ 797,0
∼ 800,0
∼ 792,0
A
AAv. 23 de Maio
0 5 10 15 20 25 mSituação
Estação ParaísoMetrô - São Paulo
Brahma Rua Tupinambás
Rua Vergueiro
Viad. Bernardino de CamposAv. 23 de Maio
PonteirasPoço profundo
PP
PP
PPPP
PPPP PP
PPPP
PZ
PZ
PZ
PZ
PZ
PZ
PZ
Moema
PZ
Centro
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Fig. 14.39 Perfil geológico – trecho escavado com o shield. Observe os poços de rebaixamento do N.A. (gravitacional/a vácuo)
Corte A-A mostrando os trêstipos de soluções adotados
Superfície
Estágio geralde escavação Piezômetro
Poço profundo
Av.
23
de
mai
o
N.A. médio
Ponteiras 797,00
803,00
815,30
793,00792,00
788,00Canaleta
Argilaporosa
vermelha
Argilaamarela
dura
Estação ParaísoMetrô - S. Paulo
Escala de 1:200
Poços dealívio
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Fig. 14.40 Métodos construtivos da Linha Azul do metrô de São Paulo (anos 1960)
Norte
Santana
Métodoconstrutivo
Métodoconstrutivo
Trincheira acéu aberto
Superfície Páteo
Trincheira acéu aberto
Trincheiraa céuaberto
Couraçashield
Trincheira acéu aberto
ElevadoCarandiru
Tietê
Ponte Pequena
Tiradentes
Luz
S. Bento
Sé
Liberdade
S. Joaquim
Vergueiro
Sul
Jabaquara
Conceição
S. Judas
Saúde
Pça. da Árvore
Santa Cruz
V. Mariana
Ana Rosa
Paraíso
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Fig. 14.41 Escavação a céu aberto, Linha Azul (N-S) do metrô de São Paulo (Av. Liberdade). Notar os túneis parcialmente terminados; o escoramento da escavação e sua altura; o solo escavado e exposto à esquerda; e os escoramentos com perfis metálicos e pranchões de madeira à direita
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Fig. 14.42 Escavação a céu aberto, metrô de São Paulo (Av. Liberdade). Notar o escoramento, o solo arenoargiloso e o preparo da base do túnel
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Fig. 14.43 Escavação a céu aberto, metrô de São Paulo (Rua Vergueiro). Notar os taludes impermeabilizados e os túneis em fase final. Depois, foi executado o reaterro da escavação
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Fig. 14.44 Metrô de São Paulo, Linha Azul (N-S), entre as estações Sé e São Bento. Notar: a) como a rua Boa Vista é estreita; b) a necessidade de os dois túneis, normalmente paralelos, ficarem superpostos, em virtude das fundações profundas dos edifícios
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Fig. 14.45 Metrô de São Paulo: planta do trecho em couraça
Poço de ventilação
Santana - Jabaquara
0
A
B
B
AAv. Prestes Maia
100 200
Mosteiro deSão Bento
ViadutoBoa Vista
Praça7 de Setembro
Palácio daJustiça
Poço deventilação
Av. Liberdade
R. Gal. Carneiro
R. Boa Vista
São Bento
Clóvis C
300 400 500 m
C
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Fig. 14.46 Metrô de São Paulo: perfil do trecho em couraça
Largo de São Bento
0 100 200 300 400 500 m
Rua Boa Vista
ViadutoBoa Vista
Praça ClóvisBeviláqua
60 m
50
40
30
20
10
0
Praça 7 deSetembro
Poço deventilação
Poço deventilação
Palácioda
JustiçaMosteiro deSão Bento
São BentoClóvis
C
C
A
A
B
B
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Fig. 14.47 Metrô de São Paulo: poço de saída do shield
Corte A-A
Per�l geológico
SuperfícieN.A.
Poço gravitacional
730
720
VV
PZ
V GGG
G = V = Poço a vácuo
Aterro
Areias e argilasorgânicas
Areias �nas argilas
Argila rija cinza
Areias basais
Túnel emcouraça
Túnel emcouraça
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Fig. 14.48 Princípio do método da couraça
Couraça
Cauda
Túnel com revestimento de�nitivo
CumeFr
ente
de
trab
alh
o
Anelrecém-colocado
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Fig. 14.49 Metrô de São Paulo: trecho elevado. Extremo norte da Linha Azul (N-S). Notar os pilares e o esquema do projeto
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Fig. 14.50 Estação Ponte Pequena/Armênia e praça Armênia
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Fig. 14.51 Estação Paraíso. Notar: (A) a enorme área da escavação; no alto da foto, a Av. 23 de Maio; (B) a profundidade da escavação junto à Igreja Ortodoxa e a grande área atingida
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Fig. 14.52 Praça da Sé e praça Clóvis Beviláqua. Aspecto inicial e um dos estágios da obra. Notar a Catedral da Sé e o Palácio da Justiça
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Fig. 14.53 Metrô de Fortaleza
Ben�ca
João Felipe Mucuripe
Papicu
Des moreiraBr. Studart
Col. MilitarSé
Oceano Atlântico
Porangabussu
Couto Fernandes
MonteseParangaba
Vilapery
Manoel Sátiro
Mondubim
Aracapé
Alto alegre
Pajuçara
Novo Maracanaú
MaracanaúMaranguape
Vila das Flores
Jereissati
Pátio externode cargas
Cargo rail line existing
Cargo rail line planned(1º estágio)
Linha Sul(2º estágio)
Linha Oeste(2º estágio)
Maranguape branch(3º estágio)
Linha João Felipe - Papicu(3º estágio)
Centro de manuteção
Conjunto esperança
Padre Cícero
São BeneditoLagoinha
São miguel
Conjunto ceará
JuremaAraturi
Nova metrópole
Parquesoledade
Caucai
Parquealbano
António bezerra
Padre andradeFloresta
Álvaro Weyne
FranciscoSá Lirol
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Fig. 14.54 Perfil geológico-geotécnico típico do trecho enterrado
SP – 310918.160
Proj. 5,00 m
SP – 320117.630
Proj. 13,50 m
Areia �na e média siltosa
Areia �na e média pouco argilosaAreia �na e média argilosa c/ pedregulhos
Argila arenosa c/ pedregulhos
N.A.N.A.
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Fig. 14.55 (A) Seção transversal típica adotada no Projeto Básico; (B) seção transversal típica prevista no Projeto Executivo
A
Tirantesprovisórios
Estaca barrete
Parede diafragmamoldada in loco
Ficha moldadain loco
Parede diafragmapré-moldada
Poço profundo pararebaixamento do nível freático
0,80 0,80
0,60
0,8
0
0,404,20 4,20
4,0
05,
30
0,6
65,
30
3,0
0
3,0
01,
20
0,6
0
4,0
00,
60
B
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Fig. 14.56 Metodologia prevista no Projeto Executivo
Pro
fun
did
ade
méd
ia 1
5 m
Parede diafragmapré-moldada
Estroncamento
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