Risco Estrut Subt Sao Carlos parte 6

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Universidade de Sãão Paulo
Manutenção e ReparaçãoManutenção e Reparação
Luis Ribeiro e SousaLuis Ribeiro e Sousa
Universidade do Porto, PortugalUniversidade do Porto, Portugal
Laboratory for Geomechanics and Deep Underground Laboratory for Geomechanics and Deep Underground 
Engineering Pequim ChinaEngineering Pequim China
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Engineering, Pequim, ChinaEngineering, Pequim, China
EscolaEscola de de EngenhariaEngenharia de Sde Sãão Carlos, o Carlos, AgostoAgosto 20102010
ManutençãoManutenção & & ReabilitaçãoReabilitação
•• GeneralidadesGeneralidades
•• InspecçãoInspecção de de TúneisTúneis
1.1. MetodologiasMetodologias de de InspecçãoInspecção
2.2. ExperiênciaExperiência InternacionalInternacional
3.3. UsoUso de de TécnicasTécnicas de de InteligênciaInteligência Artificial Artificial 
4.4. AplicaçãoAplicação de BNde BNp çp ç
•• Reabilitação de TúneisReabilitação de Túneis
1.1. Deterioração. Anomalias Principais e CausasDeterioração. Anomalias Principais e Causas
2.2. Trabalhos de ReabilitaçãoTrabalhos de Reabilitação
3.3. Reabilitação of Lapa Tunnel, Metro do PortoReabilitação of Lapa Tunnel, Metro do Porto
4.4. Reabilitação do Túnel do Juncal, REFERReabilitação do Túnel do Juncal, REFER
5.5. Reabilitação do Túnel do Rossio, REFERReabilitação do Túnel do Rossio, REFER
1 2 3 4 5Manutenção e Reabilitação
Universidade de Sãão Paulo
GeneralidadesGeneralidades
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EscolaEscola de de EngenhariaEngenharia de Sde Sãão Carlos, o Carlos, AgostoAgosto 20102010
Inspecção e ManutenInspecção e Manutenção ção de Túneisde Túneis
MetodologiasMetodologias de de InspecçãoInspecçãogg p çp ç
ExperiênciaExperiência InternacionalInternacional
UsoUso de de TécnicasTécnicas de de InteligênciaInteligência Artificial Artificial 
A li ãA li ã dd R dR d B iB iAplicaçãoAplicação de de RedesRedes Bayesian asBayesian as
1 2 3 4 5Manutenção e Reabilitação
Manutenção preventiva
• Manutenção de
– Estrutura do túnel
– Sistemas mecânicos
– Sistemas eléctricos
M t ã d t t d tú l• Manutenção da estrutura do túnel
• Recomendam-se processos de manutenção na estrutura do 
túnel e nos seus sistemas de forma a providenciar umtúnel e nos seus sistemas de forma a providenciar um 
ambiente seguro e funcional
• As principais tarefas são:
– Lavagem do túnel
– Eficiência da drenagem
– Remoção de gelo/neve 
R ã d l j
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– Remoção de azulejos
Manutenção e Reabilitação
Lavagem do túnel
– É recomendada em túneis com painéis de cerâmica por 
razões que se prendem principalmente com a iluminaçãorazões que se prendem principalmente com a iluminação 
dos túneis
– A frequência depende sobretudo do tráfego
F i t d dFuncionamento da drenagem
Remoção de peças de cerâmica
– Durante as inspecções as áreas de azulejos soltos devemDurante as inspecções as áreas de azulejos soltos devem 
ser identificadas e os que estão em perigo de se soltar 
devem ser removidos
M t ã d i t â iManutenção dos sistemas mecânicos
• É recomendada uma rotina de manutenção que inclui todas ç q
as peças dos equipamentos e seguir-se os procedimentos 
sugeridos pelos fabricantes
• As tabelas que se seguem listam as funções de manutenção 
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a seguir e a frequência sugerida (USA Federal Highway 
Administration / Federal Transit Administration)
Admnistração Federal dos EUA para Auto-estradas: 
Manutenção preventiva dos sistemas mecânicos
1 2 3 4 5Manutenção e Reabilitação
Manutenção dos sistemas eléctricos
1 2 3 4 5Manutenção e Reabilitação
Universidade de Sãão Paulo
Inspecção de TúneisInspecção de Túneis
•• MetodologiasMetodologias dede InspecçãoInspecção•• MetodologiasMetodologias de de InspecçãoInspecção
•• ExperiênciaExperiência InternacionalInternacional
•• UsoUso de de TécnicasTécnicas de de 
I t li ê iI t li ê i A tifi i lA tifi i lInteligênciaInteligência Artificial Artificial 
•• AplicaçãoAplicação de BNde BN
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EscolaEscola de de EngenhariaEngenharia de Sde Sãão Carlos, o Carlos, AgostoAgosto 20102010
Inspecção de túneis
• Os túneis devem permitir a passagem de veículos em 
segurança e em condições de conforto. 
• A evolução no tempo depende de:
– O conhecimento dos danos e das patologias que podem ocorrerO conhecimento dos danos e das patologias que podem ocorrer
– Inspecções datalhadas dos trabalhos
C i i ã d t lh d• Como organizar uma inspecção detalhada
– Step 1. Observação das desordens
– Step 2. Compreensão das patologias
– Step 3. Estabelecimento de um diagnóstico detalhado
1 2 3 4 5Manutenção e Reabilitação
Lista de desordens (CETU) 
Presença da água• Presença da água 
• Secções sem suporte 
• Comuns a suportes de alvenaria e betão
• Específicas de alvenaria
• Específicas do betão
• Específicas da plataforma p p
• Específicas dos portais 
• Infraestruturas de ventilação 
Drenagem e impermeabilizações• Drenagem e impermeabilizações
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Manutenção e Reabilitação
Cavidades naturais
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Fissuras
1 2 3 4 5Manutenção e Reabilitação
Alvenaria
1 2 3 4 5Manutenção e Reabilitação
Betão
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Inspection guidelinesInspecções - Guidelines
Steps do diagnósticop g
Factors associated to the site
Factors associated to the constructionFactors associated to the construction
Factors associated to the work
Pre-diagnostic
The pathologies
Final diagnostic
Detailed inspection
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International experience (French, Japanese & Portuguese)
Inspecção de túneis
• Os túneis devem permitir a passagem de veículos em 
condições de segurança e de conforto. Estão submetidos a um 
processo de envelhecimento que pode por em causa aprocesso de envelhecimento que pode por em causa a 
estabilidade, a funcionalidade, a segurança dos utilizadores e o 
nível de serviço assegurado
• A evolução do comportamento no tempo depende:• A evolução do comportamento no tempo depende:
– Do conhecimento dos danos ou desordens e das patologias 
susceptíveis de ser encontradas
D i õ iódi d t lh d d b– Das inspecções periódicas detalhadas das obras
• Como organizar uma inspecção detalhada
– Etapa 1. Observação das desordens – é necessário conhecer a p ç
história anterior do túnel e ter um conhecimento geral das 
desordens susceptíveis de se produzirem (experiência, 
conhecimento, catálogos de desordens, etc.)
1 2 3 4 5Manutenção e Reabilitação
Inspecção de túneis
Fase 2. Compreensão das patologias
• O diagnóstico é baseado num conjunto de sintomas, 
que permitem identificar os factores que influenciam aque permitem identificar os factores que influenciam a 
evolução da obra. O factores são habitualmente 
classificados do seguinte modo:
F t li d íti ( i d á bi t )– Factores ligados ao sítio (maciço, presença da água, ambiente)
– Factores ligados à construção (concepção, realização, materiais)
– Factores ligados à vida da obra (exploração, observação e 
ã )operação)
Fase 3. Estabelecimento de um diagnóstico detalhado
• Outras etapas importantes a considerar dizem respeito p p p
– à definição de um programa de exigências e de estudos 
preliminares
– Estudo detalhado de trabalhos a realizar
1 2 3 4 5Manutenção e Reabilitação
Lista de desordens (CETU)
• Devidas à presença da água (concreções, eflorescências e gel)
• Secções não revestidas (maciços ou blocos, placas, instabilidades, cavidades)
• Comuns a alvenarias e concretos (fissuras longitudinais, oblíquas, transversais, 
zonas soando a oco, zonas em ruína)
• Específicas de alvenaria (alveolozição, escamagem, exfoliação, alteração da 
alvenaria, juntas abertas, deformação em ventre, etc.)
• Específicas de concreto (fissuras de retracção, em forma textural, juntas de 
concretagem, nichos de calhaus, escamagem do concreto, das armaduras, elementos pré-
fabricados, concreto projectado, aspectos do concreto cofrado)
• Específicas da plataforma 
• Específicas das saídas• Específicas das saídas 
• Estruturas de ventilação 
• Dispositivos de estanqueidade e drenagem (drenos do intradorso, canais do
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Dispositivos de estanqueidade e drenagem (drenos do intradorso, canais do 
extradorso,drenos da plataforma, folhas de estanqueidade, isolantes) 
Manutenção e Reabilitação
Exemplos de aplicação
Prospecção por georadar nos túneis da Boiaca, do Cabaço e da Certã p ç p g ç
da linha do Oeste na zona de Torres Vedras, e na Linha do Douro no 
túnel Meão.
RE RD
T
HE HD
1 2 3 4 5Manutenção e Reabilitação
Registo de Georadar
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Espessura provável do revestimento
Manutenção e Reabilitação
Registo de Georadar
Zonas anómalas Reflexões
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Zonas anómalas – Reflexões 
hiperbólicas
Manutenção e Reabilitação
Exemplos de aplicação
Prospecção por georadar no túnel Sá Carneiro 
1 2 3 4 5Manutenção e Reabilitação
Registos de 
georadar àgeoradar à 
superfície e 
na parede do 
túnel
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MapeamentoMapeamento 
das zonas 
com 
escorrências 
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Inspecção de furos com 
câmara TV
EXPERIÊNCIA FRANCESA
INSPECÇÕES DE TÚNEIS 
RODOVIÁRIOS (Sist. MERIT)
Exame do intradorso dasExame do intradorso das 
abóbadas, dos hasteais e da 
plataforma, dos dispositivos 
i t l d d l t t dinstalados, do levantamento de 
anomalias e avarias e análise 
dos documentos 
sucessivamente produzidos 
acerca do túnel.
INSPECÇÕES DE TÚNEIS FERROVIÁRIOS (Sist. RADIS)
Integração de todo o tipo de informação nomea damente
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Integração de todo o tipo de informação nomea-damente 
a resultante de métodos indirectos (fotoperfis, imagens 
de georadar, imagens termográficas e de foto-vídeo) 
Fluxograma das actividades do sistema RADIS
(Relevé d´Avaries Détaillé Informatisé)
(Túneis Ferroviários)
Levantamento do terrenoLivro de obra
RADIS ImagensMedidas de alerta
RadarSondagens
Ficha sinalética Levantamento detalhado das 
avarias
Análise ajuda ao diagnóstico e aplicações diversas
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Análise, ajuda ao diagnóstico e aplicações diversas
Manutenção e Reabilitação
Experiência no Japão
Seikan Tunnel 53.9km
Parte 
Hakkoda Tunnel 26.5km
Iwate Ichinohe 
montanhosa
Tunnel 25.8km
Dai-Shimizu Tunnel 
Iiyama Tunnel 22.2km
22.2kmHokuriku Tunnel 13.9km
Tokyo bay aqua line 
9.8km
Tokyo
Osaka
Rokko Tunnel 16.3km
9.8km
1 2 3 4 5
Shin-Kanmon Tunnel 18.7km
Manutenção e Reabilitação
T. rodoviários T. ferroviários
6 480 tú i 3 676 túneis6 480 túneis
1 789km
3 676 túneis
2 132km
Túneis hidroeléctricos: 6 210km
T. hidroeléctricos e outros
Túneis hidroeléctricos: 6 210km 
Túneis para produção de energia: 630km
798km
T. Para telefones
798km
Nº e comprimento de 
ú i J ã
1 2 3 4 5
túneis no Japão
Manutenção e Reabilitação
Construção
Inspecção de túneis no Japão
Construção
Inspecção inicial
Inspecção geral
( todos 2 anos )( )
10 anos após10 anos após 
A inspecção inicial
ou inspecção especial
Inspecção especial
1 2 3 4 5Manutenção e Reabilitação
Hyogoken-nanbu
Earthquake
Bantaki Tunnel
Earthquake
Kobe
Rokko TunnelShearcrack
Sh
crack
Shear
crack
1 2 3 4 5
Shioyadanigawa 
Tunnel
Manutenção e Reabilitação
tecto
Queda de bloco
Junta construtiva
ut
iv
a
Túnel Fukuoka
Queda de bloco
co
ns
tru
Ju
nt
a 
c
J
1 2 3 4 5 Acidente no túnel Fukuoka
T d lT d lTeste do martelo no suporteTeste do martelo no suporte
1 2 3 4 5Manutenção e Reabilitação
Medições de fissuras no suporte de túneis usando laserMedições de fissuras no suporte de túneis usando laser
Laser
Medições de fissuras no suporte de túneis usando laserMedições de fissuras no suporte de túneis usando laser
Sensor óptico
Scanner a Laser
1 2 3 4 5
Scanner a Laser
Manutenção e Reabilitação
Sistemas de inspecção de suporte de túneis
luz
Câmara
Exemplo de 
fotografia de um 
1 2 3 4 5
túnel por uma 
câmara
Sistemas associados a túneis
Sistemas de ventilação
Sistemas de iluminação
Outros sistemas
– Linha
El t i id d– Electricidade
– Sistemas de Sinais / Comunicações
1 2 3 4 5Manutenção e Reabilitação
UsoUso de de TécnicasTécnicas de de InteligênciaInteligência ArtificialArtificial
How does
the human
How do we
emulate the
O que é AI
the human
brain work?
emulate the
human brain?
How do weHow do we
create
intelligence?
Who cares? Let’s
What is
intelligence?
O que é O que é 
Who cares? Let s
do some cool and
useful stuff!
1 2 3 4 5
AI?AI?
Manutenção e Reabilitação
Genetic 
algorithms Symbolic techniques: 
rules and decision trees
Neural Clustering
networks
Clustering
Bayseian 
networks
Tools for Data Mining
networks
Fuzzy logic Other
g
Fuzzy logic Other 
techniques
1 2 3 4 5
Machine Learning Tools and Data Mining 
Techniques
Multidisciplinar
1 2 3 4 5Manutenção e Reabilitação
LS2
Slide 39
LS2 Luis Sousa, 8/25/2006
Data Mining
>>
Data Mining
>> DCBD
Patterns
• Escolha das técnicas de DM:
Transformed Data
Escolha das técnicas de DM: 
• BN
• Lógica Fuzzy
• Algoritmos Genéticos
• Sistemas Classificativos
1 2 3 4 5Manutenção e Reabilitação
Até onde fomos?
1 2 3 4 5
Os nossos melhores sistemas têm a inteligência de uma rã
Manutenção e Reabilitação
Sistemas Baseados em Conhecimento (KBS)
Os Sistemas KBS são modelos computacionais com base no 
conhecimento de especialistas. 
Os blocos de conhecimento intoduzidos por especialistas são 
produzidos por regras. 
A produção de uma regra processa-se pela forma:
If A (premissa/asserção) then
B ( l ã / ã / ã )B (conclusão/asserção/acção)
Um sistema baseado em conhecimento consiste numa 
biblioteca das regras, que reflecte relações essenciais no 
domínio, e um sistema de inferências que combina regras e 
observações que permite tirar conclusões sobre o estado do 
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túnel e sobre as acções a efectuar. 
Manutenção e Reabilitação
Sistemas Baseados em Conhecimento (KBS)
Limitações:
- Dificuldade em incluir incertezas
- As regras são difíceis de actualizar 
Não têm a funcionalidade que permite actualizar- Não têm a funcionalidade que permite actualizar 
(aprender) a partir de um conjunto de dados 
existentes (usam conhecimento de (
especialistas) 
Os sistemas podem e devem aprender com 
novos casos
1 2 3 4 5Manutenção e Reabilitação
1 2 3 4 5Manutenção e Reabilitação
MÓDULO CENTRAL
VISUAL BASIC
SISTEMA BASEADO EM
REPRESENTAÇÃO 
GRÁFICA
VISUAL BASIC e EXCEL
BASE DE DADOS 
RELACIONAL
ACCESS
Níveis de informação no
Diferentes 
plataformas utilizadas
SISTEMA BASEADO EM
 CONHECIMENTO
KAPPA - PC
Níveis de informação no 
sistema MATUF
Cenários relacionados com comportamentos anómalos
T01 – Projecto não adequado/construção
Definição de anomalias
Estabelecimento de
redes causais
T02 – Humidade excessiva
T03 – Drenagem insuficiente
T04 – Deformação excessiva e localizada
Análise das possíveis
causas
Identificação dos
cenários
E d d á i d T05 – Fissuras no suporte e no maciço rochoso
T06 – Deterioração do suporte
T07 – Deterioração do maciço rochoso
Estudo dos cenários das
situações anormais
Identificação de
Soluções para o
problema
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Filosofia do TUPER
soluções
(recomendações)
Manutenção e Reabilitação
Cenários T01, T02 e T03
CENÁRIO T01 – Projecto não 
adequado/construção
Existência de vaziosExistência de vazios
Fissuras não preenchidas
Drenagem e impermeabilização insuficiente
Poços e galerias mal preenchidas
Disfunções no betão
Caracterização insuficiente do maciçoCaracterização insuficiente do maciço 
rochoso
Ocorrência de zonas descomprimidas 
CENÁRIO T02 – Humidade 
Excessiva
CENÁRIO T03 –
1 2 3 4 5
CENÁRIO T03 
Drenagem insuficiente
Manutenção e Reabilitação
CENÁRIO T04 – Deformação Localizada e Excessiva
1 2 3 4 5Manutenção e Reabilitação
Cenários T04 e T05
CENÁRIO T04 
CENÁRIO T05 – Fissuras no suporte e maciço rochoso
1 2 3 4 5Manutenção e Reabilitação
CENÁRIO T05 – Fissuras no suporte e maciço rochoso 
1 2 3 4 5Manutenção e Reabilitação
CENÁRIO T06 – Deterioração do suporte
Alvenaria; Betão; Betão projectado
1 2 3 4 5Manutenção e Reabilitação
CENÁRIO T07 – Deterioração do maciço rochoso
1 2 3 4 5Manutenção e Reabilitação
L; ESR; Q; Classificação do túnel
Subestrutura i
Rede das 
SimExiste valor de Q?
ESR
LLeq  e obtêm-se a classe do suporte
característicasestruturais
Não
Características do suporte
Comparação do suporte previsto e do real
Não
Sim
Suficiente
T01
(T05)
SimClassificação do túnel = 3
Existem edifícios à superfície
T01
(T05)
Não
Sim SimAnálise de cálculos
em elementos finitos
- Zonas de plastificação importantes no tecto
- Deslocamentos importantes
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T01
(T04 e T05)
Manutenção e Reabilitação
Rede da presença da água
Subestrutura i
Cálculo das áreas
de humidade
Cálculo das infiltrações
(calcular comprimento)
0 8humidade
A
Veios de água
Sim
Sim
cc 
0,8
rasubestrutuA
Se V = 2
T02
Sim
Não
Sim Sim
T02
rasubestrutui cc  Se V = 2
5,0
*

rasubestrutu
humidade
A
A
T02T02
T03
T05
T02
T03
(T01 T06 T07)
T03
1 2 3 4 5
(T01, T06 e T07)
Manutenção e Reabilitação
Rede da fissuração
Abertura; Tipo; Extensão
Subestrutura i
Abertura; Tipo; Extensão
 mmAbertura 5 Sim
 mExtensão 15
T05
Não
Sim
T04
T05
T06
Não
Existência de
classificação?
Sim
Tipo = 3Tipo = 2Tipo = 1 Tipo = 4 Tipo = 5
1 2 3 4 5
T04
T05
T06
T05
T06
T05
T06
T07
T05
T07
T04
T05
T07
Manutenção e Reabilitação
Rede da deformação
Cálculo da área deformada
(Adeformada)
Subestrutura i
Sim
Não
. 1,0
rasubestrutu
deformada
A
A
f
Não
Não
T04
T06
sdeformaçõeNi ,1
Existência de
classificação?
T04
T06
Tipo = 1Sim
T04
T04
T07
Tipo = 3
Tipo = 2
Não
T04
T07
T04
Tipo = 4
Tipo = 5
1 2 3 4 5
T04Tipo 5
Manutenção e Reabilitação
Túnel de São Bento
H
er
cu
la
no
ed
e L
ou
lé
P
ar
ed
es
or
re
io
 G
er
al
H
ot
el
 O
rie
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al
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ua
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 F
on
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in
ha
s
P
rin
cip
io
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o B
ai
rr
o H
R
ua
 d
o D
uq
ue
 
R
ua
 d
e E
nt
re
 P C
o
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Arquitectura do TUPER 
1 2 3 4 5Manutenção e Reabilitação
Aplicação ao túnel de São Bento
1 2 3 4 5Manutenção e Reabilitação
Desenvolvimento de novos modelos utilizando BN
• As BN foram desenvolvidas durante as duas últimas décadas como suporte
à decisão, originalmente desenvolvidas pata propósitos de Inteligência
Artificial (AI)Artificial (AI).
• Até então, os sistemas de AI eram essencialmente baseados em sistemas
baseados em conhecimento (sistemas KBS). Estes sistemas não lidam
facilmente com questões baseadas na incerteza.
• BN vs Sistemas Periciais:
– Modelam o domínio da incerteza em vez de modelarem o especialista
– São baseados em cálculos de probabilidades e na Teoria da Decisão em vez de 
ál l b bili ti ã t b dusarem um cálculo probabilistico não coerente baseado em regras
– They support the expert instead of replacing the expert
• O desenvolvimento de BN tem sido feito muito rapidamente. 
Presentemente podem ser utilizadas estas técnicas para quase todos osPresentemente podem ser utilizadas estas técnicas para quase todos os
aspectos de modelação probabilistica e de decisão em
– Problemas de inferência
– Construção de modelos
1 2 3 4 5
– Data mining e análises à posteriori
Manutenção e Reabilitação
Manutenção de túneis utilizando BN
Rede da 
presença 
da água
1 2 3 4 5
da água
Manutenção e Reabilitação
BN para problemas devido à presença 
da água
Serious_Humidity_A
rea_Above_Limit
1 2 3 4 5Manutenção e Reabilitação
BN para problemas devido à presença da água
P(ILAL)
HABL – Humidity Area Above Limit
SHABL – Serious Humidity Area Above Limit
ILAL – Infiltration Length Above Limit
FE2 Flow Equal 2; S Scenarios
P(HABL) P(FE2)
FE2 – Flow Equal 2; S - Scenarios
P(SHABL) P(S|SHP, ILAL, FE2)
P(SHP|HABL,SHABL)
1 2 3 4 5Manutenção e Reabilitação
Diagrama mostrando o cálculo de probabilidades 
de P(Cenários) (probabilidades em in %) 
1 2 3 4 5Manutenção e Reabilitação
Diagrama mostrando o cálculo de probabilidades 
de P(Cenários) (probabilidades em in %) 
1 2 3 4 5Manutenção e Reabilitação
Diagramas mostrando o cálculo de probabilidades à posteriori de 
P (S|FE2=yes, HABL=yes, ILAL=yes and SHABL=no)
1 2 3 4 5Manutenção e Reabilitação
Diagrama de influência para a manutenção do túnel
1 2 3 4 5Manutenção e Reabilitação
Considerações Finais
• Apresentou-se uma técnica de modelação da decisão sobre incertezas, 
sobre BN e a sua extensão para diagramas de influênciasobre BN e a sua extensão para diagramas de influência. 
• Foi apresentado um exemplo de aplicação à manutenção de túneis 
com a intenção de ilustrar as vantagens e o potencial desta técnica 
d li d bl iquando aplicada a problemas reais. 
• BN são um instrumento de grande potencial na análise da decisão, à 
prior, à posteriori e pré-posteriori. 
Alé d i d t did di d i fl ê i• Além do mais podem ser extendidas com diagramas de influência, 
incluindo nós de decisão e de utilidades de modo a modelar um 
problema de decisão. Para além destas vantagens, BN pode combinar 
h i d i li d d di i dconhecimento de especialista com dados disponíveis através de 
métodos estatísticos.
1 2 3 4 5Manutenção e Reabilitação
Universidade de Sãão Paulo
Reabilitação de TúneisReabilitação de Túneis
CC•• Deterioração. Anomalias Principais e CausasDeterioração. Anomalias Principais e Causas
•• Trabalhos de ReabilitaçãoTrabalhos de Reabilitação
•• Reabilitação of Lapa Tunnel, Metro do PortoReabilitação of Lapa Tunnel, Metro do Porto
•• Reabilitação do Túnel do Juncal, REFERReabilitação do Túnel do Juncal, REFER
•• Reabilitação do Túnel do Rossio, REFERReabilitação do Túnel do Rossio, REFER
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EscolaEscola de de EngenhariaEngenharia de Sde Sãão Carlos, o Carlos, AgostoAgosto 20102010
A - Reabilitação de elementos estruturais
Infiltração da água
A infiltração da água é a principal causa de– A infiltração da água é a principal causa de 
deterioração e ocorre em todos os tipos de túneis
– Como o padrão de escoamento varia no tempo e p p
os drenos ficam obstruídos com sedimentos, a 
água vai procurar um caminho adequado através 
das juntas e das fissurasdas juntas e das fissuras
– Um cenário que pode ocorrer está relacionado 
com a subida do nível freático devido à 
acumulação de caves nos vários edifícios
– Como é de esperar nada de positivo ocorre com 
as infiltrações para o interior dos túneis
1 2 3 4 5
as infiltrações para o interior dos túneis
Manutenção e Reabilitação
Esquema do controlo da circulação da água para 
efeitos de drenagem
1 2 3 4 5Manutenção e Reabilitação
Consequências da infiltração da água
Lista possível de problemas que podem degradar o túnel ou 
afectar o risco que pode resultar da infiltração das águas
– Erosão do cimento e agregados do concretoErosão do cimento e agregados do concreto
– O aço com pequeno ou inadequado recobrimento pode ser corroído e 
causar a delaminação ou desplacamento da cobertura de concreto
– As pregagens que ligam segmentos de túneis podem ser corroídas e p g g q g g p
falharem
– Elementos de alvenaria podem ser susceptíveis de deterioração devido 
à presença da água
– Partículas de solo podem ser carreadas através das fissuras e criar 
vazios atrás do suporte
– Elementos de sistemas auxiliares podem ser danificados
A á d l i bl– A água pode gelar e criar problemas aos utentes
– Congelação dos drenos e presença do sal
– O nível de corrosão nos componentes do túnel podem ser aumentados 
pela presença de corrente eléctrica dos sistemas de tracção
1 2 3 4 5
pela presença de corrente eléctrica dos sistemas de tracção
Manutenção e Reabilitação
Formação de gelo
1 2 3 4 5
ç g
Manutenção e Reabilitação
Métodos de reabilitação
• Existem 3 possibilidades a considerar na 
bilit ã d tú l d id bl dreabilitação de um túnel devido a problemas de 
infiltração:
– Reparações de curto prazo
– Reparações de longo prazo
– Reconstrução de partes do suporte utilizando métodos de 
impermeabilização que incorporem novas tecnologiasp ç q p g
• Análises de custo devem ser seguidas na escolha 
do método, no entanto a primeira e a segunda 
lt ti ã i id A t i hi ótalternativa são as mais seguidas. A terceira hipótese 
não é discutida posto que as anteriores discutem as 
tecnologias
1 2 3 4 5Manutenção e Reabilitação
Reparações de curto prazo
• Paracertas situações pode ser necessário 
redireccionar as águas infiltradas para o sistema de 
drenagem numa base temporária até que sejam 
conduzidas outras investigações ou sejam 
implementadas soluções a longo prazop ç g p
» Drenagem – Se as infiltrações ocorrem em juntas 
numa direcção perpendicular ao eixo do túnel podem 
ser usadas folhas de neoprene ligadas aoser usadas folhas de neoprene ligadas ao 
revestimento com canais de alumínio
1 2 3 4 5
Canais de plástico
• Outro sistema rudimentar consiste em usar tubos de plástico 
inserido no concreto no local de maior infiltração. Pode estar 
ligado ao sistema de drenagem primárioligado ao sistema de drenagem primário
1 2 3 4 5
Manutenção e 
Reabilitação
Reparações de longo prazo
Existe uma grande variedade de métodos de reparação a longo 
M i f ã l id lhprazo. Muito factores estão envolvidos na escolha. 
Torna-se necessário efectuar um estudo detalhado das causas e 
do volume de água infiltrado
T bé ét d d fí i dTambém o método de preparar a superfície e o processo de 
instalação do sistema de impermeabilização deve ser 
investigado de forma a determinar o sistema a ser usado
1 Uso de painéis1. Uso de painéis
Têm sido usados com 
sucesso em túneis com 
superfície de rochasuperfície de rocha 
exposta de maneira a 
permitir que água fique 
antes do painel. A 
Figura mostra um 
l t h
1 2 3 4 5
exemplo nas montanhas 
da Pensilvânia
Manutenção e Reabilitação
Membranas
impermeabilizantesimpermeabilizantes
Pode também ser usada 
uma membranauma membrana, 
contínua, flexível que 
permite conduzir a 
água para o sistema de g p
drenagem
O processo pode ser 
efectuando usando um 
material geotêxtilmaterial geotêxtil 
contra o interior do 
túnel, depois uma 
membrana de PVC 
seguida por uma 
camada de material 
protector como 
concreto projectado ou
1 2 3 4 5
concreto projectado ou 
outro material
Manutenção e Reabilitação
1 2 3 4 5
Tela impermeabilizante
Manutenção e Reabilitação
3. Injecção de fissuras-j ç
juntas
O método mais comum para p
prevenir infiltrações 
consiste em injectar 
fissuras ou juntas com 
material cimentício ou 
com outras partículas. 
Resinas podem ser usadas e 
são extremamente 
flexíveis. São no entantoflexíveis. São no entanto 
dispendiosas e por vezes 
tóxicas e inflamáveis.
A Figura ilustra e explica o 
processo de aplicação deprocesso de aplicação de 
um produto químico.
1 2 3 4 5Manutenção e Reabilitação
1 2 3 4 5Princípios da injecção de tratamento do extradorso em 2 fases
Injecção de solo-rocha
• Como alternativa à injecção 
de juntas ou fissuras 
materiais similares podemmateriais similares podem 
ser injectados através do 
suporte na interface com o 
maciço
• Pretende-se providenciar 
uma barreira ao redor do 
túnel.
• O processo consiste em 
efectuar furos 
perpendiculares ao suporte. pe pe d cu a es ao supo te
A injecção é mantida a 
pressão constante durante 
um certo tempo para 
penetrar nas fissuras do 
maciço.ç
• Existem variados produtos 
que são aplicados.
Reparação de juntas-fissuras
• Se as injecções não 
l bl tãresolvem o problema, então a 
solução consiste em em 
converter a fissura numa 
junta que permite 
movimentos diferenciais e 
di i t d
1 2 3 4 5
adicionar componentes de 
impermeabilização.
Manutenção e Reabilitação
As Figuras tratam respectivamente fissuras e juntas. A diferença consiste na adição de um tubo 
que permite a infiltração da água de forma a ser colectada para o exterior
1 2 3 4 5Manutenção e Reabilitação
Reconstrução e nova construção
• Se a degradação do túnel está avançada então a 
ã l li d fi ibiti éreparação localizada fica proibitiva e é 
necessário reconstruir áreas importantes 
usando diferentes técnicas
• É o caso do concreto projectado, ou concreto 
bombeado sobre a forma de um suporte
E i t á i té i ã li d• Existem várias técnicas que serão explicadas 
brevemente
Aplicações de concreto projectadoAplicações de concreto projectado
• O uso aumentou bastante com o método SEM e o 
incremento na qualidade deste material e sua aplicação
• Outra possibilidade consiste em remover porções do• Outra possibilidade consiste em remover porções do 
suporte existente, colocar uma tela de geotêxtil e 
membrana impermeabilizante e finalmente com um 
revestimento de concreto projectado.
1 2 3 4 5
revestimento de concreto projectado.
Manutenção e Reabilitação
Cortante controlado a 
laser para remoção 
de partes do suporte 
de um túnelde um túnel
1 2 3 4 5Manutenção e Reabilitação
Aplicação de concreto 
projectadop j
1 2 3 4 5Manutenção e Reabilitação
Controlo das juntas
• As juntas deterioradas podem ser reparadasAs juntas deterioradas podem ser reparadas 
como descrito anteriormente.
• Quando possível devem ser devem ter um novo 
sistema que permita a junta ser inicialmente 
injectada com injecções e permita ser reinjectada 
no futuro mal se manifestem indícios de 
infiltrações significativas.
Projecto do betão
• Um dos métodos mais efectivos de prevenção de 
infiltrações consiste em projectar adequadamente 
o concreto ou concreto projectado com misturas o co c eto ou co c eto p ojectado co stu as
apropriadas de modo a obter um material o mais 
impermeável possível e não susceptível de 
fissurar
1 2 3 4 5
fissurar.
Manutenção e Reabilitação
REPARAÇÃO DO CONCRETO
1 2 3 4 5Manutenção e Reabilitação
• Quando o betão se deteriora é importante repara 
de forma a evitar a sua degradação futurade forma a evitar a sua degradação futura
• As reparações devem ser duráveis, fáceis de 
instalar, capazes de serem efectuadas 
id t d t h f d irapidamente durante as horas fora de serviço e 
pouco dispendiosas
• A deterioração do concreto depende vários ç p
factores:
– Infiltração das águas
– Corrosão devido ao metal embebido
– Desintegração de material
– Efeitos térmicos
– Condições das cargasCondições das cargas
– Imperfeições devidas à mão de obra
• Uma vez avaliado o defeito e a cauda determinada 
devem ser implementadas as medidas que a
1 2 3 4 5
devem ser implementadas as medidas que a 
seguir se descrevem
Manutenção e Reabilitação
Para fissuras sem água, a fissura deve ser 
Fracturas
cheia com resina epoxy. As figuras são 
exemplos de reparação
1 2 3 4 5
Manutenção e Reabilitação
Desplacamento
O d l t é
a)
• O desplacamento é uma 
depressão irregular do 
concreto na qual a fractura é 
paralela ou ligeiramenteparalela ou ligeiramente 
paralela à superfície
• Se o inspector recomendar a 
reparação podem ser usados 
os seguintes procedimentos:
a) Pequeno desplacamento ) q p
sem reforço do aço exposto
b) Pequeno desplacamento 
com reforço do aço expostocom reforço do aço exposto
c) Grande desplacamento com 
reforço do aço exposto
1 2 3 4 5Manutenção e Reabilitação
Manutenção e Reabilitação
1 2 3 4 5
1 2 3 4 5Manutenção e Reabilitação
Reparação dos suportes
1 2 3 4 5Manutenção e Reabilitação
1 2 3 4 5
Desmonte mecânico para remoção de alvenaria 
degradada. Este tipo de equipamentos pode também 
ser usado para correcção do gabarit.
Exemplo de reforço de um hasteal, com 
ancoragens e lintel de betão
1. Concreto colocado in situ
2. Concreto préfabricado (caso das TBMs)
3. Aço
4. Chapas de açop ç
1 2 3 4 5Manutenção e Reabilitação
Junta de metal
1 2 3 4 5Manutenção e Reabilitação
5. Concreto projectado
6 Alvenaria6. Alvenaria
7. Rocha exposta
1 2 3 4 5
Túnel da Lapa
1 2 3 4 5Manutenção e Reabilitação
Caracterização geológica
Túnel da Lapa
GRANITO DO PORTO
Secções em betão e alvenaria
1 2 3 4 5Manutenção e Reabilitação
P i i i t í ti
Túnel da Lapa
Principais características
1 2 3 4 5
~Perfil existente
Manutenção e Reabilitação
Túnel da Lapa
Projecto de intervenção
1 2 3 4 5Manutenção e Reabilitação
Túnel da Lapa
Caracterização geomecânica
Modelo 2DModelo 2D
Modelo 3D
1 2 3 4 5Manutenção e Reabilitação
Túnel da Lapa
G7 Revestimento secundárioG7
G5
G4
G3
Betão projectado - existente
Revestimento secundário
Revestimento primário
G3
G2
PregagensBetão projectado 
l li f
1 2 3 4 5
alcali - free
Manutenção e Reabilitação
Túnel da Lapa
Resultados obtidos - deslocamentos
Max. Displ. 
=1,08mm
Steps 01-05
Step 01-02 Step 01-03
Step 01 05 Step 01 06
1 2 3 4 5
Step 01-05 Step 01-06
Manutenção e Reabilitação
Túnel da Lapa
Assentamentos totais à superfície
Distância (m) Step 6
Z R t
0
0,0001
0,0002
0,0003
00004
0 20 40 60 80 100
en
to
s 
To
ta
is
 (
Zonas em Rotura
0,0004
0,0005
0,0006
0,0007D
es
lo
ca
m
e
Query 1stage2 stage1 Query 1stage3 stage1 Query 1stage4 stage1Query 1 stage 2 - stage 1 Query 1 stage 3 - stage 1 Query 1 stage 4 - stage 1
Query 1 stage 5 - stage 1 Query 1 stage 6 - stage 1
Max. settlement (mm) 6,0
Max. Horizontal displ. (mm) 0,45
Max displ In the crown (mm) 0 72
1 2 3 4 5
Max displ. In the crown (mm) 0,72
Manutenção e Reabilitação
Túnel do Juncal
 Rebaixo da soleira
 Selagem do coroamento por injecções
 Aplicação de concreto projectado
 Outras obras de reforço
1 2 3 4 5Manutenção e Reabilitação
Rebaixo da soleira
1 2 3 4 5Manutenção e Reabilitação
Rebaixo da soleiraRebaixo da soleira
1 2 3 4 5 Manutenção e Reabilitação
Uso de georadar
1 2 3 4 5Manutenção e Reabilitação
Obras de rebaixamento da soleira
1 2 3 4 5Manutenção e Reabilitação
1 2 3 4 5
Aspecto de um nicho de segurança
Manutenção e Reabilitação
Dreno colocado por baixo de uma camada de betão projectado e a 
d i á h t i
1 2 3 4 5
conduzir a água para os hasteais
Manutenção e Reabilitação
Túnel do Juncal
1 2 3 4 5Manutenção e Reabilitação
Esquemas 
das medidasdas medidas 
de 
reconstrução
1 2 3 4 5
1 2 3 4 5
Rebaixamento do nível 
da plataforma
1 2 3 4 5Manutenção e Reabilitação
Parte da planta de drenagem do túnel. Nesta zona, a drenagem lateral enterrada passa a ser feita 
em canal aberto
1 2 3 4 5
Drenagem em canal 
aberto
Aspecto do Túnel do Juncal após a reabilitação
1 2 3 4 5Manutenção e Reabilitação
1 2 3 4 5
Análise do comportamento estrutural do túnel do 
Juncal
1 2 3 4 5Projecto de uma escapatória
Reabilitação do Túnel do Rossio
1 2 3 4 5
Reabilitação do Túnel do Rossio
• Dados Históricos
• Características Principais do TúnelCaracterísticas Principais do Túnel
• Geologia
• Reparações Préviasp ç
• Reabilitação Final
– Projecto
– Construção
• Conclusões
1 2 3 4 5Manutenção e Reabilitação
Reabilitação do Túnel do Rossio
Dados Históricos
 AA construçãoconstrução dodo TúnelTúnel dodo RossioRossio começoucomeçou emem 18871887 ee foifoi
concluídoconcluído emem 18891889..
ff
 AA construçãoconstrução dodo TúnelTúnel dodo RossioRossio começoucomeçou emem 18871887 ee foifoi
concluídoconcluído emem 18891889..
ff AA estaçãoestação dodo RossioRossio comcom oo túneltúnel foifoi consideradaconsiderada aa obraobra maismais
importanteimportante construídaconstruída emem PortugalPortugal nono séculoséculo XIXXIX..
 OO túneltúnel comcom umum comprimentocomprimento dede 22 600600mm foifoi escavadoescavado emem
 AA estaçãoestação dodo RossioRossio comcom oo túneltúnel foifoi consideradaconsiderada aa obraobra maismais
importanteimportante construídaconstruída emem PortugalPortugal nono séculoséculo XIXXIX..
 OO túneltúnel comcom umum comprimentocomprimento dede 22 600600mm foifoi escavadoescavado emem
1 2 3 4 5
 OO túneltúnel comcom umum comprimentocomprimento dede 22 600600mm foifoi escavadoescavado emem
solossolos ((11//33)) ee emem rochasrochas brandasbrandas ((22//33)) nana parteparte restanterestante.. OO
revestimentorevestimento foifoi emem alvenariaalvenaria..
 OO túneltúnel comcom umum comprimentocomprimento dede 22 600600mm foifoi escavadoescavado emem
solossolos ((11//33)) ee emem rochasrochas brandasbrandas ((22//33)) nana parteparte restanterestante.. OO
revestimentorevestimento foifoi emem alvenariaalvenaria..
Reabilitação do Túnel do Rossio
1 2 3 4 5
Reabilitação do Túnel do Rossio
1 2 3 4 5
Reabilitação do Túnel do Rossio
Estação de 
Campolidep
1 2 3 4 5Manutenção e Reabilitação
Reabilitação do Túnel do Rossio
1 2 3 4 5
Características principais do Túnel
Manutenção e Reabilitação
Reabilitação do Túnel do Rossio
1 2 3 4 5Manutenção e Reabilitação
Reabilitação do Túnel do Rossio
Método 
B l
1 2 3 4 5
Belga
Manutenção e Reabilitação
Reabilitação do Túnel do Rossio
1 2 3 4 5
Reabilitação do Túnel do Rossio
1 2 3 4 5 Plataforma
Reabilitação do Túnel do Rossio
Monitoring 
schemescheme
1 2 3 4 5Manutenção e Reabilitação
Reabilitação do Túnel do Rossio
1 2 3 4 5
Em 1920, 2 secções do do coroamento do 
arco do túnel abateram, com aumento da 
pressão vertical
Reabilitação do Túnel do Rossio
Conclusion
1 2 3 4 5
Reabilitação do Túnel do Rossio
Formações geomecânicas:
GEOLOGIA
Formações geomecânicas:
Estação do Rossio até km 0+600
Argilas e formações margosas, também 
com areias finas
 km 0+600 até km 0+900
Formações Miocénicas com argilas e 
calcários
1 2 3 4 5Manutenção e Reabilitação
Reabilitação do Túnel do Rossio
F õ â iFormações geomecânicas:
 km 0+900 até km 1+100
Basaltos de Lisboa altamente fracturados
 km 1+100 até km 2+800
Margas com calcários
1 2 3 4 5Manutenção e Reabilitação
Reabilitação do Túnel do Rossio
Km 0.393
Km 1.938
Km 0.900
1 2 3 4 5Manutenção e Reabilitação
Reabilitação do Túnel do Rossio
Cronologia de reparação
1952 – Soleira em betão desde a Estação do Rossio até km 0,700
1955 – Rebaixamento da soleira de 30-50 cm1955 Rebaixamento da soleira de 30 50 cm 
1967 – Construção de um novo sistema de drenagem
1979 – O LNEC inicia a observação do túnel com convergências
1983 – Reabilitação da parede do lado esquerdo ao km 0,900 com 2 séries ç p q ,
de ancoragens de 200 kN
1987 – Reabilitação do lado direito da parede ao km 0,900 com 2 séries de 
ancoragens de 245 kN
1991 – Reabilitação de 2 trechos de 200 m entre km 0,220 e 0,420
1993-1995 – Reabilitação do túnel em 200 m próximo da Estação e reforço 
do túnel devido à construção do túnel Herculano do Metro de 
Li bLisboa
2001 – Reabilitação ao km 0,900 com contrafortes e ancoragens de 540 kN
2004 – Fecho do túnel à circulação ferroviária
2005 2007 Reabilitação final do túnel
1 2 3 4 5
2005-2007 – Reabilitação final do túnel
Manutenção e Reabilitação
Reabilitação do Túnel do Rossio
Efeitos da construção de um túnel do Metro de Lisboa 
• O túnel Herculano doO túnel Herculano do 
Metro de Lisboa 
atravessa por cima o 
túnel do Rossio a uma 
distância de 2m.
• Um sistema de reforço 
foi projectado para o túnel 
do Rossio de forma a 
assegurar a sua 
estabilidade. 
O i t d f• O sistema de reforço 
compreende o uso de 
pregagens injectadas e 
de betão projectado
1 2 3 4 5
de betão projectado
Manutenção e Reabilitação
Reabilitação do Túnel do Rossio
Região tratada 
do túnel do 
Rossio
1 2 3 4 5Manutenção e Reabilitação
Reabilitação do Túnel do Rossio
C2 & C3 - Calcários
Mm - Solo
C2T & C3T – Calcários 
tratadostratados
Existe um espaço entre o revestimento de alvenaria e o maciço rochoso, 
que alcança a espessura de 0,6m num dos furos de sondagem e 1,9m no 
outro.
O maciço rochosos na proximidade da cavidade é formado por calcáriosO maciço rochosos na proximidade da cavidade é formado por calcários 
com descontinuidades preenchidas por argilas e com fluxos de água. Num 
dos furos, ocorre mármore com 9m de espessura.
O valor de RQD é menor que 50 em regra com valores frequentemente
1 2 3 4 5
O valor de RQD é menor que 50, em regra, com valores frequentemente 
menores que 10, o que permite classificar o maciço de muito pobre.
Manutenção e Reabilitação
Reabilitação do Túnel do Rossio
γ
Kg/m3
E
MPa
ν C
MPa
Φ

C2 2500 2000 0 25 0 5 23C2 2500 2000 0.25 0.5 23
C3 2500 1500 0.25 0.3 23
Mm 2500 300 0.35 0.05 30
C2 T 2500 10000 0 25 0 6 23C2-T 2500 10000 0.25 0.6 23
C3-T 2500 7500 0.25 0.4 23
Betão
Proj
2000 10000 0.2 - -
Proj. 
Betão 2000 15000 0.2 - -
Alve-
naria
2000 3000 0.2 - -
Sequência: 1- Estado de tensão & túnel ferroviário; 2 – Escavação do túnelda secção do túnel do metropolitano; 3 – Injecção; 4 – Escavação da secção 
d tú l i f i 5 I t l ã d t b tã 6 A ã í i
1 2 3 4 5
do túnel inferior; 5 – Instalação do suporte em betão; 6 – Acção sísmica
Manutenção e Reabilitação
Reabilitação do Túnel do Rossio
Extenção das zonas de 
rotura depois da fase 5
Extenção das zonas de 
rotura depois da fase 6
1 2 3 4 5Manutenção e Reabilitação
Reabilitação do Túnel do Rossio
h llSEL YY S ( f ) shellSEL YY-Stress (surface)
Tensões Tensões shellSEL YY-Stress (surface)
-1.3324e+000 to -9.0000e-001
-9.0000e-001 to -6.0000e-001
-6.0000e-001 to -3.0000e-001
-3.0000e-001 to -1.2941e-001
Interval = 3 0e-001
( )
-2.4231e+000 to -2.0000e+000
-2.0000e+000 to -1.7500e+000
-1.7500e+000 to -1.5000e+000
-1.5000e+000 to -1.2500e+000
-1.2500e+000 to -1.0000e+000
-1.0000e+000 to -7.5000e-001
-7.5000e-001 to -5.0000e-001
5 0000e 001 to 2 5000e 001
circunferenciais no 
revestimento de 
alvenaria no 
extradorso após a 
fase 6
Tensões 
circunferenciais no 
revestimento de 
alvenaria no extradorso 
após fase 5 
1 2 3 4 5
 Interval 3.0e 001 -5.0000e-001 to -2.5000e-001
-2.5000e-001 to 0.0000e+000
 0.0000e+000 to 1.9456e-001
I t l 2 5 001
fase 6. 
Manutenção e Reabilitação
Reabilitação do Túnel do Rossio
Obras de reforço ao km 0,900
O túnel foi submetido a várias intervenções de reabilitação, dado o 
comportamento anómalo evidenciado, nomeadamente na vizinhança do km 
0,900. ,
Apesar das obras de reforço e reabilitação anteriormente realizadas, foi 
observada uma evolução significativa das medições de convergência entre 
paredes para esse trechoparedes para esse trecho. 
Foi decidido reforçar ambos os lados da secção do túnel. Os trabalhos 
compreenderam: i) demolição da alvanaria em secções alternativas; ii) 
ã d l d d l t i d f bt l d j d iii)escavação do solo das paredes laterais de forma a obter a largura desejada; iii) 
betonagem dos contrafortes e instalação de ancoragens pré-esforçadas com 
540kN, inclinadas a 40º; iv) remoção parcial da alvenaria entre contrafortes de 
forma ainserir uma viga de betão armado e paredes intermédias
1 2 3 4 5
forma ainserir uma viga de betão armado e paredes intermédias. 
Manutenção e Reabilitação
Reabilitação do Túnel do Rossio
Trabalhos de reforço ao km 0,900
31 contrafortes
9 õ d di õ d ê i
1 2 3 4 5
9 secções de medições de convergências
Manutenção e Reabilitação
Reabilitação do Túnel do Rossio
Secção transversal 
através das 
ancoragens
Secção transversal 
intermédia
1 2 3 4 5Manutenção e Reabilitação
Reabilitação do Túnel do Rossio
Estudos geomecânicos e monitoração
Vários tipos de testes foram p
realizados para a 
caracterização daVarious 
types of tests were 
performed for the mechs
Tractions
(kN) 
performed for the mechs 
ancoragens, de acordo 
com a Norma Europeia 
EN 1537, compreendendo 
ensaios preliminares, 
simplificados e 
detalhados. 
Seis ensaios de carga foramSeis ensaios de carga foram 
realizados, 
correspondendo a 
ancoragens 
Total displac.
Ensaio de 
carga numa 
1 2 3 4 5
instrumentadas. 
g
ancoragem
Manutenção e Reabilitação
Reabilitação do Túnel do Rossio
Modelo numérico dos trabalhos de reforço 
ao km 0,900
soil 
basalt 
masonry 
tconcrete
limestone 
1 2 3 4 5
 
 80 m 
Manutenção e Reabilitação
Reabilitação do Túnel do Rossio
soil 
basalt 
masonry 
t
Grupos de materiais 
na fase 4
Grupos de materiais na 
fase 1 estado inicial
1 2 3 4 5
concrete
limestone 
na fase 4fase 1, estado inicial 
Manutenção e Reabilitação
Reabilitação do Túnel do Rossio
Propriedades dos materiais 
propertiesMateriais  E ν Coesão Ângulo
d
(kg/m3) (GPa) (MPa)
de 
atrito
()
Calcário 2500 1,5 0,25 0,3 23
Argila 2000 0.35 0,25 0,05 0g , ,
Basalto 2500 2 0,25 0,3 30
Betão 2000 15 0,2 - -
Alvenaria 2000 2 0,2 - -
Sequência de análise: 1-Estado de tensão inicial; 2 – Trabalhos de reforço na parede 
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lateral esquerda; 3 - Trabalhos de reforço na parede lateral direita; 4 – Colocação da laje 
de betão e invert
Manutenção e Reabilitação
Reabilitação do Túnel do Rossio
aFase 4
Vectores de deslocamento e magnitudes de 
contorno de deslocamentos
Elementos com comportamento não-elástico
Contorno das tensões de compressão 
principais
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principais 
Manutenção e Reabilitação
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ReabilitaçãoReabilitação finalfinal
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Legenda
Reparação da 
plataforma
Reparação 
estrutural
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Tipos de suportes primários
1 E fil ( b ll ) fi
1
1.Enfilagens (umbrella), perfis 
metálicos, betão projectado e 
fundação com micro-estacas
2. Betão projectado e perfis metálicos 
3. Pregagens e betão projectado
2 3
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Enfilagens
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Zona colapsadap
(km 2,000)
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Pregagens Swellex
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1 2 3 4 5SaídaSaída de de emergênciaemergência
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SaídaSaída de de emergênciaemergência
Manutenção e Reabilitação
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Revestimento final
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Secção S1
Secção S2
ç
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Secção com 
alvenariaalvenaria
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Modelos numéricos
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Conclusion
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Reabilitação do Túnel do Rossio
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Reabilitação do Túnel do Rossio
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Reabilitação do Túnel do Rossio
Conclusion
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Reabilitação do Túnel do Rossio
Conclusion
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Rehabilitation of Rossio Tunnel
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Rehabilitation of Rossio Tunnel
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Rehabilitation of Rossio Tunnel
Conclusion
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Conclusões:
• O estabelecimento dos processos construtivos foi baseado 
nas características do túnel e do maciço, os equipamentos e 
os prazos
• O processo construtivo considerou 2 fases para a demolição p p ç
do revestimento existente e a escavação e a aplicação de 
suportes primários nas zonas com novo suporte. A primeira 
fase envolve o tecto e as paredes, enquanto que a segundafase envolve o tecto e as paredes, enquanto que a segunda 
fase envolve a construção do invert
• Foi implementado um sistema de monitoramento. À 
superfície consistiu principalmente em nivelamento esuperfície consistiu principalmente em nivelamento e 
medição de assentamentos, bem como o monitoramento dos 
edifícios mais vulneráveis. No interior do túnel, foram 
medidas convergências e deslocamentos
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medidas convergências e deslocamentos.
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Obrigado