túnel natm

Upload: jcgasparim

Post on 04-Feb-2018

254 views

Category:

Documents


2 download

TRANSCRIPT

  • 7/21/2019 Tnel NATM

    1/17

    Tnel NATM

    1 - Definio

    O Novo Mtodo Austraco para Abertura de Tneis (NATM Ne! Austrian Tunne- llin" Met#od$ u%a %aneira se"ura e %uito eficiente de construir tneis& 'asica%entelo"o aps a escavao parcial do %acio instalada a estrutura de suporte&

    )sta estrutura feita co% concreto pro*etado e co%ple%entada +uando necess,rio portirantes e ca%botas& Nesta %etodolo"ia +ue pri%eira vista parece si%ples estoe%butidos conceitos funda%entais& O NATM desenvolvido por .adislau /abce!ic0 teveevoluo si"nificativa na )uropa entre o final da dcada de 123 e a pri%eira %etade dadcada se"uinte&

    )ste desenvolvi%ento fruto da e4peri5ncia co% trabal#os de e4ecuo de tneis e% %inasde carvo& 6 poca observou-se +ue os escora%entos de %adeira colocados nas "alerias das%inas aps as rupturas dos pri%eiros suportes provisrios causadas pelos esforos do%acio podia% ser %ais leves +ue os instalados inicial%ente e% conse+u5ncia do alvio detens7es ocorridas&

    O sucesso na utili0ao do NATM para escavao de tneis depende da co%preenso eaplicao de al"uns conceitos be% co%o da e4peri5ncia dos profissionais envolvidos na suaconstruo& Neste te4to esto os principais conceitos +ue define% a tecnolo"ia para aaplicao do NATM&

    Figura 1 - Mtodo NATM

    8 - Nor%a

    No e4iste nor%a especfica da A'NT&

    http://www.metalica.com.br/images/stories/Id4176/tuneis-natm-01.jpg
  • 7/21/2019 Tnel NATM

    2/17

    9 - :onceitos do NATM

    9&1 Mobili0ao das tens7es de resist5ncia do %acio

    O %acio +ue circunda o tnel +ue inicial%ente atua co%o ele%ento de car"a passa a seconstituir e% ele%ento de escora%ento& ;sto se deve %obili0ao de suas tens7es deresist5ncia& < o princpio da estabili0ao pelo alvio das tens7es por defor%a7escontroladas& (=i"ura 8$

    9&8 Manuteno da +ualidade do %acio pela li%itao do avano e

    aplicao i%ediata do revesti%ento

    A aco%odao e4cessiva do solo fa0 co% +ue o %acio perca sua capacidade de auto-suporte

    e passe a e4ercer u% esforo sobre a estrutura& A aplicao i%ediata do revesti%ento deconcreto pro*etado i%pede esta aco%odao be% co%o a for%ao de va0ios na *unoestrutura-%acio %antendo sua +ualidade& A aplicao deste revesti%ento possibilita +ue osuporte a*a e% toda a superfcie escavada %el#orando sua interao co% o %acio&

    Figura 2 - Carga sobre revestimento

    Mtodos anti"os co%o o %adei-ra%ento t5% atuao pontual& >or %ais cuidadoso +ue se*ao encun#a%ento de fi4ao estes processos causa% va0ios na *uno oferecendo condi7espara o incio da desa"re"ao do %aterial e contribuindo para a perda da capacidade deauto-suporte do %acio&

    9&9 Avano e parciali0ao da seo de escavao fec#a%ento

    provisrio e utili0ao do suporte ade+uado no %o%ento certo

    O avano e a parciali0ao ade+uada da frente de escavao se do e% funo do

    co%porta%ento do %acio +ue se tradu0 no te%po de auto-sustentao e defor%idade do%aterial& ?uanto %aior o n%ero de etapas %enor a ,rea unit,ria de escavao %aior o

    http://www.metalica.com.br/images/stories/Id4176/tuneis-natm-02.jpg
  • 7/21/2019 Tnel NATM

    3/17

    te%po de auto-suporte da abertura +ue no est, escorada e %enores os recal+ues&Ta%b% influe% na for%a de parciali0ao@ e+uipa%entos disponveis pra0o para e4ecuoda obra e custos& )% "eral procurada u%a soluo +ue resulte na %aior velocidade dee4ecuo& O suporte do tnel trabal#a co%o u% anel contnuo +ue deve ser concludo o%ais breve%ente possvel& >or +uest7es de or"ani0ao construtiva +uando previsto o

    avano pronunciado da abbada do tnel %uitas ve0es colocado u% fec#a%ento provisriodo anel para estabili0ar a+uela ,rea do %acio en+uanto asde%ais ,reas so escavadas& ?uando a escavao finali0ada este piso retirado para aconstruo do piso definitivo&

    Duas +uest7es so i%portantes na colocao do suporte@ sua prpria defor%idade e o%o%ento da aplicao& ?uando o suporte aplicado %uito cedo ou +uando #, poucadefor%ao sua capacidade de resist5ncia deve ser superior +uela real%ente necess,riapara o caso ti%o pois ele precisar, trabal#ar co% nveis de tens7es %ais elevados u%ave0 +ue o %acio ainda pode sofrer u% alvio e portanto a aplicao de %enor car"a&

    O co%porta%ento da interao %acio- estrutura recebe fortes influ5ncias dos se"uintes

    fatores@ defor%idades do %acio e do suporte ta%an#o da abertura da escavaodefasa"e% entre escavao e aplicao do suporte espessura do suporte %todo de avanoda escavao&

    Figura 3 - Exemplos de parcialia!"o de se!"o

    http://www.metalica.com.br/images/stories/Id4176/tuneis-natm-03.jpg
  • 7/21/2019 Tnel NATM

    4/17

    Figura # - An$lise de varia!"o de press%es atuantes no revestimento

    9&B A utili0ao de enfila"e% tirante e ca%bota

    ?uando necess,rio e para %el#orar as condi7es de sustentao so adicionados ele%entosestruturais ao concreto pro*etado co%o ca%botas ou trelias %et,licas e%butidas noconcreto e ancora"e% no %acio do tipo tirante ou c#u%bador e enfila"e%&

    A colocao siste%,tica da ancora"e% per%ite a %obili0ao da capaci-dade portante do%acio i%pondo +ue as tens7es confinantes ao redor da abertura se %anten#a% e% nveisco%patveis li%itando as defor%a7es& >ara estabili0ar previa%ente trec#os a sere%escavados ou os e%bo+ues so utili0adas enfila"ens cravadas ou in*etadas&

    9&2 Ceo%etria %ni%a da seo escavada e preferencial%ente

    arredondada

    No NATM o volu%e de solo escavado so%ente o necess,rio para aplicao do revesti%entode concreto pro*etado se% necessidade de +ual+uer sobre-escavao&

    >erspectiva

    http://www.metalica.com.br/images/stories/Id4176/tuneis-natm-04.jpg
  • 7/21/2019 Tnel NATM

    5/17

  • 7/21/2019 Tnel NATM

    6/17

    A reali0ao de ensaios de ca%po e de laboratrio so%ados s investi"a7es de prospeco"eol"ica e an,lise de defor%a7es do tnel per%ite caracteri0ar e deter%inar parG%etrosde resist5ncia defor%idade e per%eabilidade do %acio&

    Ee"undo o pro*eto so aplicados os se"uintes tipos de instru%entao@H Marcos de superfcie para controle de recal+ues&

    H TassI%etro para controle de recal+ues lo"o aci%a da calota do tnel&H >inos para controle de recal+ues nas edifica7es vi0in#as&H Nivela%ento interno do tnel&H Ee7es de conver"5ncia para controle de desloca%entos internos no revesti%ento do tnel&H >ie0I%etro para controle da presso #idr,ulica no %acio&H ;ndicadores de nvel dJ,"ua para controle do nvel fre,tico&H ;nclinI%etros&

    No NATM dados oriundos das instru%enta7es de ca%po t5% papel %uito i%portante poiseles per%ite% %edir o desenvolvi%ento das defor%a7es o alvio das tens7es econse+uente%ente a interao entre suporte e %acio circundante e al% disso@

    H Alerta% para situa7es i%previstas possibilitando to%ar decis7es r,pidas&H =ornece% subsdios para aferir as #ipteses iniciais do pro*eto per%itindo adapta7es ecorre7es do %todo construtivo a*ustando o espaa%ento entre as ca%botas e ostrata%entos previstos&H >ro%ove% condi7es para %el#orar o dese%pen#o da obra +uanto produtividade

    No NATM dados oriundos das instru%enta7es de ca%po t5% papel %uito i%portante poiseles per%ite% %edir o desenvolvi%ento das defor%a7es o alvio das tens7es econse+uente%ente a interao entre suporte e %acio circundante e al% disso@

    H Alerta% para situa7es i%previstas possibilitando to%ar decis7es r,pidas&H =ornece% subsdios para aferir as #ipteses iniciais do pro*eto per%itindo adapta7es e

    corre7es do %todo construtivo a*ustando o espaa%ento entre as ca%botas e ostrata%entos previstos&H >ro%ove% condi7es para %el#orar o dese%pen#o da obra +uanto produtividadese"urana econo%ia e +ualidade atravs da interpretao das leituras dos instru%entosassociada aos eventos observados na obra&

    B - Adaptao as condi7es 'rasileiras

    No inicio de sua aplicao no 'rasil o %todo NATM considerava os condicionantes enecessidades europias& )% sua adaptao aos solos locais os tneis passara% a ser

    e4ecutados co% al"uns detal#es pr,ticos a+ui desenvolvidos por e4e%plo@

    H )4ecuo previa%ente a escavao de@a$ )nfila"ens constitudas por tubos co% v,lvulas %anc#eteb$ Ket"routin" #ori0ontal&c$ Cra%pea%ento da frente de trabal#o&

    )ste trabal#o considera o trata%ento do solo a escavar direta%ente pela frente deescavao& >ode ser constitudo por barras de fibra de vidro inseridas e% perfura7ese fi4adas co% calda de ci%ento ou por in*eo de consolidao atravs tubos de >L: dotadov,lvulas %anc#ete&

    Veja tambm

  • 7/21/2019 Tnel NATM

    7/17

    Outros Arti"os Tcnicos@ ;nfraestrutura Li,ria e rbana Consulte aquie%presas de ;nfraestrutura

    2 - >rocedi%ento e4ecutivo b,sico

    2&1 :onsidera7es ;niciais

    O "abarito e4terno da seo transversal do tnel fi4ado antes do incio dos trabal#osservindo co%o diretri0 para a escavao do tnel&

    >revia%ente definido se o tnel ser, e4ecutado e% u%a ou duas frentes dependendo daur"5ncia na concluso da obra& No caso de duas frentes de ata+ue reco%end,vel o uso deservios topo"r,ficos de preciso para +ue ocorra a perfeita concordGncia no %o%ento doencontro das duas frentes de escavao&

    2&8 )scavao e e4ecuo do revesti%ento

    A abertura do tnel deve ser efetuada nas etapas indicadas a se"uir@

    a$ De acordo co% a ,rea da seo transversal do tnel e das caractersticas "eotcnicas do%acio a escavao da frente pode ser parciali0ada ou plena confor%e indica7es contidasno pro*eto& No caso de escavao parciali0ada dei4ada na frente da escavao e no seu%iolo u% ncleo de terra para au4iliar na estabilidade& O co%pri%ento do avano ou passoda escavao definido no pro*eto& Todavia o +ue deter%ina os passos do avano oco%porta%ento do %acio revelado no dia-a-dia da obra&

    b$ %a ve0 efetuado o passo da escavao aplicado o concreto pro*etado& No caso detnel co% ar%ao de fibras o concreto pro*etado aplicado na espessura deter%inada nopro*eto& No caso de ar%ao co% tela aplica-se u%a ca%ada de concreto pro*etado co% 9c% de espessura +ue evita possveis desplaca%entos do solo&

    A se"uir fi4ada por %eio de "ra%pos a ca%ada e4terna de tela soldada obedecendo- se otranspasse estipulado no pro*eto e e4ecutada a posterior cobertura da %es%a co% concretopro*etado at a posio de instalao da ca%ada interna da tela& Aps a colocao da telaefetua-se sua cobertura co% 9 c% de concreto pro*etado finali0ando-se assi% orevesti%ento deste passo de avano&

    :aso o pro*eto especifi+ue acaba%ento liso da superfcie do revesti%ento esta lti%aca%ada ser, feita de ar"a%assa co% superfcie dese%penada a sarrafo&

    c$ O processo de abertura e e4ecuo do revesti%ento confor%e os itens anteriores repetido at a finali0ao da obra&

    As "randes vanta"ens na aplicao da fibra e% substituio tela so@ reduo do te%po detrabal#o e au%ento da se"urana na obra decorrentes da aus5ncia do transpasse da tela acada avano&

    2&9 /ebai4a%ento te%por,rio do lenol fre,tico

    O pro*eto deter%ina a necessidade ou no de se pro%over o rebai4a%ento te%por,rio do

    lenol fre,tico durante a e4ecuo do tnel& :onfor%e a profundidade do tnel o

    http://www.metalica.com.br/infraestrutura-viaria-e-urbanahttp://www.metalica.com.br/infraestruturahttp://www.metalica.com.br/infraestruturahttp://www.metalica.com.br/infraestrutura-viaria-e-urbanahttp://www.metalica.com.br/infraestrutura
  • 7/21/2019 Tnel NATM

    8/17

    rebai4a%ento se d, por ponteiras a v,cuo ou por poos co% in*etores (para saber %aisdetal#es consulte o captulo /ebai4a%ento do .enol =re,tico$&

    DiG%etros e profundidades dos co%ponentes do rebai4a%ento so definidos no pro*eto& )%+ual+uer siste%a deve% estar disponveis na obra bo%bas sobressalentes para i%ediatasubstituio da+uelas co% avarias& A operao dos siste%as deve ter assist5ncia

    per%anente 8B #oras por dia& A necessidade de u% "erador na obra para %anter aoperao e% eventuais faltas de ener"ia na rede pblica deve ser analisada&

    2&B :a%botas e enfila"ens

    ?uando #, suspeita de instabilidades na frente de escavao e% +ual+uer trec#o do tnelou ocorr5ncia de recal+ues na superfcie superiores aos esperados deve se siste%ati0ar ouso de ca%botas&

    As ca%botas pode% ser de perfis%et,licos calandrados ou de trelias de barra de ao& Euas"eo%etrias t5% a funo de "uia para e4ecuo das enfila"ens& As enfila"ens pode% ser dec#apas de ao onduladas ou de ver"al#7es cravados co% %artelete pneu%,tico ouescavadas&

    A espessura da c#apa de ao usual%ente de 9 %%& Os ver"al#7es t5% entre 83 e 82 %%de diG%etro e co%pri%entosdeter%inados no pro*eto& O processo de e4ecuo descrito a se"uir&

    a$ ;nstalao da ca%bota %et,lica nas di%ens7es *, definidas& O espaa%ento entreca%botas definido diaria%ente no ca%po dependendo do co%porta%ento do %acio&b$ )4ecuo das enfila"ens&c$ )scavao da seo at a posio de instalao de outra ca%bota respeitando-se o passode avano do pro*eto ou a+uele definido na obra&d$ Aplicao do revesti%ento de concreto pro*etado e de telas soldadas&e$ )scavao da seo e repetio de todo o processo at +ue se ultrapasse a re"io deinstabilidade&f$ /etorna-se ou no s condi7es nor%ais de escavao confor%e as condi7es locais do%acio& As ca%botas neste caso t5% funo de suporte te%por,rio se%efeito estrutural per%anente& Todos os esforos so absorvidos pelo revesti%ento deconcreto pro*etado ar%ado&

    2&2 )nfila"ens especiais

    ?uando o tnel passa sob estruturas "alerias canais ou ferrovias os recal+ues na superfciedeve% ser %ini%i0ados e deve obter-se %aior estabilidade na frentede escavao co% a e4ecuo prvia de enfila"ens especiais escavadas cu*os co%pri%entosso de cerca de 18 % cada u%a&

    As enfila"ens pode% ser for%adas por tubos de ao co% ou se% v,lvulas-%anc#ete oubarras acopladas a tubos co% ou se% v,lvulas-%anc#ete& Euas caractersticas eespaa%entos so definidos no pro*eto&

    No caso do uso de v,lvulas-%anc#ete #, a in*eo de nata de ci%ento e% diversas etapasco% +uantidades e press7es definidas no pro*eto&

    2& >recauo

    http://www.metalica.com.br/perfil-empresashttp://www.metalica.com.br/chapas-de-acohttp://www.metalica.com.br/chapas-de-acohttp://www.metalica.com.br/perfil-empresashttp://www.metalica.com.br/chapas-de-aco
  • 7/21/2019 Tnel NATM

    9/17

    )% todas as interrup7es de turnos de trabal#o deve ser avaliada a estabilidade provisriada frente& Ee necess,rio deve ser aplicada u%a ca%ada provisria de concreto pro*etado&

    - )+uipe de trabal#o

    &1 )ncarre"ado "eral de servios

    a$ Lerifica@ condi7es para entrada e %ovi%entao de e+uipa%entos no canteiro da obradescarre"a%ento de e+uipa%entos utenslios e ferra%entas instalao da central detrabal#o e i%plantao "eral da obra&b$ Lerifica a pro"ra%ao de e4ecuo (se+u5ncia e4ecutiva$ de acordo co% caractersticasda obra e necessidades do cliente&c$ :oordena o DDE (di,lo"o di,rio de se"urana$ antes do incio das atividades di,rias einstrui os de%ais trabal#adores e% relao se"urana durante a e4ecuo dos servios&d$ :oordena o direciona%ento do tnel atravs da topo"rafia e4pedita&

    e$ Orienta e% relao aos procedi%entos de escavao da aplicao do revesti%entoprovisrio da drena"e% na frente de escavao da %onta"e% da rede eltrica e dos dutosde ventilao&f$ Decide pela e4ecuo de servios co%ple%entares de se"urana@ enfila"ens drenos etc&"$ Obt% do respons,vel pela obra a liberao for%al no tocante "eo%etria e locao dotnel (cotas e direo$ %edida +ue os trabal#os so desenvolvidos&

    &8 =eitor

    a$ Distribui e fiscali0a atividades da frente de escavao dos servios de apoio para a

    retirada de %aterial do preparo e da pro*eo do concreto da instalao de ferra"ensenfila"ens drenos etc&b$ Aco%pan#a passo-a-passo a escavao ("eo%etria e avano$ co% especial ateno scondi7es de estabilidade do %acio&c$ Discute co% o encarre"ado "eral da obra as velocidades de avano e o ciclo de operao(escavao e revesti%ento do tnel$ operacionali0a o direciona%ento do tnel (topo"rafiae4pedita$ e a e4ecuo de servios co%ple%entares de se"urana@ enfila"ens drenos etc&

    &9 =rentista

    a$ )4ecuta a escavao confor%e o "abarito do pro*eto ("eo%etria$&b$ Aplica ferra"ens ca%botas enfila"ens drenos ou outros ele%entos +ue se*a%necess,rios&c$ Opera o %an"ote de pro*eo (co%o %an"oteiro$ ou controla a bo%ba de pro*etado(operador de bo%ba$&d$ A*uda o feitor na e4ecuo da topo"rafia e4pedita&

    &B Au4iliar "eral

    a$ /etira a terra escavada e leva %ateriais at a frente de escavao@ ferra"ens ca%botasferra%entas etc&b$ ?uando o concreto produ0ido na obra operacionali0a a %istura dos %ateriais de acordoco% o pro*eto&

  • 7/21/2019 Tnel NATM

    10/17

    Devido no si%ultaneidade das tarefas u% %es%o funcion,rio pode e4ercer v,riasfun7es desde +ue este*a +ualificado&

    F Manuteno de tneis NATM

    F&1 >ara%ento de concreto

    A parede de concreto no e4i"e %anuteno especial s as usuais para o concreto co%u%&As *untas deve% ser li%pas co% aplicao de %asti+ue se%pre +ue for necess,rio&Manc#as eventuais de u%idade no concreto pode% evidenciar u%a possvel inefici5ncia dadrena"e% de face ou da drena"e% profunda& ;nicial%ente deve ser feita a %anutenopreventiva& :aso ocorra% %anc#as de u%idade na superfcie do concreto este deve serperfurado para se verificar o %otivo desta ocorr5ncia&

    >ode ser instalado u% dreno profundo adicional para eli%inao da u%idade local&

    F&8 Drena"e% de face

    As sadas destes drenos deve% sofrer li%pe0as constantes de for%a a no interro%per oca%in#o aberto para o flu4o de ,"ua&

    F&9 Drena"e% profunda

    Os drenos profundos deve% ser verificados anual%ente da se"uinte for%a@H :onstrua u% 5%bolo +ue penetre no D> (a fol"a entre o 5%bolo e o >L: do dreno deve

    ser de apro4i%ada%ente 1 %%$H ;n*ete ,"ua pelo 5%bolo e ao %es%o te%po introdu0a-o at o final do drenoH /etire o 5%bolo&

    )sta operao deve ser repetida diversas ve0es at a ,"ua +ue sai lo"o aps a retirada do5%bolo estar translcida& Le*a as ilustra7es na p,"ina 1 captulo Eolo Cra%peado&

    Al"uns e4e%plos de tneis NATM e4ecutados

    http://www.metalica.com.br/images/stories/Id4176/tuneis-natm-06.jpg
  • 7/21/2019 Tnel NATM

    11/17

    Figura ( - T)nel residencial para acesso a elevador* com 3*+&m de di,metro

    Figura - T)nel para servi!os industriais* com &*1(m de di,metro

    http://www.metalica.com.br/images/stories/Id4176/tuneis-natm-08.jpghttp://www.metalica.com.br/images/stories/Id4176/tuneis-natm-07.jpg
  • 7/21/2019 Tnel NATM

    12/17

    Figura . - T)nel 'errovi$rio sob rodovia* com (+*+m2

    Figura / - T)nel sob via p)blica para interliga!"o entre prdios 0ospitalares* com

    3*(#m de di,metro

    Figura 1+ - T)nel urbano de pedestres sob 'errovia* com se!"o de 1+*+m2

    Figura 11 - T)nel metrovi$rio* com se!"o de ((*+m2

    http://www.metalica.com.br/images/stories/Id4176/tuneis-natm-11.jpghttp://www.metalica.com.br/images/stories/Id4176/tuneis-natm-10.jpghttp://www.metalica.com.br/images/stories/Id4176/tuneis-natm-09.jpg
  • 7/21/2019 Tnel NATM

    13/17

    Figura 12 - T)nel rodovi$rio sob 'errovia* com se!"o de 3#*+m2 cada

    =onte@

    Eolotrat )n"en#aria

    http://www.metalica.com.br/tunel-natm

    NEW AUSTRIAN TUNNELLING METHOD (NATM)

    The New Austrian Tunneling method (NATM) was developed between 1!" and 1#! in Austria. $t was given its n1#' to distinguish it rom old Austrian tunnelling approach. The main contributors to the development o NATM*abcewic&+ eopold M,ller and ran& acher. The main idea is to use the geological stress o the surrounding roctunnel

    Twin Tubes

    Principles

    The NATM integrates the principles o the behaviour o roc masses under load and monitoring the perormanconstruction during construction. The NATM is not a set o speciic e0cavation and support techniues and has oten b

    2design as 3ou go2 approach to tunnelling providing an optimi&ed support based on observed ground conditions but m2design as 3ou monitor2 approach based on observed convergence and divergence in the lining as well as prevaili

    There are seven eatures on which NATM i

    1- Mobili&ation o the strength o roc mass - The method relies on the inherent strength o the surrounding roc massthe main component o tunnel support. rimar3 support is directed to enable the roc to

    2-%hotcrete protection - oosening and e0cessive roc deormation must be minimised. This is achieved b3 appl3

    http://www.metalica.com.br/tunel-natmhttp://www.metalica.com.br/images/stories/Id4176/tuneis-natm-12.jpghttp://www.metalica.com.br/tunel-natm
  • 7/21/2019 Tnel NATM

    14/17

    shotcrete immediatel3 ater ace advance.

    3- Measurements - 4ver3 deormation o the e0cavation must be measured. NATM reuires installation o sophistiinstrumentation. $t is embedded in lining+ ground+ and

    4- le0ible support - The primar3 lining is thin and relects recent strata conditions. Active rather than passive supptunnel is strengthened not b3 a thicer concrete lining but b3 a le0ible combination o roc bolts+ wire mes5- 5losing o invert - 6uicl3 closing the invert and creating a load-bearing ring is important. $t is crucial in sot groun

    section o the tunnel should be let open even te6- 5ontractual arrangements - %ince the NATM is based on monitoring measurements+ changes in support and constpossible. This is possible onl3 i the contractual s3stem enables those

    7-*oc mass classiication determines support measures - There are several main roc classes or tunnels and corrs3stems or each. These serve as the guidelines or tunnel re8-7ased on the computation o the optimal cross section+ 8ust a thin shotcrete protection is necessar3. $t is applied immTunnel boring machine+ to create a natural load-bearing ring and thereore to minimi&e the roc9s deormation. Additioinstruments are installed to measure the later deormation o e0cavation. Thereore a monitoring o the stress distributis possible.

    rilling and blasting+ ull aceMechanical e0cavation+ top heading

    bench

    40cavation with shovel ace support with shotcrete

    ull ace *e roilling

  • 7/21/2019 Tnel NATM

    15/17

    T3pical e0cavation seuences in conventional tunnelling

    artial e0cavation Top heading

    *ocbolts ;et

  • 7/21/2019 Tnel NATM

    16/17

    aspects o NATM. This is partl3 caused b3 an increased use o the method in the =%A+ particularl3 in sot ground condilins).

    7esides the oicial name New Austrian Tunneling Method other designations are used in the last 3ears+ e.g. %eMethod (%4M)+ or %pra3ed 5oncrete ining (%5). $n ;apan sometimes other names were used+ e.g. 5entre ividi5ross iaphragm Method (both abbreviated as 5M)+ and even =pper ?al @ertical %ubdivision method (=?

    scientists and the tunneling industr3 cannot ind a uniied name or this widel3

    As deined b3 the Austrian %ociet3 o 4ngineers and Architects+ the NATM constitutes a method where the surro

    ormations o a tunnel are integrated into an overall ring-lie support structure. Thus the supporting ormations will ththis supporting

    7ut man3 engineers alread3 reer to as NATM+ when shotcrete is proposed or initial ground support o an open-acewith reerence to sot ground+ the term NATM can be misleading. As noted b3 4mit 7rown+ NATM can reer to both aand a construction

    Key

    According to 4.7rown (>eblin ')+ the e3 eatures o the design philosop1- The strength o the ground around a tunnel is deliberatel3 mobili&ed to the ma0imum e'- Mobili&ation o ground strength is achieved b3 allowing controlled deormation o

    - $nitial primar3 support is installed having load-deormation characteristics appropriate to the ground conditions+timed with respect to ground deormatio

    B- $nstrumentation is installed to monitor deormations in the initial support s3stem+ as well as to orm the basis osupport design and the seuence o e0cav>hen NATM is seen as a construction method+ the e3

    The tunnel is seuentiall3 e0cavated and supported+ and the e0cavation seuences canThe initial ground support is provided b3 shotcrete in combination with ibre or welded-wire abric reinorcement+ st

    lattice girders)+ and sometimes ground reinorcement (e.g. soil nails+The permanent support is usuall3 (but not alwa3s) a cast-in-place concre%ome e0perts note that man3 o these construction methods were used in the =% and elsewhere in sot-ground applicatiwas described in the

    $n an article o 'CC' *omero states the ma8or dierence between the viewpoints o design and o construction: Thesoil (rem.: at sot-ground tunnels) is not easil3 DcontrolledE. Thereore it can be concluded that the e0cavation and s

  • 7/21/2019 Tnel NATM

    17/17

    seuentiall3 e0cavated+ shotcrete-lined tunnels .. utili&es NATM construction methods but not necessaril3 NATM desidetails are less essential at tunnels in solid or

    %pra3ed

    Advantaes

    1- 4liminates the need or using some e0pensive T7M euipment duri'- %uitable or a wide range o geometr3 (shats+ 8unctions+ non-circular

    tunnels with variable

    !isadvantaes

    1- $ts suitabilit3 diminishes in soter ground+ which can subside w'- Not suitable below water table in highl3 perm

    "ain

    1- Tunnel ining F %pra3ed'- T3pical erormance - 1m to m per da3. Actual perormance anddepend on ground conditions and tunnel- T3pical 5osts F =% +"CC to =% GG+!'! per metre