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ALGUMAS REABILITAÇÕES EM TÚNEIS FERROVIÁRIOS CENTEN ÁRIOS
TÚNEL DE PENAMACORTÚNEIS DO MEÃO E DO VALE DE MEÃO
REFERAcademia
Jaime Martins
Seminário: Engenharia Geotécnica na Reabilitação do Património
Construído
ORDEM DOS ENGENHEIROSSeminário: Engenharia Geotécnica na
Reabilitação do Património Construído
26.02.2014
PORTO
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ALGUMAS REABILITAÇÕES EM TÚNEIS FERROVIÁRIOS CENTENÁRIOS
NÚMERO E COMPRIMENTO DOS TÚNEIS
• 124 Túneis com um comprimento de cerca de 32.570m;• 91 Túneis
em linha com operação ferroviária, com um comprimento de cerca de
29.115m;• 33 Túneis em linha sem operação ferroviária.
• Dos 91 Túneis em operação;– 5 Túneis com mais de 1000m;– 15
Túneis entre 500m e 1000m;– 43 Túneis entre os 100 e 500m;– 28
Túneis com menos de 100m.
DATA DA CONSTRUÇÃO DOS TÚNEIS
• 90% dos Túneis em operação têm mais de 100 anos
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REABILITAÇÃO DO TÚNEL DE PENAMACOR
CARACTERIZAÇÃO GERAL DO TÚNEL
• O Túnel localiza-se entre os PKs 139,268 e 139,325 da Linha da
Beira Baixa;• Tem um comprimento de 57m ;• O traçado da via em
perfil longitudinal é inclinado;• O traçado da via em planta é em
curva;• O maciço encaixante é o Complexo Xisto Grauváquico;• A
construção foi executada entre 1885 a 1891;• Os portais, os
hasteais e a abóbada são constituídos por alvenaria de pedra de
granito.
A REABILITAÇÃO FOI EXECUTADA EM SIMULTÂNEO COM A CRIAÇÃO DE
CONDIÇÕES PARA A ELETRIFICAÇÃO DA LINHA FÉRREA
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SITUAÇÃO EXISTENTE TÚNEL DE PENAMACOR
PATOLOGIAS E ANOMALIAS
• Juntas da alvenaria de pedra desguarnecidas;• Infiltrações de
água e de humidades através do revestimento/sustimento;• Existência
de vazios entre o maciço encaixante e revestimento;• Deficiente
drenagem longitudinal;• Não ocorrência de deformações sinalizadas;•
Existência de detritos e fuligens na abóbada e hasteais e de musgos
nos portais;• Fissuração nas zonas das bocas de entrada e de
saída
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SITUAÇÃO EXISTENTE TÚNEL DE PENAMACOR
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PROJETO DE REABILITAÇÃO DO TÚNEL DE PENAMACOR
RECONHECIMENTO GEOTÉCNICO
• Execução de poços junto à base das fundações dos hasteais,
para se averiguar da qualidadedo terreno de fundação;
• Execução complementar de carotagens na abóbada e hasteais,
para se determinar aespessura e estrutura do revestimento, a
espessura de vazios entre o revestimento e omaciço rochoso e as
características do maciço rochoso e execução de endoscopia c/
vídeo;
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PROJETO DE REABILITAÇÃO DO TÚNEL DE PENAMACOR
RECONHECIMENTO GEOTÉCNICO (CONT.)
• Utilização dos dados do Laser Scanner de 2009, referente à
digitalização visual a 5.000px/scan (fotografia monocromática de
alta resolução), termografia e respetiva perfilometria;
• Execução de levantamento por Georadar.
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PROJETO DE REABILITAÇÃO DO TÚNEL DE PENAMACOR
RECONHECIMENTO GEOTÉCNICO (CONT.)RADARGRAMA (EXEMPLO))
Hasteal esquerdo a 1,5 m de altura – 900 MHz
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PROJETO DE REABILITAÇÃO DO TÚNEL DE PENAMACOR
RECONHECIMENTO GEOTÉCNICO (CONT.)
Laser Scanner
Digitalização e termografia
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PROJETO DE REABILITAÇÃO DO TÚNEL DE PENAMACOR
RECONHECIMENTO GEOTÉCNICO
Laser Scanner
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PROJETO DE REABILITAÇÃO DO TÚNEL DE PENAMACOR
RECONHECIMENTO GEOTÉCNICO
- Neste Túnel não foram executados os seguintes métodos:
• Refração sísmica muito importante a fim de caracterizar
pormenorizadamente os terrenos atravessados em termos de tipo
maciço rochoso e condições associadas, evitando surpresas
desagradáveis em termos de trabalhos a mais;
• Tomografia elétrica;- Neste Túnel foram utilizados dados da
monitorização da convergenciometria clássica (fio de Invar/
Distometer), mas não existia monitorização automática:
- Neste Túnel não foram utilizados dados da monitorização das
fissuras.
- A inspeção visual com mapeamento digital das patologias é
muito importante e foi efetuada.
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PROJETO DE REABILITAÇÃO DO TÚNEL DE PENAMACOR
RECONHECIMENTO GEOTÉCNICO
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PROJETO DE REABILITAÇÃO DO TÚNEL DE PENAMACOR
RECONHECIMENTO GEOTÉCNICO
Mapeamento das anomalias - blocos e juntas da alvenaria
Mapeamento das anomalias - danos estruturais
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PROJETO DE REABILITAÇÃO DO TÚNEL DE PENAMACOR
GABARITOS DE ELETRIFICAÇÃO
( toma em consideração os gabaritos limite de obstáculos GLO, o
gabarito de passagem do pantógrafo e os gabaritos das fixações de
catenária)
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PROJETO DE REABILITAÇÃO DO TÚNEL DE PENAMACOR
GABARITOS DE ELETRIFICAÇÃO
SIMULAÇÃO DA PASSAGEM DOS GABARITOS NA DIGITALAÇÃO DO LASER
SCANNER
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PROJETO DE REABILITAÇÃO DO TÚNEL DE PENAMACOR
PRINCIPAIS TRABALHOS DE REABILITAÇÃO
• Limpeza dos hasteais, abóbada e portais;
• Alegramento e refechamento das juntas de alvenaria de pedra da
abóbada, hasteais e
portais;
• Injeção de colagem do revestimento do maciço rochoso e de
preenchimento da parte
restante das juntas;
• Execução de geodrenos em profundidade;
• Drenagem transversal incorporada em rasgos no
revestimento;
• Impermeabilização parcial da abóbada na largura de 2,00m com
argamassa adequada no
refechamento das juntas.
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PROJETO DE REABILITAÇÃO DO TÚNEL DE PENAMACOR
DESENHO E ESPECIFICAÇÕES TIPO PARA LIMPEZA
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PROJETO DE REABILITAÇÃO DO TÚNEL DE PENAMACOR
DESENHO E ESPECIFICAÇÕES TIPO PARA ALEGRAMENTO E REFECHAMENTO DE
JUNTAS
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PROJETO DE REABILITAÇÃO DO TÚNEL DE PENAMACOR
DESENHO PARA DRENAGEM TRANSVERSAL
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PROJETO DE REABILITAÇÃO DO TÚNEL DE PENAMACOR
DESENHO PARA INJEÇÕES DE CALDA DE CIMENTO
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PROJETO DE REABILITAÇÃO DO TÚNEL DE PENAMACOR
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PROJETO DE REABILITAÇÃO DO TÚNEL DE PENAMACOR
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PROJETO DE REABILITAÇÃO DO TÚNEL DE PENAMACOR
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PROJETO DE REABILITAÇÃO DO TÚNEL DE PENAMACOR
PRINCIPAIS TRABALHOS DE CRIAÇÃO DAS CONDIÇÕES PARA A
ELETRIFICAÇÃO
( trabalho em equipa , especialidades de Túneis, Via e Catenária
envolvidas)
• Rebaixamento da rasante da via em toda a extensão do túnel,
entre cerca de 0,15m na boca de entrada e
cerca 0,14m na boca de saída e um valor máximo de 0,17m na zona
intermédia, correspondentes à
passagem do gabarito de electrificação; de passagem do
pantógrafo, incluindo a altura necessária para os
braços de apoio em toda a extensão, correspondente a uma
abertura de caixa em toda a extensão, sendo
a profundidade total média de escavação de 0,40m.
• Alegramento e refechamento de juntas na zona central de 2m da
abóbada com produto
impermeabilizante,
• Impermeabilização parcial da abóbada na largura transversal de
1m com membrana masterseal 345 ou
equivalente na espessura de 3mm e betão projetado na espessura
de 0,05m;
• Reforço da fundação do hasteal em ambos os lados com uma viga
em betão armado;
• Reposição do sistema drenagem longitudinal com valetas em
ambos os lados da base do hasteal;
• Colocação de drenagem da plataforma em tubo corroado e
perfurado;
• Fornecimento e colocação de manta geotêxtil na caixa da
plataforma.
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PROJETO DE REABILITAÇÃO DO TÚNEL DE PENAMACOR
PRINCIPAIS TRABALHOS DE CRIAÇÃO DAS CONDIÇÕES PARA A
ELETRIFICAÇÃO
REBAIXAMENTO
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PROJETO DE REABILITAÇÃO DO TÚNEL DE PENAMACOR
PRINCIPAIS TRABALHOS DE CRIAÇÃO DAS CONDIÇÕES PARA A
ELETRIFICAÇÃO
IMPERMEABILIZAÇÃO DA ABÓBADA
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EXECUÇÃO DA REABILITAÇÃO DO TÚNEL DE PENAMACOR
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REABILITAÇÃO DOS TÚNEIS DE MEÃO E DE VALE DE MEÃO
CARACTERIZAÇÃO GERAL DOS TÚNEIS
• O Túneis localizam-se respetivamente entre os PKs 168,561 e
168,623 e entre os PKs 169,830 e 169,921 da Linha do Douro;
• Têm respetivamente os comprimentos de 62 e 91m ;• O traçado da
via em perfil longitudinal é inclinado;• O traçado da via em planta
é em curva;• O maciço encaixante é o Complexo Xisto Grauváquico;• A
construção foi executada entre 1882 a 1887;• Os portais e a abóbada
são constituídos por blocos de granito regulares e os hasteais
por
blocos irregulares de xisto e por vezes por blocos regulares de
granito.
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SITUAÇÃO EXISTENTE NOS TÚNEIS DE MEÃO E DE VALE DE MEÃO
PATOLOGIAS E ANOMALIAS
• Juntas da alvenaria de pedra desguarnecidas;• Infiltrações de
água e de humidades através do revestimento/sustimento;• Existência
de vazios entre o maciço encaixante e revestimento;• Deficiente
drenagem longitudinal;• Deformações assinaláveis nos hasteais;•
Existência de detritos e fuligens na abóbada e hasteais e de musgos
nos portais;• Fissuração significativa nomeadamente nas zonas das
bocas de entrada e de saída;• Erosão superficial dos hasteais.
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SITUAÇÃO EXISTENTE NOS TÚNEIS DE MEÃO E DO VALE DE MEÃO
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SITUAÇÃO EXISTENTE NOS TÚNEIS DE MEÃO E DO VALE DE MEÃO
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PROJETO DE REABILITAÇÃO NOS TÚNEIS DE MEÃO E DO VALE DE MEÃO
RECONHECIMENTO GEOTÉCNICO
• Execução de poços junto à base das fundações dos hasteais,
para se averiguar da qualidadedo terreno de fundação;
• Execução de carotagens de diâmetro 40mm na abóbada e hasteais
para endoscopia c/ video;• Execução de carotagens de 75mm para
recolha de amostras do revestimento e do maciço
encaixante, para se determinar a espessura do revestimento, a
espessura de vazios e paraensaios de compressão e
deformabilidade;
• Utilização dos dados do Laser Scanner de 2004, referente à
digitalização visual a 5.000px/scan (fotografia monocromática de
alta resolução), termografia e respetiva perfilometria.
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PROJETO DE REABILITAÇÃO DOS TÚNEIS DE MEÃO E DO VALE DE MEÃO
RECONHECIMENTO GEOTÉCNICO
• Execução de Georadar pelo LNEC e posteriormente pela Inspeção
da Refer;• Recolha de amostras de água para análise química.•
Caracterização litológica;• Caracterização tectónica e sísmica;•
Caracterização geomorfológica;• Caracterização hidrológica e
hidrogeológica;• Caracterização geomecânica
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PROJETO DE REABILITAÇÃO DOS TÚNEIS DE MEÃO E DO VALE DE MEÃO
RECONHECIMENTO GEOTÉCNICO (CONT.)
Laser Scanner
Digitalização e termografia
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PROJETO DE REABILITAÇÃO DOS TÚNEIS DE MEÃO E DO VALE DE MEÃO
RECONHECIMENTO GEOTÉCNICO (CONT.)
Laser Scanner
Digitalização e termografia
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PROJETO DE REABILITAÇÃO DOS TÚNEIS DO MEÃO E DO VALE DE MEÃO
RECONHECIMENTO GEOTÉCNICO
- Neste Túneis não foram executados os seguintes métodos:
• Refração sísmica muito importante a fim de caracterizar
pormenorizadamente os terrenos atravessados em termos de tipo
maciço rochoso e condições associadas, evitando surpresas
desagradáveis em termos de trabalhos a mais;
• Tomografia elétrica;- Neste Túnel foram utilizados dados da
monitorização da convergenciometria clássica (fio de Invar/
Distometer), mas não existia monitorização da convergenciometria
automática.
- Nestes Túneis foi executada monitorização das fissuras.
- A inspeção visual com mapeamento digital das patologias é
muito importante e foi efetuada
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PROJETO DE REABILITAÇÃO DOS TÚNEIS DO MEÃO E DO VALE DE MEÃO
RECONHECIMENTO GEOTÉCNICO
DESENHO TIPO PARA MONITORIZAÇÃO DE FISSURAS
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PROJETO DE REABILITAÇÃO DOS TÚNEIS DE MEÃO E DO VALE DE MEÃO
PRINCIPAIS TRABALHOS DE REABILITAÇÃO
• Preenchimento dos vazios entre o maciço e o revestimento com
caldas de cimento e areia;• Reforço dos hasteais com betão
projetado armado e aplicação de pregagens;• Substituição das
alvenarias que denotam maior alteração;• Proceder ao alegramento e
refechamento das juntas das alvenarias;• Instalação de sistema de
captação de águas para drenagem do maciço, através de geodrenos;•
Impermeabilização das bocas de entrada e de saída;• Altear o
parapeito das bocas para evitar a queda de fragmentos de rocha
sobre alinha férrea;• Estabilização dos taludes de emboquilhamento
e de testa de ambos os túneis, nos quais se
observam instabilidades seja de queda de blocos por rotura em
cunha seja por deslizamentos emsuperfície curva. Mesmo nos casos em
que não existem instabilidades ativas é de salientar que numdos
lados a atitude da xistosidade é desfavorável, com sistema de
drenagem;
• Limpeza das alvenarias;• Pintura do betão e das alvenarias;•
Drenagem transversal e longitudinal das águas do maciço
encaixante;• Drenagem da plataforma de via.
• Melhoria das condições de segurança;Passeio, sinalética,
iluminação para trabalhos, nicho e tomadas
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EXECUÇÃO DA REABILITAÇÃO DOS TÚNEIS DE MEÃO E DO VALE DE
MEÃO
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EXECUÇÃO DA REABILITAÇÃO DOS TÚNEIS DE MEÃO E DO VALE DE
MEÃO
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EXECUÇÃO DA REABILITAÇÃO DOS TÚNEIS DE MEÃO E DO VALE DE
MEÃO
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FINAL DA REABILITAÇÃO DOS TÚNEIS DE MEÃO E DO VALE DE MEÃO
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FINAL DA REABILITAÇÃO DOS TÚNEIS DE MEÃO E DO VALE DE MEÃO
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FINAL DA REABILITAÇÃO DOS TÚNEIS DE MEÃO E DO VALE DE MEÃO
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FINAL DA REABILITAÇÃO DOS TÚNEIS DE MEÃO E DO VALE DE MEÃO
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ESTRUTURAS para o FUTURO
Obrigado pela atenção