Túneis do Brasil

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TÚNEIS DO BRASIL
 Componentes:
 Augusto de Paiva
 Aryelle Ferreira
 Isabela Pieroni
 Manuella Carvalho
 Professor: Amaro Francisco Codá dos Santos
CEFET-RJ 
ENGENHARIA CIVIL – TEEC TÚNEIS
Agenda
INTRODUÇÃO
“Túneis são grandes obras de engenharia, das mais impressionantes e menos visíveis.”
DADOS ESTATÍSTICOS
Dados Estatísticos
Dados Estatísticos
A predominância de Minas Gerais também se deve ao expressivo número de obras de geração de energia. 
Dados Estatísticos
TIPOS DE TÚNEIS NO BRASIL
TÚNEIS RODOVIÁRIOS
Rodovia Rota do Sol (RS-486)
Túneis Rodoviários
Túnel da Mata Fria
Local: Mairiporã (SP)
Utilização: Transporte rodoviário
Extensão: Dois túneis, totalizando 500m
Seção transversal: 98m² e 128m²
Período de construção: 1993-1995 e 1999-2000
Os túneis são parte das obras de duplicação da Rodovia Fernão Dias (BR-381/SP) ), na Serra da Mantiqueira.
Túnel da Mata Fria
Construíram-se dois túneis paralelos ao já existente: um com três faixas, no sentido São Paulo – Belo Horizonte (túnel 3), e outro com duas faixas, no sentido Belo Horizonte – São Paulo (túnel 2), já que o túnel preexistente seria utilizado como a terceira faixa.
Túnel da Mata Fria
Pelo mapeamento das frentes de escavação e pela execução de sondagens adicionais, contatou-se um comportamento anômalo: variação muito grande no perfil de alteração.
Túnel da Mata Fria
Os métodos construtivos para a seção em solo e a seção mista (solo-rocha) foram:
Utilização de concreto projetado e cambotas;
Parcialização das seções de escavação em meia seção superior e rebaixo;
Proteção de teto utilizando enfilagens tubulares injetadas;
Utilização de arco invertido provisório e arco invertido definitivo.
Já os métodos construtivos para a seção em rocha foram:
Utilização de tirantes e concreto projetado;
Ritmo do avanço da escavação definido em função das características geomecânicas do maciço.
Dispositivos auxiliares:
Drenos horizontais profundos;
Furos táticos, para investigação e reconhecimento das características geológico- geotécnicas nos trechos à frente da escavação.
Túneis da Rodovia Carvalho Pinto
Local: Jacareí (SP)
Utilização: Transporte rodoviário
Extensão: Seis túneis (paralelos dois a dois), totalizando 3.100m
Seção transversal: 122,5m²
Período de construção: 1991-2001
Rodovia construída segundo padrões internacionais.
Variedade de materiais e formações encontradas: Solo e Rocha;
As escavações se fizeram em duas etapas: escavação da abóboda e escavação do rebaixo. Os métodos eram escolhidos conforme o avanço de cada túnel;
A escavação da abóboda foi executada em ciclos de avanço. A cada avanço, colocavam-se cambotas metálicas, preenchidas com concreto projetado;
Nos casos de parede com rocha, utilizaram-se tela metálica e preenchimento com concreto projetado;
Utilizou-se o método do arco invertido quando o túnel tinha tendência a convergir;
Estabilização do maciço com enfilagens e microestacas.
Túneis da Rodovia Carvalho Pinto
Túneis da Linha Amarela
Local: Rio de Janeiro (RJ)
Utilização: Transporte viário urbano
Extensão: 4 túneis, totalizando 2.714m
Seção transversal: 13,3m x 6m (arco-retângulo)
Período de construção: 1995-1997
O conjunto de túneis se insere nos limites do maciço da tijuca.
Túneis da Linha Amarela
Projeto original de 1980: 
A Linha Amarela possuiria alguns túneis, e o maior seria o da Cavanca;
Estava previsto outro túnel paralelo para o metrô e serviços públicos.
Licitação, em 1994:
Mudou-se o projeto do túnel da Cavanca para apenas duas aberturas paralelas, somente dedicadas ao transporte rodoviários, atendendo aos interesses ambientais e ao cronograma da obra.
Inauguração em 1197:
Túnel da Cavanca (2.187m)
Túnel Geólogo Totis (266m)
Túnel Engenheiro Cravo Peixoto (158m)
Túnel da Suíça Carioca (130m), construído em túnel falso de concreto, visando atenuar os efeitos da poluição sonora em um condomínio residencial
O túnel da Cavanca foi inaugurado numa época em que o afamado Túnel Rebouças cumpria 30 anos de serviço; a nova obra arrebatou desse último o título de maior túnel urbano da América Latina.
Túneis da Linha Amarela
Todos os pré-estudos mostraram predominância de rocha sã a quase sã, pouco fraturada, indicando tratamentos localizados e pouco numerosos ao longo dos túneis;
Os túneis escavados em rocha foram suportados, principalmente, por concreto projetado com fibras de aço e tirantes esporádicos;
Trechos críticos apresentavam grande afluxo de água;
Na região do emboque do Túnel da Cavanca (pelo lado de Jacarepaguá), realizaram-se intensos trabalhos de contenção devido a presença de espessos pacotes de solo residual (mais de 30m).
Túnel Rebouças
Local: Rio de Janeiro (RJ)
Utilização: Transporte viário urbano
Liga a Lagoa Rodrigo de Freitas à Zona Norte e ao Centro
Extensão: dois túneis, totalizando 760m (Rio Comprido – Cosme Velho); dois túneis, totalizando 2.040m (Cosme Velho – Lagoa)
Seção transversal: 81m² e 110m² (arco-retângulo com largura de 9m)
Período de construção: 1962-1965
Foi por muitos anos o maior túnel viário urbano do mundo.
Túnel Rebouças
Foi associado à ideia de fim dos problemas relacionados ao trânsito carioca mas, apesar de sua significativa colaboração, é vista apenas como mais um componente do conjunto de macrovias da cidade.
O gerenciamento, manutenção e operação do túnel estão centralizados num prédio próximo ao acesso à Lagoa, onde fica a mesa de controle de monóxido de carbono e de onde se acionam as estações de energia elétrica.
Túnel Rebouças
Foi associado à ideia de fim dos problemas relacionados ao trânsito carioca mas, apesar de sua significativa colaboração, é vista apenas como mais um componente do conjunto de macrovias da cidade.
O gerenciamento, manutenção e operação do túnel estão centralizados num prédio próximo ao acesso à Lagoa, onde fica a mesa de controle de monóxido de carbono e de onde se acionam as estações de energia elétrica.
Túnel Santa Bárbara
Local: Rio de Janeiro (RJ)
Utilização: Transporte Viário Urbano
Extensão: 1.357m
Seção transversal: 17,5m x 8m (arco-retângulo)
Período de construção: 1949-1963
O primeiro projeto do túnel se realizou em 1920 porém a morosidade nas desapropriações fez com que as obras iniciassem somente em 1949.
Túnel Santa Bárbara
Escavaram-se 20.000m³ de rocha que foram totalmente aproveitados nos aterros da Praia de Botafogo e da Lagoa Rodrigo de Freitas;
Por deficiência nos estudos geológicos, ocorreu grande desabamento na travessia de uma falha;
Na época da sua inauguração era o maior túnel da cidade e foi considerado o mais moderno da América Latina.
Túnel Rio Comprido
Local: Rio de Janeiro (RJ)
Utilização: Transporte Viário Urbano
Extensão: 220m
Seção transversal: 10m x 3,5m (arco-retângulo)
Inauguração: 1887
Também conhecido como túnel da 
Rua Alice, é o mais antigo do Rio.
Túnel Rio Comprido
Foi concluído em 1887 após obras de vários anos, dificultadas pela localização quase no topo do Morro dos Prazeres;
Tinha de início 6m de largura e em 1952 foi alargado para 10m;
É todo revestido de concreto armado, com acabamento de placas de mármore nas paredes e cerâmica na abóbada.
Túnel de São Conrado
Local: Rio de Janeiro (RJ)
Utilização: Transporte Viário Urbano
Extensão: 190m
Seção transversal: 9,5m x 13m (arco-retângulo):117m³
Período de construção: 1968-1970
Apresenta duas pistas sobrepostas com altura de 8m na superior e de 5m na inferior;
O túnel atravessou um maciço rochoso de boa qualidade, constituído de gnaisse leptinitico são e pouco fraturado.
Túnel de São Conrado
No desmonte de rocha da abóbada verificou-se um dos cortes mais perfeitos;
O volume escavado de rocha foi de 22.000m³;
Apresentou problemas de infiltrações nas juntas ao longo dos anos e quedas de fragmentos de rochas, tendo sido feita a recuperação das estruturas dos emboques.
Túnel do Joá
Local: Rio de Janeiro
(RJ)
Utilização: Transporte Viário Urbano	
Extensão: 350m
Seção transversal: 9,5m x 13m (arco-retângulo);112m²
Período de construção: 1967-1969
Este túnel foi o primeiro do Brasil e o segundo do mundo com pistas sobrepostas, gerando grande economia em escavação.
Túnel do Joá
O túnel foi concluído em 1969 porém só foi entregue ao tráfego em 1971 por depender do término de outras obras;
A pista inferior tem 5m de altura e a superior 8m;	
Teve 350m escavados em rocha sã, e a galeria inferior apresenta um trecho em túnel falso, destinado a possibilitar a transformação das pistas superpostas em paralelas.
TÚNEIS METROFERROVIÁRIOS
A construção de ferrovias, graças a seus requisitos de greide e raios de curvatura, proporcionou grande impulso à construção de túneis no Brasil. 
Túnel do prolongamento norte
Local: São Paulo
Utilização: Transporte Metroviário 
Extensão: 452m
Seção transversal: 6,3m x 5m, 30m² (policêntrica) túneis singelos, 8,5m x 11,3m, 90m² (policêntrica) túnel duplo
Período de construção: 1981-1986
Foi a primeira experiência do metrô de São Paulo com túneis em NATM.
Túnel do prolongamento norte
Foram construídos três túneis, dois singelos e um duplo, com emboques a partir de uma vala central;
A região alternava entre camadas de argila siltosas duras e areias argilosas;
O uso do NATM resultou num dos menores custos de obra civil por metro linear de túnel singelo no metrô de São Paulo.
Túnel Tucuruvi
Local: São Paulo
Utilização: Transporte Metroviário
Extensão: 315m
Seção transversal: 8,1m x 10,7m, 85m² (policêntrica)
Período de construção: 1991-1992
Este túnel foi parte das obras do lote 3 da extensão norte da linha 1 do metrô de São Paulo.
Túnel Tucuruvi
Os principais aspectos para escolha do NATM foram a cobertura elevada, a existência de uma escola na projeção do traçado e as características geotécnicas;
Os emboques foram executados com rebaixamento de lençol freático externo dada a presença de água no contato entre rocha e solo;
A escavação em NATM foi executada em quatro etapas construtivas: calota, arco invertido provisório, escavação em cachimbo e complementação do rebaixo.
Túneis em tuneladora da Linha 2
Local: São Paulo
Utilização: Transporte metroviário
Extensão: Dois túneis, totalizando 5.400m
Seção transversal: 6,2m (circular), ou 30m², com anel de concreto expandido, 6m (circular) ou 28m², com anel metálico
Período de construção: 1990
Túneis em tuneladora da Linha 2
Os túneis da Linha 2 do Metrô de São Paulo são singelos, paralelos e escavados com duas tuneladoras, uma frente aberta e uma frente fechada.
Substrato local é parte da bacia sedimentar de São Paulo, argilas porosas vermelhas.
No revestimento definitivo dos túneis foram utilizados anéis expansíveis de concreto, uma inovação, já que antes utilizava-se anéis metálicos, o que foi possível graças a boa característica de auto-suporte.
Túneis em tuneladora da Linha 2
Os anéis expansíveis de concreto diferem dos de aço em dois aspectos:
Os segmentos não são parafusados entre si, nem aos segmentos do anel anterior;
Não há vazio entre anel e solo, pois a expansão do anel exerce pressão contra o terreno. 
Estações Brigadeiro e Trianon
Local: São Paulo
Utilização: Transporte metroviário
Extensão: 136m em cada estação
Seção transversal: 19m (largura) x 9,6m (altura)
Período de construção: 1988 – 1991
A escavação atravessou uma camada superficial de argila porosa vermelha, pouco arenosa, com baixos valores de SPT (2 a 6); e camadas de argilas silto-arenosas e areias argilosas;
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Estações Brigadeiro e Trianon
Acessos foram construídos pelo método de vala recoberta, utilizando perfis metálicos para contenção e pranchada;
Mezaninos foram escavados sobre enfilagens instaladas perpendicularmente, que constituem a estrutura definitiva do teto, instaladas por cravação de tubos de aço em módulos de 3m soldados e preenchidos com concreto armado;
A escavação sob essas enfilagens se deu a partir dos acessos, num avanço limitados à colocação de apoios provisórios;
Depois efetuou-se a construção dos pilares e das vigas de apoio definitivo;
O corpo central foi realizado em NATM;
Utilizaram-se três tipos de concreto:
Projetado: execução dos túneis;
Convencional: vigas, pillares e revestimento definitivo;
Reoplástico: enfilágens;
 Todas as escavações foram monitoradas por placas de recalque e tassômetrso, determinando as tendências de recalque.
Estações Brigadeiro e Trianon
 Todas as escavações foram monitoradas por placas de recalque e tassômetro, determinando as tendências de recalque.
Túnel Botafogo – Siqueira Campos
Local: Rio de Janeiro
Utilização: Transporte metroviário
Extensão: 1.601m
Seção transversal: 50m² a 150m² 
Período de construção: 1996 - 2002
Túnel Botafogo – Siqueira Campos
O túnel compreende o trecho entre as estações Botafogo e Siqueira Campos do Metrô;
O corpo principal da estação foi escavada num maciço de rocha gnáissica do Morro de São João;
Método construtivo contemplou a escavação de túneis-piloto nas abóbodas das duas vias, com posterior execução do rebaixo, por desmonte a fogo amortecido;
Tratamento do maciço realizado com tirantes, concreto projetado e tela metálica;
Túnel da Linha 2 do metrô do RJ
Local: Rio de Janeiro 
Utilização: Transporte metroviário
Extensão: dois túneis paralelos, totalizando 1.100m
Seção transversal: 29,6m²
Período de construção: 1977 - 1978
Foram construídos 2 túneis paralelos, cujo greide ficou condicionado a característica geológica, estruturas próximas existente e rampa máxima admissível;
Túnel da Linha 2 do metrô do RJ
Execução diferenciada devido a diferença dos tipos de terreno:
Solo sedimentar constituído de argila muito arenosa, pouco siltosa, consistência dura e rija e solo residual de gnaisse;
Gnaisse com pegmatitos pouco a muito alterado;
Gnaisse são;
Os emboques foram executados a céu aberto, com escoramento em perfil, pranchada e tirantes;
No trecho crítico, foram utilizadas enfilagens metálicas segundo o sistema de Bernold, que consiste na execução simultânea das escavações com a contenção da seção utilizando peças metálicas montadas com pequena justaposição ao longo do perímetro da seção
Após o avanço do conjunto de lanças foi moldado o revestimento definitivo de concreto, utilizando as lanças como forma externa e chapas metálicas especiais como forma interna;
Os outros trechos foram executados pelo método NATM, com concreto projetado e ancoragens na abóboda.
Túneis da Ferrovia EF-491
Local: Entre Roca Sales e Passo Fundo (RS)
Utilização: Transporte ferroviário
Extensão: 32 túneis, totalizando 16,8 km
Seção transversal: três seções típicas (arco-retângulo) com 37,3 m², 53,2 m² e 56m²
Período de construção: 1949 - 1979
Os estudos e projetos para os túneis da EF-491 (antiga L-35) foram os primeiros trabalhos sistemáticos executados para obras ferroviárias;
Locais do túnel tiveram um mapeamento geológico detalhado e sondagens;
Túneis da Ferrovia EF-491
Fez-se segmentação dos túneis em trechos de mesmo comportamento geomecânico;
Cada trecho teve suas próprias características construtivas:
Rocha sã ou rocha alterada dura:
Avanço executado a seção plena, utilizando tirantes;
Revestimento de concreto projetado;
Rocha alterada:
Avanços a seção plena em trecho reduzido;
Tirantes;
Revestimento com concreto estrutural;
Rocha alterada mole ou solo:
Calota e bancada
Escoramento com cambotas metálicas;
Revestimento com concreto estrutural no piso, paredes e abóboda.
Túnel Asa Sul
Local: Brasília – Distrito Federal
Utilização: Transporte metroviário
Extensão: 7.200m
Seção transversal: 11,2m (largura) x 8,7m (altura)
Período de construção: 1993 - 1999
Túnel Asa Sul
O sistema de metrô de Brasília compreende 40km de linhas interligando as principais cidades satélites.
O túnel Asa Sul tem via dupla;
Solo coberto por uma camada espessa de argila laterítica
vermelha, com estrutura porosa que recobre solos residuais e saprolitos de ardósia, com nível d’água abaixo do piso do túnel;
NATM foi o método construtivo ;
Suporte temporário foi executado com concreto projetado, armado com cambotas metálicas treliçadas;
Revestimento definitivo em concreto moldado no piso e projetado nas paredes e teto foi armado com telas metálicas;
TÚNEIS PARA SANEAMENTO E UTILIDADES
A colocação da infraestrutura e outras funções necessárias no subsolo permitem que a superfície seja utilizada para finalidades “mais nobres”.
Túnel do córrego Tiquatira
Local: São Paulo (SP)
Utilização: Canalização de córrego
Extensão: 2 túneis, totalizando 580m
Seção transversal: Célula dupla de 3,8m de diâmetro(circular)
Período de construção: 1985
Túnel do córrego Tiquatira
Faz parte do projeto de canalização do córrego Tiquatira
A obra se caracterizou pelos procedimentos de controle do nível d’agua e consolidações geotécnicas
Processo de execução foi o tunnel liner, que consiste no suporte temporário a instalações de chapa de aço e posterior revestimento de concreto moldado, com espessura de 10cm
Os tuneis foram feitos simultaneamente, e a obra durou 270 dias.
Adutora Guarapiranga
Local: São Paulo (SP)
Utilização: Adução de água
Extensão: 450m
Seção transversal: 3,8m de diâmetro
Período de construção: 1998-1999
Travessia de linha adutora sob o Canal Guarapiranga e o Rio Pinheiros
Adutora Guarapiranga
Tunel executado em NATM, consiste na travessia de uma adutora sob o canal Guarapiranga e o Rio Pinheiros Utilização: 
As obras foram efetuadas em duas frentes, uma em cada emboque. 
Houveram problemas no emboque sul devido a ocorrência de rocha alterada, que foi resolvido com enfilagem
No emboque norte encontrou-se maciço fraturado, o que requereu escavação a fogo.
O principal problema ocorreu quando foi encontrado um dique lateral bastante alterado, que com a alta quantidade de água presente no maciço gerou um processo de ruptura progressiva no teto
Travessia do Rio Pinheiros
Local: São Paulo (SP) 
Utilização: Interceptor de Esgotos
Extensão: 168m
Seção transversal: 2.5 de diâmetro(circular)
Período de construção: 2003
Túnel de travessia, faz parte do programa da SABESP de despoluição do Rio Tietê
Travessia do Rio Pinheiros
Foi utilizada a perfuração a seca para enfilagens.
A espessura final de concreto projetado foi de 10cm, armado com tela eletrossoldada. 
A execução não apresentou maiores problemas.
A escavação atravessou um solo de alteração de gnaisse em quase toda sua extenção
TÚNEIS EM HIDRELÉTRICAS
Usina hidrelétrica de Itaipu
Local: Rio Paraná (Brasil – Paraguai)
Utilização: Aproveitamento Hidrelétrico
Extensão: 5.691m
Seção transversal: 2 x 2 a 3,5 x 2,75 (largura x altura)
Período de construção: 1978 – 1982
Usina hidrelétrica de Itaipu
Foram escavados 1144m (2x2) de túneis para investigar as descontinuidades
Outros 1300m (3,5 x 2,5) para drena-las, reduzindo as subpressões atuantes no fundo da barragem
A reavaliação da estabilidade levou a execução de 3150m (3,5 x 2,5) de tuneis preenchidos com concreto ao longo das regiões críticas
O volume de concreto para preenchimento desses tuneis foi de 35000m3
Usina hidrelétrica de Barra Grande
Local: Anita Garibaldi (SC) e Pinhal da Serra (RS)
Utilização: Aproveitamento Hidrelétrico
Extensão: Nove túneis, totalizando 4.223m
Seção transversal: 7,2 de diâmetro(circular) e 15x17 (largura x altura) (arco-retângulo)
Período de construção: 2001 – 2005
Usina hidrelétrica de Barra Grande
Foram executados dois túneis de desvio, de 816 e 921 m, não foram revestidos
Três túneis forçados de 395, 407 e 420m
Quatro túneis auxiliares e de acesso aos túneis de desvio, que totalizam 1264m de extensão
PASSAGENS E TRAVESSIAS
Passagens e Travessias
São utilizados em diversas situações, como passagens subterrâneas de pedestres ou veículos, canalização de córregos, drenagem de águas pluviais, interceptação e coleta de esgotos sanitários, entre outras;
Tem por finalidade vencer obstáculos de pequena extensão e são geralmente construídos em áreas urbanas;
Passagens e Travessias
O diâmetro desses túneis costuma variar entre 1,2 m e 3m, mas é possível encontra-los com diâmetros maiores;
De modo geral, os túneis com diâmetros menores são executados por meio de métodos mecanizados, como o de tubo cravado ou de perfuração direcional;
Sua extensão é geralmente reduzida, podendo variar de alguns poucos a dezenas de metros, alcançando às vezes umas poucas centenas;
 A geometria mais comum desses túneis apresenta seção transversal circular ou elíptica;
Necessidade de controle de estabilidade do teto com enfilagens de barra cravada, preenchidas com calda de cimento ou mesmo injetadas e em medidas de redução de recalques. 
Passagem de pedestres Presidente Altino
Local: Osasco (SP)
Utilização: Passagem subterrânea de pedestres
Extensão: 28m
Seção transversal: 3.4 de diâmetro(circular)
Período de construção: 2003
Passagem de pedestres Presidente Altino
Situa-se próxima a estação de trens metropolitanos CPTM
Sua construção deveria ocorrer sem maiores problemas devido estar sob uma linha ferroviária
Optou-se por um método construtivo com pré-consolidação do terreno
Os fatores que contribuíram para o sucesso da obra foram os tratamentos prévios com enfilagens e o critério de pequenos avanços da escavação com imediata projeção de concreto
ATUALIDADES
Porto Maravilha
Túnel do Porto Maravilha será o maior do Brasil em área urbana
A Zona Portuária do Rio de Janeiro está em processo de reformulação urbanística. O início das obras dessa transformação, começou com a construção de dois túneis a 40 metros de profundidade. Um dos túneis, que terá 2,5 quilômetros de extensão, será o túnel que vai substituir o elevado da Perimetral, com três pistas de circulação de automóveis. 
A solução dos túneis permitiu avançar com as obras o máximo possível, sem comprometer tanto a rotina da cidade.
Uma máquina chamada de jumbo é a responsável por fazer a perfuração na rocha, eles perfuram e jogam o explosivo para fazer as detonações.
Túnel Submerso
O Governo do Estado de São Paulo divulgou, no início de setembro de 2013, uma videossimulação do projeto do túnel submerso que vai ligar as cidades de Santos e Guarujá, no litoral de São Paulo;
O túnel será localizado a 21 metros de profundidade do mar e terá 762 metros de extensão, 950 metros de rampas e cerca de 4,5 km de obras viárias em superfície e em viadutos;
O projeto do túnel, que já foi entregue pelo Governo Estadual para a Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental (Cetesb), aguarda a licença de instalação para o início das obras.
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CONCLUSÃO
Os túneis tem um papel importante em nossa qualidade de vida e na preservação do meio ambiente. Realmente, nas áreas urbanas, uma grande parte dos serviços públicos e dos outros serviços que afetam nossas vidas diariamente dependem de uma vasta e robusta rede de túneis.
BIBLIOGRAFIA
Túneis do Brasil. Tarcísio B. Clestino, Akira Koshima, Ricardo Cavalari D’Alkimin Telles, André Assis - São Paulo, DBA Artes Gráficas: Comitê Brasileiro do Túneis – CBT, 2006.
Obrigado!
 Componentes:
 Augusto de Paiva
 Aryelle Ferreira
 Isabela Pieroni
 Manuella Carvalho
 Professor: Amaro Francisco Codá dos Santos
CEFET-RJ 
ENGENHARIA CIVIL – TEEC TÚNEIS