algumas reabilitações em túneis ferroviários centenários - jaime

ALGUMAS REABILITAÇÕES EM TÚNEIS FERROVIÁRIOS CENTEN ÁRIOS

TÚNEL DE PENAMACORTÚNEIS DO MEÃO E DO VALE DE MEÃO

REFERAcademia

Jaime Martins

Seminário: Engenharia Geotécnica na Reabilitação do Património Construído

ORDEM DOS ENGENHEIROSSeminário: Engenharia Geotécnica na Reabilitação do Património Construído

26.02.2014

PORTO

ALGUMAS REABILITAÇÕES EM TÚNEIS FERROVIÁRIOS CENTENÁRIOS

NÚMERO E COMPRIMENTO DOS TÚNEIS

• 124 Túneis com um comprimento de cerca de 32.570m;

• 91 Túneis em linha com operação ferroviária, com um comprimento de cerca de 29.115m;

• 33 Túneis em linha sem operação ferroviária.

• Dos 91 Túneis em operação;

– 5 Túneis com mais de 1000m;

– 15 Túneis entre 500m e 1000m;

– 43 Túneis entre os 100 e 500m;

– 28 Túneis com menos de 100m.

DATA DA CONSTRUÇÃO DOS TÚNEIS

• 90% dos Túneis em operação têm mais de 100 anos

REABILITAÇÃO DO TÚNEL DE PENAMACOR

CARACTERIZAÇÃO GERAL DO TÚNEL

• O Túnel localiza-se entre os PKs 139,268 e 139,325 da Linha da Beira Baixa;

• Tem um comprimento de 57m ;

• O traçado da via em perfil longitudinal é inclinado;

• O traçado da via em planta é em curva;

• O maciço encaixante é o Complexo Xisto Grauváquico;

• A construção foi executada entre 1885 a 1891;

• Os portais, os hasteais e a abóbada são constituídos por alvenaria de pedra de granito.

A REABILITAÇÃO FOI EXECUTADA EM SIMULTÂNEO COM A CRIAÇÃO DE CONDIÇÕES PARA A ELETRIFICAÇÃO DA LINHA FÉRREA

SITUAÇÃO EXISTENTE TÚNEL DE PENAMACOR

PATOLOGIAS E ANOMALIAS

• Juntas da alvenaria de pedra desguarnecidas;

• Infiltrações de água e de humidades através do revestimento/sustimento;

• Existência de vazios entre o maciço encaixante e revestimento;

• Deficiente drenagem longitudinal;

• Não ocorrência de deformações sinalizadas;

• Existência de detritos e fuligens na abóbada e hasteais e de musgos nos portais;

• Fissuração nas zonas das bocas de entrada e de saída

SITUAÇÃO EXISTENTE TÚNEL DE PENAMACOR

PROJETO DE REABILITAÇÃO DO TÚNEL DE PENAMACOR

RECONHECIMENTO GEOTÉCNICO

• Execução de poços junto à base das fundações dos hasteais, para se averiguar da qualidadedo terreno de fundação;

• Execução complementar de carotagens na abóbada e hasteais, para se determinar aespessura e estrutura do revestimento, a espessura de vazios entre o revestimento e omaciço rochoso e as características do maciço rochoso e execução de endoscopia c/ vídeo;


RECONHECIMENTO GEOTÉCNICO (CONT.)

• Utilização dos dados do Laser Scanner de 2009, referente à digitalização visual a 5.000px/scan (fotografia monocromática de alta resolução), termografia e respetiva perfilometria;

• Execução de levantamento por Georadar.


RECONHECIMENTO GEOTÉCNICO (CONT.)RADARGRAMA (EXEMPLO))

Hasteal esquerdo a 1,5 m de altura – 900 MHz



Laser Scanner

Digitalização e termografia



Laser Scanner



- Neste Túnel não foram executados os seguintes métodos:

• Refração sísmica muito importante a fim de caracterizar pormenorizadamente os terrenos atravessados em termos de tipo maciço rochoso e condições associadas, evitando surpresas desagradáveis em termos de trabalhos a mais;

• Tomografia elétrica;

- Neste Túnel foram utilizados dados da monitorização da convergenciometria clássica (fio de Invar/ Distometer), mas não existia monitorização automática:

- Neste Túnel não foram utilizados dados da monitorização das fissuras.

- A inspeção visual com mapeamento digital das patologias é muito importante e foi efetuada.



Mapeamento das anomalias - blocos e juntas da alvenaria

Mapeamento das anomalias - danos estruturais


GABARITOS DE ELETRIFICAÇÃO

( toma em consideração os gabaritos limite de obstáculos GLO, o gabarito de passagem do pantógrafo e os gabaritos das fixações de catenária)


GABARITOS DE ELETRIFICAÇÃO

SIMULAÇÃO DA PASSAGEM DOS GABARITOS NA DIGITALAÇÃO DO LASER SCANNER


PRINCIPAIS TRABALHOS DE REABILITAÇÃO

• Limpeza dos hasteais, abóbada e portais;

• Alegramento e refechamento das juntas de alvenaria de pedra da abóbada, hasteais e

portais;

• Injeção de colagem do revestimento do maciço rochoso e de preenchimento da parte

restante das juntas;

• Execução de geodrenos em profundidade;

• Drenagem transversal incorporada em rasgos no revestimento;

• Impermeabilização parcial da abóbada na largura de 2,00m com argamassa adequada no

refechamento das juntas.


DESENHO E ESPECIFICAÇÕES TIPO PARA LIMPEZA


DESENHO E ESPECIFICAÇÕES TIPO PARA ALEGRAMENTO E REFECHAMENTO DE JUNTAS


DESENHO PARA DRENAGEM TRANSVERSAL


DESENHO PARA INJEÇÕES DE CALDA DE CIMENTO


PRINCIPAIS TRABALHOS DE CRIAÇÃO DAS CONDIÇÕES PARA A ELETRIFICAÇÃO

( trabalho em equipa , especialidades de Túneis, Via e Catenária envolvidas)

• Rebaixamento da rasante da via em toda a extensão do túnel, entre cerca de 0,15m na boca de entrada e

cerca 0,14m na boca de saída e um valor máximo de 0,17m na zona intermédia, correspondentes à

passagem do gabarito de electrificação; de passagem do pantógrafo, incluindo a altura necessária para os

braços de apoio em toda a extensão, correspondente a uma abertura de caixa em toda a extensão, sendo

a profundidade total média de escavação de 0,40m.

• Alegramento e refechamento de juntas na zona central de 2m da abóbada com produto

impermeabilizante,

• Impermeabilização parcial da abóbada na largura transversal de 1m com membrana masterseal 345 ou

equivalente na espessura de 3mm e betão projetado na espessura de 0,05m;

• Reforço da fundação do hasteal em ambos os lados com uma viga em betão armado;

• Reposição do sistema drenagem longitudinal com valetas em ambos os lados da base do hasteal;

• Colocação de drenagem da plataforma em tubo corroado e perfurado;

• Fornecimento e colocação de manta geotêxtil na caixa da plataforma.



REBAIXAMENTO



IMPERMEABILIZAÇÃO DA ABÓBADA

EXECUÇÃO DA REABILITAÇÃO DO TÚNEL DE PENAMACOR

REABILITAÇÃO DOS TÚNEIS DE MEÃO E DE VALE DE MEÃO

CARACTERIZAÇÃO GERAL DOS TÚNEIS

• O Túneis localizam-se respetivamente entre os PKs 168,561 e 168,623 e entre os PKs 169,830 e 169,921 da Linha do Douro;

• Têm respetivamente os comprimentos de 62 e 91m ;

• O traçado da via em perfil longitudinal é inclinado;

• O traçado da via em planta é em curva;

• O maciço encaixante é o Complexo Xisto Grauváquico;

• A construção foi executada entre 1882 a 1887;

• Os portais e a abóbada são constituídos por blocos de granito regulares e os hasteais por blocos irregulares de xisto e por vezes por blocos regulares de granito.

SITUAÇÃO EXISTENTE NOS TÚNEIS DE MEÃO E DE VALE DE MEÃO

PATOLOGIAS E ANOMALIAS

• Juntas da alvenaria de pedra desguarnecidas;

• Infiltrações de água e de humidades através do revestimento/sustimento;

• Existência de vazios entre o maciço encaixante e revestimento;

• Deficiente drenagem longitudinal;

• Deformações assinaláveis nos hasteais;

• Existência de detritos e fuligens na abóbada e hasteais e de musgos nos portais;

• Fissuração significativa nomeadamente nas zonas das bocas de entrada e de saída;

• Erosão superficial dos hasteais.

SITUAÇÃO EXISTENTE NOS TÚNEIS DE MEÃO E DO VALE DE MEÃO

PROJETO DE REABILITAÇÃO NOS TÚNEIS DE MEÃO E DO VALE DE MEÃO


• Execução de poços junto à base das fundações dos hasteais, para se averiguar da qualidadedo terreno de fundação;

• Execução de carotagens de diâmetro 40mm na abóbada e hasteais para endoscopia c/ video;

• Execução de carotagens de 75mm para recolha de amostras do revestimento e do maciçoencaixante, para se determinar a espessura do revestimento, a espessura de vazios e paraensaios de compressão e deformabilidade;

• Utilização dos dados do Laser Scanner de 2004, referente à digitalização visual a 5.000px/scan (fotografia monocromática de alta resolução), termografia e respetiva perfilometria.

PROJETO DE REABILITAÇÃO DOS TÚNEIS DE MEÃO E DO VALE DE MEÃO


• Execução de Georadar pelo LNEC e posteriormente pela Inspeção da Refer;

• Recolha de amostras de água para análise química.

• Caracterização litológica;

• Caracterização tectónica e sísmica;

• Caracterização geomorfológica;

• Caracterização hidrológica e hidrogeológica;

• Caracterização geomecânica



Laser Scanner

Digitalização e termografia

PROJETO DE REABILITAÇÃO DOS TÚNEIS DO MEÃO E DO VALE DE MEÃO


- Neste Túneis não foram executados os seguintes métodos:

• Refração sísmica muito importante a fim de caracterizar pormenorizadamente os terrenos atravessados em termos de tipo maciço rochoso e condições associadas, evitando surpresas desagradáveis em termos de trabalhos a mais;

• Tomografia elétrica;

- Neste Túnel foram utilizados dados da monitorização da convergenciometria clássica (fio de Invar/ Distometer), mas não existia monitorização da convergenciometria automática.

- Nestes Túneis foi executada monitorização das fissuras.

- A inspeção visual com mapeamento digital das patologias é muito importante e foi efetuada

PROJETO DE REABILITAÇÃO DOS TÚNEIS DO MEÃO E DO VALE DE MEÃO


DESENHO TIPO PARA MONITORIZAÇÃO DE FISSURAS


PRINCIPAIS TRABALHOS DE REABILITAÇÃO

• Preenchimento dos vazios entre o maciço e o revestimento com caldas de cimento e areia;

• Reforço dos hasteais com betão projetado armado e aplicação de pregagens;

• Substituição das alvenarias que denotam maior alteração;

• Proceder ao alegramento e refechamento das juntas das alvenarias;

• Instalação de sistema de captação de águas para drenagem do maciço, através de geodrenos;

• Impermeabilização das bocas de entrada e de saída;

• Altear o parapeito das bocas para evitar a queda de fragmentos de rocha sobre alinha férrea;

• Estabilização dos taludes de emboquilhamento e de testa de ambos os túneis, nos quais seobservam instabilidades seja de queda de blocos por rotura em cunha seja por deslizamentos emsuperfície curva. Mesmo nos casos em que não existem instabilidades ativas é de salientar que numdos lados a atitude da xistosidade é desfavorável, com sistema de drenagem;

• Limpeza das alvenarias;

• Pintura do betão e das alvenarias;

• Drenagem transversal e longitudinal das águas do maciço encaixante;

• Drenagem da plataforma de via.

• Melhoria das condições de segurança;

Passeio, sinalética, iluminação para trabalhos, nicho e tomadas

EXECUÇÃO DA REABILITAÇÃO DOS TÚNEIS DE MEÃO E DO VALE DE MEÃO

FINAL DA REABILITAÇÃO DOS TÚNEIS DE MEÃO E DO VALE DE MEÃO

ESTRUTURAS para o FUTURO

Obrigado pela atenção

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