5 maneiras para escavar um túnel

Há um mito de que os túneis são extremamente custosos, que exigem uma obra de alto risco e que só podem ser escavados em rochas extremamente rochosas. Ao contrário do que todos pensam, para iniciar a construção de um túnel, nem sempre é necessária ajuda de dinamites e escavadeiras. A JZ Engenharia vai apresentar os principais passos para se construir um túnel.

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.

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 e 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.

Execução de tunnel liner
Classificado como solução não destrutiva, o tunnel liner é uma técnica para a abertura de túneis estruturados com segmentos de aço corrugado. É indicado para a realização de obras subterrâneas em diferentes tipos de solo, especialmente em áreas urbanas. Nos últimos anos, várias aplicações foram desenvolvidas para essa tecnologia. Redes de esgotos, passagens de veículos e pedestres, passagens de cabos de telefonia e energia, além de aplicações em obras metroviárias e na mineração são alguns exemplos. Mas é especialmente em obras de drenagem de águas pluviais que o sistema vem sendo aproveitado.