Palestra 07 - Porto Maravilha - Marcelo Wainberg
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PROJETO PORTO
MARAVILHA TÚNEIS DAS VIAS EXPRESSA E BINÁRIA
Marcelo Waimberg
ÁREA DE INTERVENÇÃO PORTO DO RIO
DE JANEIRO
REURBANIZAÇÃO
DE 5.000.000m2
- SISTEMA VIÁRIO - INFRAESTRUTURA URBANA - REURBANIZAÇÃO E PAISAGISMO
ARRANJO GERAL
Túnel da Providência
Viaduto demolido
Túnel da Saúde
Via Expressa
Via Binária
Galeria de Emergência
Trecho em Grelha Mista;
Trecho em Caixão Metálico;
Trecho em Caixão de Concreto Protendido.
Extensão total 5 km
Implosão entre Rodoviária / Rua Rivadávia Corrêa;
Desmontagem/demolição do tabuleiro no trecho em grelha mista, nos trechos restantes;
Demolição a Frio nos trechos de caixão de concreto protendido.
Tipos de Demolição
DEMOLIÇÃO DO ELEVADO
Trecho em Grelha Mista Trecho em Caixão Metálico
Trecho em Caixão de Concreto Protendido
Rampa provisória Lançamento de vigas metálicas
Implosão do trecho em grelha Implosão do trecho em grelha
Demolição das lajes Içamento da vigas
2
“Cut and Cover” Extensão total de 230m Escavação invertida Estacionamento
subterrâneo
Vala a Céu Aberto Extensão total de 214m Seção “U”
Adequação de Vias Superficiais
Túnel NATM Extensão total de 1.018m Escavação em rocha,
principalmente
Poço Praça Mauá • 27,0m de diâmetro e profundidade de
38,0m, com contenção em paredes diafragma executadas com hidrofresa
VIA BINÁRIA (TÚNEL RIO 450)
Perfil Longitudinal
Vala pelo método invertido
Execução das paredes diafragma Início da escavação
Execução da laje de cobertura Escavação sob a laje
Execução das lajes intermediárias Execução da laje de fundo
Seção de 90m2 Revestimento em concreto
projetado/moldado “in loco” com fibras metálicas
Fibras plásticas para proteção contra “spalling”
NATM em Rocha
Seção de 120m2 Revestimento em concreto
projetado/moldado “in loco” com tela de aço
Fibras plásticas para proteção contra “spalling”
Tratamento com colunas JG, da superfície
NATM em Solo
Condicionamento do maciço com colunas de “Jet Grouting”
Túneis em solo – modelos numéricos
MODELO PLANO DE ELEMENTOS
FINITOS – GEOMETRIA
MODELO PLANO DE ELEMENTOS FINITOS –
ESFORÇOS SOLICITANTES NO REVESTIMENTO
FORÇA NORMAL MOMENTO FLETOR
MODELO PLANO DE ELEMENTOS FINITOS –
DESLOCAMENTOS E TENSÕES NO MACIÇO
Túneis em rocha – modelos numéricos 1. ANÁLISE DE BLOCOS
POTENCIAIS
βh
A αh βh
A1
2. MODELO PLANO –
CARREGAMENTOS POTENCIAIS
PRESSÃO D’ÁGUA
ψγh
δγh
R
B
Grocha B/2
R1
CARGA DO MACIÇO
PARÂMETROS DE CARREGAMENTO
2. MODELO PLANO – RESULTADOS
M=227 kNm/m
M=228 kNm/m M=263 kNm/m
M=227 kNm/m
M=207 kNm/m M=227 kNm/m
M=228 kNm/m M=263 kNm/m
MOMENTOS FLETORES
F=4000 kN/m
F=5840 kN/m F=5160 kN/m
FORÇA NORMAL
2. MODELO PLANO – RESULTADOS
MODELOS 3D DE ELEMENTOS FINITOS
PARA AS INTERSEÇÕES – RESULTADOS
TENSÕES NO MACIÇO
SOLICITAÇÕES NO REVESTIMENTO
Escavação do Poço Mauá Escavação do Poço Mauá
Emboque do Túnel sentido morro São Bento Escavação sob o morro São Bento
Emboque do Túnel sentido Rodoviária
Vala a Céu Aberto da 1º de Março Escavação na rua dos Trilhos
Emboque após conclusão
Túnel concluído
Túnel NATM • Extensão total de 1.844m • Escavação em rocha, principalmente
“Cut and Cover” • Extensão total de 787m • Escavação invertida • Estacionamento
subterrâneo
1
Vala a Céu Aberto • Extensão total de 381m • Seção “U”
Adequação de
vias superficiais
Poço Barão de
Ladário • 24,0m de diâmetro • Profundidade de 30,0m • Contenção em paredes
diafragma com hidrofresa de até 1m de espessura.
Mergulhão da Praça XV
Poço Venezuela • 20,5m de diâmetro • Profundidade de 45,0m • Contenção em estacas raízes secantes de 0,5m de
diâmetro • Revestimento interno em concreto projetado.
VIA EXPRESSA
Perfil Longitudinal
Execução dos tirantes Demolição da laje existente
Reaterro Execução das diafragmas
Seção de 95m2 Revestimento em concreto
projetado/moldado “in loco” com fibras metálicas
Fibras plásticas para proteção contra “spalling”
NATM em Rocha
Seção de 125m2 Revestimento em concreto
projetado/moldado “in loco” com tela de aço
Fibras plásticas para proteção contra “spalling”
Tratamento com colunas JG, da superfície
NATM em Solo
Condicionamento do maciço com JG
IMPERMEABILIZAÇÃO
Revestimento 2ário
(moldado)
Revestimento 1ário
(projetado)
Manta de PVC + drenos
Escavação invertida Escavação invertida
Poço Barão de Ladário
Instalação da manta de PVC Revestimento secundário com formas
Túnel da Providência Túnel de 285m de extensão; Alargamento de túnel
ferroviário existente
4
TÚNEL DA PROVIDÊNCIA
TÚNEL DA PROVIDÊNCIA - Perfil Longitudinal
Remodelação de túnel
ferroviário existente e
desativado sob o morro
da Providência.
Projeto de realce da
seção do túnel
totalmente escavado em
rocha.
Tratamentos com tela
metálica e concreto
projetado, e tirantes
esporádicos.
Gabarito VLT
Pista Oeste com 80m de extensão
Pista Leste com 62m de extensão
Túnel do Veículo Leve sobre Trilhos – VLT com 4,0m de largura e 5,75m de altura.
3
TÚNEL DA SAÚDE
Edifícios residenciais
Lado Mar
Lado Terra
Posto de gasolina Armazéns
PLANTA
- “Geometria triangular” com emboques esconsos - Baixo confinamento no lado mar
VISTA AÉREA
Seção parcializada – 298m2
“Túnel estrutural” – pouco arqueamento da carga vertical
Revestimento em concreto armado
Tratamento do maciço com tirantes e enfilagens metálicas.
SEÇÃO
GEOLÓGICA
TÍPICA
SEQUÊNCIA
CONSTRUTIVA
1. CONFINAMENTO DO MACIÇO –
INSTALAÇÃO DE TIRANTES E
CHUMBADORES
2. ESCAVAÇÃO DOS TÚNEIS LATERAIS
SD
-1 A
XIS
SD
-2 A
XIS
SEQUÊNCIA
CONSTRUTIVA
3. ESCAVAÇÃO DO TÚNEL CENTRAL
SD
-1 A
XIS
LR
V A
XIS
SD
-2 A
XIS
SEQUÊNCIA
CONSTRUTIVA
4. CONCRETAGEM DAS ESTRUTURAS INTERNAS
DO TÚNEL CENTRAL E DO TÚNEL LATERAL LADO
MAR
SD
-1 A
XIS
LR
V A
XIS
SD
-2 A
XIS
SEQUÊNCIA
CONSTRUTIVA
5. ESCAVAÇÃO E CONCRETAGEM DO
REVESTIMENTO DA GALERIA LADO MAR
SD
-1 A
XIS
LR
V A
XIS
SD
-2 A
XIS
WE
ST
RO
AD
AX
IS
SEQUÊNCIA
CONSTRUTIVA
6. ESCAVAÇÃO E CONCRETAGEM DO
REVESTIMENTO DA GALERIA LADO TERRA
SD
-1 A
XIS
LR
V A
XIS
SD
-2 A
XIS
WE
ST
RO
AD
AX
IS
EA
ST
RO
AD
AX
IS
SEQUÊNCIA
CONSTRUTIVA
7. REVESTIMENTO CONCLUÍDO
SD
-1 A
XIS
LR
V A
XIS
SD
-2 A
XIS
WE
ST
RO
AD
AX
IS
EA
ST
RO
AD
AX
IS
SEQUÊNCIA
CONSTRUTIVA
MODELO NUMÉRICO
LADO TERRA LADO MAR
Ks = 30 MN/m3
1. MODELO PLANO -
GEOMETRIA
Ks = 10 MN/m3
1. MODELO PLANO -
CARREGAMENTO
LADO TERRA LADO MAR
240 kN/m2 330 kN/m2 440 kN/m2
22 k
N/m
2
1. MODELO PLANO -
RESULTADOS
MOMENTOS FLETORES (kNm/m)
5,500 970
440
2. MODELO 3D ELEMENTOS
FINITOS - GEOMETRIA
VISTA LATERAL
VISTA SUPERIOR
2. MODELO 3D ELEMENTOS
FINITOS - RESULTADOS
MOMENTOS FLETORES NA DIREÇÃO TRANSVERSAL (MNm/m)
MOMENTOS FLETORES NA DIREÇÃO LONGITUDINAL (MNm/m)
2. MODELO 3D ELEMENTOS
FINITOS - RESULTADOS
FORÇAS NA DIREÇÃO TRANSVERSAL (MN/m)
2. MODELO 3D ELEMENTOS
FINITOS - RESULTADOS
FORÇAS NA DIREÇÃO LONGITUDINAL (MN/m)
2. MODELO 3D ELEMENTOS
FINITOS - RESULTADOS
Parcialização da seção Seção mista
Montagem de formas e armação Prolongamento do túnel
TÚNEL CONCLUÍDO
DEEP SETTLEMENT GAUGES
INSTRUMENTAÇÃO
PLANTA DE INSTRUMENTAÇÃO NO MORRO DA SAÚDE
RECALQUES DEVIDOS A:
- DEFORMAÇÕES CAUSADAS PELA ESCAVAÇÃO - VIBRAÇÃO CAUSADA PELAS DETONAÇÕES
BUREAU DE PROJETOS E CONSULTORIA LTDA.
TASSÔMETROS
Tempo (dias)
Reca
lqu
es (
mm
)
´VALOR DE ALERTA VALORES ESPERADOS
TÚNEL DA SAÚDE - RECALQUES
PROFUNDOS ACIMA DA GALERIA LADO
MAR
BUREAU DE PROJETOS E CONSULTORIA LTDA.
MARCOS SUPERFICIAIS
Reca
lqu
es (
mm
)
Tempo (dias)
VALORES
ESPERADOS
VALOR DE ALERTA
TUNEL DA SAÚDE - RECALQUES
SUPERFICIAIS ACIMA DA GALERIA LADO
MAR
Reca
lqu
es (
mm
)
Tempo (dias)
VALORES
ESPERADOS
VALOR DE ALERTA
BUREAU DE PROJETOS E CONSULTORIA LTDA.
TASSÔMETROS
TUNEL DA SAÚDE - RECALQUES PROFUNDOS
ACIMA DA GALERIA DO VLT
BUREAU DE PROJETOS E CONSULTORIA LTDA.
PINOS DE NIVELAMENTO
Reca
lqu
es (
mm
)
Tempo (dias)
RECALQUES NAS EDIFICAÇÕES NO MORRO DA
SAÚDE
OBRIGADO PELA ATENÇÃO