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Houseman Miguel Arroyo Castro
Escavação Mecanizada de Túneis em Rocha com Tunnel Boring
Machine (TBM)
Dissertação de Mestrado
Dissertação apresentada ao Programa de Pós-graduação em
Engenharia Civil da PUC-Rio como requisito parcial para obtenção do
título de Mestre em Engenharia Civil.
Orientador: Prof. Sergio Augusto Barreto da Fontoura
Rio de Janeiro Fevereiro de 2015
DBDPUC-Rio - Certificação Digital Nº 1213375/CA
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Houseman Miguel Arroyo Castro
Escavação Mecanizada de Túneis em Rocha com Tunnel Boring
Machine (TBM)
Dissertação apresentada como requisito parcial para obtenção do
grau de Mestre pelo Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil
do Departamento de Engenharia Civil do Centro Técnico Científico da
PUC-Rio. Aprovada pela Comissão Examinadora abaixo assinada.
Prof. Sergio Augusto Barreto da Fontoura Orientador
Departamento Engenharia Civil – PUC-Rio
Prof.ª Anna Laura Lopes da Silva Nunes Universidade Federal do
Rio de Janeiro
Prof.ª Raquel Quadros Velloso Departamento Engenharia Civil –
PUC-Rio
Prof. José Eugenio Leal Coordenador Setorial do Centro
Técnico Científico – PUC-Rio
Rio de Janeiro, 06 de fevereiro de 2015
DBDPUC-Rio - Certificação Digital Nº 1213375/CA
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CDD: 624
Todos os direitos reservados. É proibida a reprodução total ou
parcial do trabalho sem autorização da universidade, do autor e do
orientador.
Houseman Miguel Arroyo Castro
Graduou-se em Engenharia Civil na Universidade de Costa Rica
(UCR) em 2011, com especialidade nas áreas de Estruturas, Geotecnia
e Administração da construção. Trabalhou durante dois anos na área
privada na Costa Rica, exercendo os cargos de engenheiro de projeto
e desenhista em obras de estabilização de encostas na firma
Ingeotec S.A, engenheiro desenhista no departamento de
infraestrutura civil da firma PIASA Consultores, e como engenheiro
de projeto em um complexo habitacional de alto padrão. Atualmente
realiza o Mestrado em Engenharia Civil na PUC-Rio com
especialização na área de Geotecnia.
Ficha Catalográfica
Castro, Houseman Miguel Arroyo
Escavação mecanizada de túneis em rocha com Tunnel Boring
Machine (TBM) / Houseman Miguel Arroyo Castro ; orientador: Sergio
Augusto Barreto da Fontoura. – 2015.
281 f. : il. (color.) ; 30 cm
Dissertação (mestrado)–Pontifícia Universidade Católica do Rio
de Janeiro, Departamento de Engenharia Civil, 2015.
Inclui bibliografia 1. Engenharia civil – Teses. 2. Tunnel
Boring Machine
(TBM). 3. Túneis. 4. Maciços rochosos. 5. Boreability. 6.
Ensaios de abrasividade. 7. Taxa de penetração. 8. Taxa de avanço.
9. Métodos de estimativa do desempenho. I. Fontoura, Sergio Augusto
Barreto da. II. Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro.
Departamento de Engenharia Civil. III. Título.
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Primeiramente a Deus, fonte de tudo o que eu sou.
Aos meus amados pais Miguel e Carmen. Aos meus caros irmãos
Lorenzo, Bryan e Nolan.
Aos meus sobrinhos Donovan, Sebastian e Neythan. Aos meus seres
queridos e amigos,
companheiros de todas as horas.
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Agradecimentos
Primeiramente agradeço a Deus por esta oportunidade que me
concedeu, por seu amor incondicional e pela vida, e por tantas
pessoas especiais que tem colocado ao longo do meu caminho. Jesus
eu confio em Vos, e este triunfo coloco-o ao teu dispor.
Ao meu caro orientador Prof. Sérgio A. B. da Fontoura, por sua
valiosa ajuda e orientação na realização deste trabalho, pelos seus
ensinamentos e seu vital apoio nas dificuldades. Que Deus lhe
abençoe e guie no seu caminho de docente e profissional da
engenharia.
Aos caros membros da banca examinadora: Prof.ª Anna Laura Nunes,
Prof.ª Raquel Velloso e Prof. Alberto Sayão. Muito obrigado pela
valiosa participação na avaliação do presente trabalho, e, pela
ajuda e correções que permitiram aperfeiçoá-lo ainda mais. Que Deus
lhes abençoe sempre.
Ao CNPq e à PUC-Rio, pelos auxílios concedidos, sem os quais
este trabalho não poderia ter sido realizado.
Aos engenheiros Jamal Rostami, Amund Bruland e Arild Palmström,
pela ajuda e disposição, e por me facilitarem suas respectivas
teses, referentes ao tema de estudo desta dissertação.
Aos professores e funcionários do Departamento de Engenharia
Civil da PUC-Rio, muito obrigado pelos ensinamentos e ajuda ao
longo desta experiência de vida e de formação profissional. Sem
vocês este sonho não teria se materializado, que Deus lhes abençoe
e guie sempre.
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Aos meus amados pais Carmen Mayela Castro Cambronero e Miguel
Sebastian Arroyo Torres, razão da minha existência. Muito obrigado
pela vida, pelo amor e apoio incondicional. Sou grato pelos muitos
valores que me transmitiram, em especial por me incentivarem sempre
a lutar pelos meus sonhos e dar o meu melhor. Também aos meus
amados irmãos Lorenzo, Bryan e Nolan, e, meus três lindos sobrinhos
Donovan, Sebastian e Neythan. Amo vocês com todo o meu coração e
este triunfo o dedico a todos vocês, minha amada família.
À minha cara família brasileira, à família Nazareno de Brito.
Muito obrigado pelo apoio e carinho, pelos cuidados e atenções e
pelo seu amor. A Rosimeire (Rosita), Rosiane, Rosadilma, Rozania,
Rosilma, minhas caras irmãs. Também ao Zé, ao senhor Ilário e meus
caros sobrinhos. Muito obrigado por tudo, vocês sempre estarão no
meu coração, nos meus pensamentos e nas minhas orações.
Às caras irmãs da Assunção e todo o pessoal do CENAM que me
acolheram de forma tão carinhosa ao chegar no Brasil. Deus lhes
abençoe sempre e que Santa Maria Eugênia continue lhes guiando na
extensão do Reino de Deus. Levo vocês no meu coração, pois um sulco
ficou marcado em mim com muito amor.
À Claudia Dominguez Malpica, muito obrigado pelo amor, apoio,
companhia, e, por tantos belos e memoráveis momentos que
compartilhamos juntos.
À família Sanchez Carvajal, muito obrigado pelo amor e apoio,
que Deus lhes abençoe sempre. De maneira especial à Bernardita,
José e Suly, muito obrigado por me permitir formar parte da sua
família.
A todos meus familiares que, desde Costa Rica, me acompanharam e
me motivaram a seguir adiante, foram inúmeras as vezes que as
palavras de motivação, as ligações de madrugada, e as mostras de
amor se tornaram forças para prosseguir. Depois destes anos de
muito esforço longe de casa, finalmente conseguimos alcançar este
triunfo, que é todo nosso.
Aos meus caros amigos e colegas da PUC-Rio por todo seu apoio,
pela parceria e ajuda ao longo destes anos. Especialmente aos meus
irmãos da comunidade Sinai, em particular a Jimmy Vasquez, muito
obrigado pelas orações e companhia na fé e na vida estudantil
nestes anos na PUC-Rio.
Ao padre Brito e a todos meus caros amigos da paróquia Santa
Teresa. Especialmente aos meus amigos do grupo jovem STJ, do grupo
jovem da Assunção, e das comunidades dos Prazeres e Nossa Senhora
das Graças.
À Universidade da Costa Rica (UCR), em especial a escola de
Engenharia Civil e aos meus caros professores da graduação, de modo
especial ao Prof. Sergio Sáenz, ao Prof. Marco Valverde e ao Prof.
William Vargas. Muito obrigado pelos ensinamentos e pelo apoio
durante minha formação acadêmica e profissional, e por fomentar meu
interesse na área de Geotecnia.
A todas as pessoas que de formas variadas me estimularam a
seguir adiante, a través de mensagens, palavras de carinho, em fim,
gestos simples, porém muito significativos. Muito obrigado, e que
Deus lhes abençoe eternamente.
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Resumo
Arroyo Castro, Houseman Miguel; Fontoura, Sergio Augusto Barreto
da. Escavação Mecanizada de Túneis em Rocha com Tunnel Boring
Machine (TBM). Rio de Janeiro, 2015. 281p. Dissertação de Mestrado
- Departamento de Engenharia Civil, Pontifícia Universidade
Católica do Rio de Janeiro.
Na atualidade cada vez mais o espaço superficial disponível é
limitado por
condições próprias do entorno, especialmente nas grandes
cidades, de forma
que o aproveitamento do espaço subterrâneo não é mais uma
alternativa e sim
uma necessidade para o crescimento das cidades, para melhorar as
condições
de vida da população e para minimizar os impactos ambientais dos
projetos
necessários para estes fins. Neste contexto, a escavação
mecanizada de túneis
tem-se tornado cada vez mais comum, especialmente em áreas
urbanas, onde o
uso dos métodos de escavação convencional resulta inadequado. Um
aspecto
importantíssimo ao avaliar o uso desta tecnologia consiste em
prever o
desempenho das Tunnel Boring Machines (TBMs) para as condições
específicas
do projeto, de forma que o cronograma de obra e os custos possam
ser
estimados com precisão suficiente. Este trabalho expõe
inicialmente uma breve
resenha da história e evolução das TBMs no mundo.
Posteriormente, são
discutidos os mecanismos de corte, as características dos
cortadores, da
máquina TBM e as propriedades da rocha que intervém no
desempenho.
Também se apresentam os testes mais utilizados para caracterizar
projetos
executados com esta tecnologia. São expostos alguns dos métodos
mais
difundidos no mundo para a determinação do desempenho de
TBMs.
Finalmente, o método desenvolvido na Escola de Minas do Colorado
(Colorado
School of Mines - CSM) foi incorporado numa planilha de cálculo
e foram
avaliados dois casos práticos documentados na literatura (com
face homogênea)
e dez casos sintéticos que incorporam a presença da condição de
face mista.
Palavras-chave Tunnel Boring Machine (TBM); Túneis; maciços
rochosos; boreability;
ensaios de abrasividade; taxa de penetração; taxa de avanço;
métodos de estimativa do desempenho.
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Abstract
Arroyo Castro, Houseman Miguel; Fontoura, Sergio Augusto Barreto
da (Advisor). Mechanical Excavation of Tunnels in Rock with Tunne l
Boring Machine (TBM). Rio de Janeiro, 2015. 281p. MSc. Dissertation
- Departamento de Engenharia Civil, Pontifícia Universidade
Católica do Rio de Janeiro.
Currently more and more of the surface space is seen limited by
specific
conditions of the environment, especially in large cities. Due
of that, the use of
underground space is no longer an alternative but a necessity
for the growth of
the cities, for the improvement of people's livelihood and to
minimize the
environmental impacts of the necessary projects for these
purposes. In this
context, mechanized excavation has become increasingly common,
especially in
urban areas, where the use of conventional excavation methods is
inappropriate.
An important aspect to evaluate the use and efficacy of this
technology is to
predict the performance of TBMs for the specific conditions of a
project, so that
the work schedule and costs can be estimated with sufficient
accuracy. First, in
this work, is presented a brief review of the history and
evolution of TBMs around
the world. Cutting mechanisms and the characteristics of the
cutters, the machine
and the properties of the rock that influence the performance of
a TBM are
discussed. Also the most widely used tests for characterizing
designs run with
this technology are discussed and some of the world's most
widespread methods
for determining the performance of a TBM are exposed too.
Finally, the method
developed at the Colorado School of Mines (CSM) was incorporated
into a
spreadsheet and used to analyze two practical cases documented
in the
literature (with homogeneous surface) and ten synthetic cases
that incorporate
the presence of a mixed face condition.
Keywords
Tunnel boring machine (TBM); Tunnels, rock mass; boreability;
abrasion tests; penetration rate; advances rate; performance
prediction methods.
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Sumário
1. Introdução 27
1.1. Justificativa 28
1.1.1. O problema em estudo 28
1.1.2. Importância 29
1.2. Objetivos 30
1.2.1. Objetivo geral 30
1.2.2. Objetivos específicos 30
1.3. Delimitação do problema 31
1.3.1. Alcance 31
1.3.2. Limitações 32
1.4. Metodologia 32
1.4.1. Fase Teórica 33
1.4.2. Fase de Modelagem 33
1.4.3. Fase de Análise 33
2. Antecedentes históricos e aspectos gerais da escavação
mecanizada 34
2.1. Projetos de túneis escavados com TBM no mundo 50
2.2. Obras subterrâneas no Brasil e as máquinas TBM 53
2.3. Escavação mecanizada com TBM vs. métodos convencionais
57
3. Fragmentação da rocha, ferramentas de corte e tipos de TBMs
62
3.1. Mecanismos de corte em rocha 63
3.2. Ferramentas de corte para rocha 76
3.2.1. Discos de corte 76
3.2.2. Discos undercutting 86
3.2.3. Discos undercutting oscilatórios (ativados) 88
3.3. Desgaste e vida útil das ferramentas de corte 90
3.3.1. Ensaios para determinar a abrasividade da rocha e o
desgaste das
ferramentas de corte 94
3.4. Tipos de máquinas TBM 100
3.4.1. TBM Gripper (TBM-G) 102
3.4.2. TBM com shield sem suporte da frente de escavação (TBM-S)
107
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3.4.3. TBM de shield duplo (Double-shield) 110
3.4.4. TBM-S com lodos para suporte da frente (TBM-S4) 112
3.4.5. TBM-S com balanço de pressão de terras (EPB) para suporte
da frente
(TBM-S5) 115
3.4.6. TBM de modo conversível 118
3.4.7. Revestimento 119
3.4.8. TBMs e as novas tecnologias 123
4. Estimativa do desempenho de TBMs: modelos disponíveis para a
avaliação do
desempenho de TBMs em rocha 125
4.1. Penetração, taxa de penetração, taxa de avanço e
porcentagem efetiva de
utilização de uma máquina TBM 126
4.2. Parâmetros que afetam o desempenho de TBMs 137
4.2.1. Propriedades da rocha intacta 138
4.2.2. Propriedades do maciço rochoso 139
4.2.3. Tipo de cortador e geometria de corte 141
4.2.4. Especificações e parâmetros operacionais da TBM 142
4.3. Ensaios utilizados para projetos com TBMs 142
4.3.1. Ensaios convencionais 144
4.3.2. Ensaios específicos 144
4.4. Modelos disponíveis para a avaliação da penetração e o
desempenho de
TBMs 156
4.4.1. Modelo do CSM (Colorado School of Mines) ou método das
forças 158
4.4.2. Modelo do NTNU (Norwegian University of Science and
Technology
Trondheim) 167
4.4.3. Modelo baseado no Índice do Maciço Rochoso (Rock Mass
Index, RMi)186
4.4.4. Modelo de Ernst Büchi 195
4.4.5. Modelo da Luleå University of Technology 196
4.4.6. Modelo de Nelson 197
4.4.7. Modelo da Universidade Tecnológica de Delft 198
4.4.8. Sistema QTBM 199
4.4.9. Modelos numéricos 206
4.4.10. Outros modelos 206
5. Aplicação do método do CSM para o estudo de dois casos
práticos e um caso
sintético com face mista 210
5.1. Método selecionado para realizar a modelagem 210
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5.2. Estudo de casos práticos 216
5.2.1. Caso 1: Túnel de metrô Otogar-Bagcilar 217
5.2.2. Caso 2: Túnel de esgoto Tuzla-Dragos 228
5.3. Análise de casos sintéticos com face de escavação mista
238
5.3.1. Especificações técnicas da TBM, parâmetros dos materiais
e geometria
dos casos 238
5.3.2. Modelagem e resultados 241
5.4. Análise dos resultados 261
5.4.1. Análise dos casos práticos 261
5.4.2. Análise dos casos sintéticos com face mista 266
6. Conclusões e recomendações 272
7. Referências bibliográficas 277
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Lista de figuras
Figura 1-1. Metodologia proposta. 32
Figura 2-1. Shield por M. I. Brunel, 1806 (Maidl et al, 1996).
34
Figura 2-2. Maquete e vista lateral do shield de Brunel
(Sánchez, 2013 e
Santoyo, 2013). 35
Figura 2-3. Perspectiva do Shield desenhado por Brunel (baseado
em Sánchez,
2013). 35
Figura 2-4. Screw Shield (tipo parafuso) por M. I. Brunel, 1806
(Maidl et al.,
1996). 36
Figura 2-5. Túnel de Brunel construído sob o Rio Tamisa na
década de 1830-
Londres, UK: a)1995 e b) 1997-Túnel após reabilitação com
revestimento
interno em concreto moldado (Sauer e Mergelsberg, 2004). 36
Figura 2-6. Máquina tuneladora “Mountain Slicer” de H.-J. Maus,
Túnel Monte
Cenis, 1846 (Maidl et al., 2008). 38
Figura 2-7. Primeira TBM de Wilson, Túnel Hoosac, 1853 (Maidl et
al., 2008). 39
Figura 2-8. Desenvolvimentos adicionais para TBM por Wilson,
U.S. patente No.
17650, 1875 (Maidl et al., 2008). 41
Figura 2-9. Máquina de túneis com cabeça de perfuração e braços
oscilantes de
corte por E. Talbot, U.S. patente No. 9774, 1853 (Maidl et al.,
2008). 41
Figura 2-10. Máquina tuneladora por Cooke e Hunter U.K. patent
No. 433, 1866
(Maidl et al., 2008). 42
Figura 2-11. TBM por Beaumont U.K. patent No. 4166, 1863 (Maidl
et al., 2008).
42
Figura 2-12. TBM por Beaumont/English, ɸ 2.13m, túnel Channel,
1882 (Maidl et
al., 2008). 42
Figura 2-13. Máquina de corte de galeria “Eiserner Bergmann”
1916/17 de
Schmidt, Kranz et al. (Maidl et al., 2008). 43
Figura 2-14. Construção do túnel do Rio St. Clair, fim do século
XIX (Da Cruz,
2006). 43
Figura 2-15. Máquina de corte de galeria de Schmidt, Kranz et
al., ɸ 3 m, 1931
(Maidl et al., 2008). 44
Figura 2-16. TBM por Whitaker, ɸ 3,6 m, 1922 (Maidl et al.,
2008). 44
Figura 2-17. TBMs de Robbins: a) Primeira TBM Robbins, modelo
910-101,
Barragem Oahe, ɸ 8 m, 1953 e b) Primeira TBM Gripper moderna von
J.S.
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Robbins, modelo 910-101131-106, túnel de esgoto no Rio Humber
(Toronto,
Canada), ɸ 3,27 m, 1957 (Maidl et al., 2008). 45
Figura 2-18. Primeiros desenvolvimentos de TBMs na Europa: a)
máquina de
corte SBM 720 da galeria Wohlmeyer (Ӧsterreichisch Alpine
Montan-
Gesellschaft), ɸ 3 m, 1958 e b) TBM SVM 40 (Bade) operada na
indústria
de mineração de carvão, ɸ 4 m, 1961 (Maidl et al., 2008). 46
Figura 2-19. Tipos especiais de TBM Wirth: a) TBM para galeria
inclinada TB II-
300 E, túnel de pressão Emosson, ɸ 3 m, 1968 e b) TBM de
alargamento
TBE 770/1046 H, túnel Sonnenberg, ɸ 7.70 m/10.46 m, 1969 (Maidl
et al.,
2008). 47
Figura 2-20. TBM com shield: a) TBM de shield simples, túnel
Gubrist, ɸ 11,50
m, 1980 e b) TBM de shield duplo, túnel de pressão Sila, ɸ 4,32
m, 1972
(Maidl et al., 2008). 48
Figura 2-21. Inovações futuras (Maidl et al., 2008). 49
Figura 2-22. Evolução das máquinas TBM utilizadas no Brasil
(Rocha, 2012). 54
Figura 2-23. Revestimento de aduelas de concreto pré-moldadas.
Túnel do
metrô Linha 4 amarela, São Paulo (Palma et al., 2014). 54
Figura 2-24. TBM Anita, primeira TBM de shield duplo para rocha
utilizada no
Brasil (Rocha, 2012). 55
Figura 2-25. TBM Robbins para Linha 3 leste do metrô de
Fortaleza, Ceará
(Palma et al., 2014). 56
Figura 2-26. Relação entre o custo total dos diferentes métodos
de escavação e
a extensão do túnel (Palma et al., 2014). 60
Figura 2-27. Relação entre o custo unitário e a extensão do
túnel para
escavação mecanizada e o método tradicional (modificado de Sauer
e
Mergelsberg, 2004). 60
Figura 2-28. Comparação hipotética segundo Barton do método
D&B vs.
escavação com TBM (Nord, 2006). 61
Figura 3-1. Penetração (i0) e indentação (ip) de um disco de
corte (Bruland,
2000). 62
Figura 3-2. Efeito de corte de um bit de arraste, a) afiado b)
com desgaste
(Ramezanzadeh e Hood, 2010). 64
Figura 3-3. Anel de corte: a) seção de cunha ou perfil “V” e b)
de seção
constante ou CCS (Bruland, 2000). 65
Figura 3-4. Mecanismo de fragmentação e desenvolvimento de uma
zona
esmagada e trincada sob um disco de corte (Cho et al., 2010).
66
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Figura 3-5. Arranjo dos discos cortadores na cabeça de corte e
sulcos de corte
(Wittke et al., 2007). 67
Figura 3-6. Frente de escavação e sulcos de corte dos discos na
frente de
escavação temporal, Túnel Freudenstein, Alemanha (1991) (Wittke
et al.,
2007). 68
Figura 3-7. Principio do fenômeno de chipping entre discos
vizinhos (Bruland,
2000). 68
Figura 3-8. Processo de corte de uma TBM (Heiniö, 1999). 69
Figura 3-9. Chip formado por três passadas de um disco de corte:
1) Extensão
da fratura após a 1ra passada; 2) Após 2da; 3) Fratura completa,
e
desprendimento do chip após a 3ra passada (Bruland, 2000).
70
Figura 3-10. Seções transversais de fragmentos coletados durante
um ensaio de
penetração (Bruland, 2000). 71
Figura 3-11. Fragmentação (Chipping) completa entre dois
cortadores. (Bruland,
2000). 72
Figura 3-12. Fragmentação consecutiva entre dois cortadores
(Bruland, 2000). 72
Figura 3-13. Curvas granulométricas normalizadas para TBMs de
duas gerações
distintas (Bruland, 2000). 73
Figura 3-14. Energia específica durante um ensaio de penetração.
(Bruland,
2000). 73
Figura 3-15. Curva típica da relação S/P vs. Energia especifica
(Cigla e Ozdemir,
2000). 74
Figura 3-16. Efeito da razão s/p na eficiência de corte. 74
Figura 3-17. Variação das forças de corte com a penetração
(modificado de
Gertsch et al., 2002). 75
Figura 3-18. Efeito do espaçamento nas forças de corte
(modificado de Rostami,
1997). 75
Figura 3-19. Disco de corte simples com anel de aço (Bruland,
2000). 77
Figura 3-20. Forças direcionais de corte (Cho et al., 2010).
77
Figura 3-21. Variação geral das forças normal (Fn) e de
rolamento (Fr) nos
cortadores em função da penetração para rochas de resistência
baixa e alta
(Wittke et al., 2007). 78
Figura 3-22. Penetração como função da força de corte (Fc) e a
resistência à
compressão simples (σc) da rocha (Girmscheid, 2005 citado por
Wittke et
al., 2007). 78
Figura 3-23. Penetração como função da força de corte e o
espaçamento entre
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sulcos e o desgaste dos discos para um quartzito, Grupo Wirth,
Alemanha
(Wittke et al., 2007). 79
Figura 3-24. Força de corte FC em função do diâmetro do disco,
Grupo Wirth,
Alemanha (Wittke et al., 2007). 80
Figura 3-25. Volumem de uso do anel de corte: 432 mm (17”) vs.
483 mm (19”)
(Roby et al., 2008). 83
Figura 3-26. Exemplo do fenômeno wipeout (Roby et al., 2008).
83
Figura 3-27. Volume de uso do anel de corte: 483 mm (19”) vs.
500mm mm (20”)
(Roby et al., 2008). 85
Figura 3-28. Fragmentação de rocha usando a técnica de
undercutting. (Wittke
et al., 2007). 86
Figura 3-29. Gradação do material escavado em função do tipo de
técnica de
corte utilizada (Wittke et al., 2007). 87
Figura 3-30. Cabeça de corte da TBE 500 Wirth (Tunnel Boring
Extender) e
frente do túnel e discos undercutting (Ramezanzadeh e Hood,
2010). 88
Figura 3-31. Disco de corte undercutting oscilatório ou ativado
(Ramezanzadeh e
Hood, 2010). 88
Figura 3-32. Forças de corte medidas em mármore mostrando a
influência da
oscilação e frequência dos cortadores (Ramezanzadeh e Hood,
2010). 90
Figura 3-33. Diferentes formações na face de escavação (condição
de face
mista) (Wittke et al., 2007). 91
Figura 3-34. Danos nos discos de corte por sobre-esforço sob
condições de face
mista (Wittke et al., 2007). 91
Figura 3-35. Relação entre a vida (m3) dos discos de 432 mm
(17”) a UCS e o
CAI (Wittke et al., 2007). 93
Figura 3-36. Aparato tipo West para determinação do CAI (Wittke
et al., 2007). 95
Figura 3-37. Teste CAI (West, 1989): a) pino de aço antes do
teste e b)
espessura (dc) do pino de aço após o teste (Wittke et al.,
2007). 95
Figura 3-38. Valores do CAI para distintos tipos de rochas
intactas Büchi (1984)
(Wittke et al., 2007). 96
Figura 3-39. Esquema geral do aparelho utilizado no teste para
determinar AV e
AVS (Dahl et al., 2011). 98
Figura 3-40. Valores do AV para algumas rochas (Dahl et al.,
2011). 100
Figura 3-41. Valores do AVS para algumas rochas (Dahl et al.,
2011). 100
Figura 3-42. Classificação de máquinas tuneladoras de seção
plena (modificado
de Wittke et al., 2007). 101
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-
Figura 3-43. Classificação do Shield híbrido (Zhao, 2012).
102
Figura 3-44. TBM Gripper, (TBM-G) (Wittke et al., 2007). 103
Figura 3-45. Componentes de uma TBM Gripper com shield parcial
(TBM-G-S)
com sistema simples de pinças, Herrenknecht (Wittke et al.,
2007). 103
Figura 3-46. TBM Gripper com sistema de pinças simples, Robbins
(Wittke et al.,
2007). 104
Figura 3-47. TBM Gripper com shield parcial (TBM-G-S), sistema
de pinças
duplo e travamentos, Wirth (Wittke et al., 2007). 104
Figura 3-48. Ciclo de corte de uma TBM Gripper: a) fase de
avanço, extensão
das pinças, recolhimento da pata posterior e b) reposicionamento
do
conjunto de pinças, pinças retraídas, pata posterior estendida
(Wittke et al.,
2007). 105
Figura 3-49. TBM com shield, TBM-S (Wittke et al., 2007).
108
Figura 3-50. TMB-S Túnel Adler, Suíça (Wittke et al., 2007).
108
Figura 3-51. Ciclo de corte de uma TBM com shield simples: a)
fase de avanço e
b) Instalação do segmento do revestimento (Wittke et al., 2007).
109
Figura 3-52. Perfuradoras de avanço para instalação de tirantes
e exploração: a)
arranjo potencial das perfurações; b) abertura no shield e c)
equipamento
de perfuração (Wittke et al., 2007). 109
Figura 3-53. TMB Wirth de shield duplo, projeto Lesotho,
Alemanha (Wittke et al.,
2007). 110
Figura 3-54. Ciclo de corte de uma TBM com shield duplo: a)
avanço e
instalação do segmento do revestimento e b) empuxo para frente
do shield
cauda com as pinças retraídas (Wittke et al., 2007). 111
Figura 3-55. TBM-S com lodos para suporte da frente, TBM-S4
(Wittke et al.,
2007). 112
Figura 3-56. Princípio do suporte do Shield de lodos na frente
de escavação
(Wittke et al., 2007). 113
Figura 3-57. Cabeça de corte da TBM-S4 utilizada no trem
metropolitano
subterrâneo em Muhlheim, Alemanha (Wittke et al., 2007). 114
Figura 3-58. Faixa de aplicação da SM-V4 em solo (Wittke et al.,
2007). 114
Figura 3-59. TBM-S5 Túnel Katzenberg, Alemanha (Wittke et al.,
2007). 115
Figura 3-60. TBM-S com suporte de frente EPB, TBM-S5 (Wittke et
al., 2007).
116
Figura 3-61. Princípio do suporte de frente EPB (TBM-S5) (Wittke
et al., 2007).
116
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Figura 3-62. Gama de aplicação de uma SM-V5 (Wittke et al.,
2007). 117
Figura 3-63. Cabeça de corte da TBM Herrenknecht de Shield misto
(Mix Shield),
projeto Socatop, Paris (Wittke et al., 2007). 119
Figura 3-64. As TBMs e os tipos de revestimento (Wittke et al.,
2007). 120
Figura 3-65. Revestimento com segmentos de bloco (Wittke et al.,
2007). 121
Figura 3-66. Conicidade dos anéis segmentares: a) Tipos de
anéis; b) relação
entre a conicidade e o raio mínimo de curvatura do túnel (Wittke
et al.,
2007). 122
Figura 3-67. Representação esquemática do arranjo de anéis
cônicos direitos e
esquerdo: a) representação tridimensional; b) planta e c)
lateral (Wittke et
al., 2007). 122
Figura 3-68. TBMs de seção tripla: a) vista frontal e b)
primeira TBM Tri-face do
mundo utilizada no metrô de Osaka (Hitachi) (Zhao, 2012 e
http://www.kajima.com). 123
Figura 3-69. Esquema de uma TBM de seção retangular (Zhao,
2012). 124
Figura 4-1. Desempenho bruto (IG) como função do nível de
utilização (U%)
(Wittke et al., 2007). 128
Figura 4-2. Exemplos do tempo necessário para diferentes
atividades em
escavação com TBMs relacionado ao tempo de funcionamento: a)
TBM-G
em gnaisse; b) TBM-G em arenito e marga (marl); c) TBM-G; d)
TBM-G; e)
TBM-S em molasse e f) TBM-S4 em argilito e arenito (Wittke et
al., 2007).
129
Figura 4-3. Influência do tipo de suporte utilizado sobre o
desempenho bruto de
uma TBM-G (Schmid, 2004 citado por Wittke et al., 2007). 130
Figura 4-4. Cronograma e desempenho da TBM utilizada no Túnel
Adler, Suíça
(Wittke et al., 2007). 130
Figura 4-5. Desempenho bruto e líquido obtido com uma TBM-S
(Wittke et al.,
2007). 131
Figura 4-6. Cálculo do tempo para reparo e manutenção da TBM
(TTBM), do
backup (Tbak) e tempo adicional para outras atividades (Ta) em
função da
taxa líquida de penetração (modificado de Bruland, 2000).
134
Figura 4-7. Tempo semanal disponível (Te) em função do tempo
total semanal
(Tu) (Bruland, 2000). 135
Figura 4-8. Influência da orientação da xistosidade sobre a
penetração, (Buchi,
1984): a) O ângulo entre o eixo da galeria de acesso e o plano
da
xistosidade (S) e b) penetração (p) como uma função de ɛ (Wittke
et al,
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2007). 140
Figura 4-9. Influência do espaçamento (d) das descontinuidades
paralelas por
acamamento sobre a penetração (p) durante a escavação com
TBM
(Gehring, 1997 citado por Wittke et al, 2007). 140
Figura 4-10. Aparato do teste de penetração Punch (Punch
penetration test) e
preparação da amostra (modificado de Ozdemir e Nilsen, 1999).
146
Figura 4-11. Esquema do teste do Valor de fragilidade da rocha
(Brittleness
Value, S20) (Dahl et al., 2011). 147
Figura 4-12. Valores do S20 para algumas rochas (Dahl et al.,
2011). 148
Figura 4-13. Esquema geral do aparelho utilizado no teste para
determinar o SJ
(Dahl et al., 2011). 149
Figura 4-14. Valores do SJ para algumas rochas (Dahl et al.,
2011). 150
Figura 4-15. Gráfico para a determinação do DRI (Bruland, 2000).
151
Figura 4-16. Gráfico para a determinação do BWI (Bruland, 2000).
151
Figura 4-17. Máquina de corte linear (LCM) e as unidades de
suporte (Cho et al.,
2010). 153
Figura 4-18. Imagens de alta definição do fenômeno de Chipping
durante um
ensaio de corte linear LCT, Linear Cutting Test (Cho et al.,
2010). 154
Figura 4-19. Máquina de corte rotativa (Rotary Cutting Machine,
RCM) do CSM
(modificado de Ozdemir e Nilsen, 1999). 155
Figura 4-20. Seção transversal da área de contato entre o disco
de corte e a
rocha e a condição de carregamento (baseado em Rostami, 1997).
160
Figura 4-21. Fluxograma de aplicação do modelo do CSM a partir
do layout da
cabeça de corte (baseado em Rostami, 2015). 164
Figura 4-22. Fator de ajuste da fragilidade da rocha no modelo
MCSM
(modificado de Yagiz et al., 2010). 166
Figura 4-23. Fator de ajuste para propriedades do maciço rochoso
no modelo
MCSM (modificado de Yagiz et al., 2010). 166
Figura 4-24. Forma geral de uma curva de penetração (modificado
de Bruland,
2000). 167
Figura 4-25. Gráficos de alguns ensaios de penetração
(modificado de Bruland,
2000). 168
171
Figura 4-26. Grau de fraturamento de alguns tipos de rocha
(Bruland, 2000). 171
Figura 4-27. DRI de alguns tipos de rocha (Bruland, 2000).
172
Figura 4-28. CLI de alguns tipos de rocha (Bruland, 2000).
172
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Figura 4-29. Empuxo médio bruto máximo recomendado. (modificado
de
Bruland, 2000). 174
Figura 4-30. Velocidade de giro da cabeça de corte (RPM)
(modificado de
Bruland, 2000). 174
Figura 4-31. Quantidade padrão de cortadores na cabeça de corte
(modificado
de Bruland, 2000). 175
Figura 4-32. Potência instalada na cabeça de corte (modificado
de Bruland,
2000). 175
Figura 4-33. Empuxo crítico (M1) em função do fator equivalente
da fratura
(modificado de Bruland, 2000). 176
Figura 4-34. Coeficiente de penetração (b) em função do fator
equivalente da
fratura (modificado de Bruland, 2000). 176
Figura 4-35. Fator de fraturamento e fator de correção para DRI
≠ 50 (modificado
de Bruland, 2000). 178
Figura 4-36. Influência da porosidade no fator de fraturamento
equivalente do
maciço rochoso (modificado de Bruland, 2000). 179
Figura 4-37. Penetração básica (i0) para diâmetro do disco (dc)
de 483 mm e
separação entre cortadores (ac) de 70 mm como função do
empuxo
equivalente (Mekv) e do fator de fraturamento equivalente do
maciço rochoso
(kekv) (modificado de Bruland, 2000). 179
Figura 4-38. Fator de correção para o diâmetro do cortador, dc ≠
483 mm
(modificado de Bruland, 2000). 180
Figura 4-39. Fator de correção para o espaçamento entre
cortadores, ac ≠ 70 mm
(modificado de Bruland, 2000). 180
Figura 4-40. Vida útil média (H0) dos anéis do corte em função
do Índice de Vida
dos Cortadores (CLI) (baseado em Bruland, 2000). 181
Figura 4-41. Fator de correção para o diâmetro da TBM (baseado
em Bruland,
2000). 182
Figura 4-42. Quantidade padrão de cortadores, N0 (baseado em
Fullprof, 2000).
183
Figura 4-43. Fator de correção do conteúdo de quartzo (baseado
em Bruland,
2000). 183
Figura 4-44. Progresso e taxa de penetração através de uma junta
persistente
simples ou MSJ: a) descrição geral da geometria e b) vista 3D
(baseado em
Bruland, 2000). 185
Figura 4-45. Principais aspectos do RMi (Palmström, 1995).
186
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Figura 4-46. Esquema do Rock Mass index, RMi (Palmström, 1995).
187
Figura 4-47. Agregado de blocos delineados por juntas indicando
os parâmetros
selecionados para uma caraterização geral do maciço rochoso
(Palmström,
1995). 187
Figura 4-48. Diagrama para determinar o parâmetro das fraturas
(JP) a partir do
fator de condição das fraturas (jC) e outras medições da
densidade de
fraturas (Vb, Jv, RQD). (Palmström, 1995). 189
Figura 4-49. Esquema do método para estimar a penetração de uma
TBM
usando os parâmetros do RMi baseado no modelo do NTNU
(Palmström,
1995). 190
Figura 4-50. Comparação entre a taxa de avanço in situ e as
calculadas
utilizando o modelo do NTNU e o RMi. (Palmström, 1995). 194
Figura 4-51. Relação entre a força de corte e a velocidade de
penetração
(Miranda et al., 2011). 201
Figura 4-52. Esquema da variação da taxa de penetração (PR) e a
taxa de
avanço (AR) com o valor de Q (Miranda et al., 2011). 202
Figura 4-53. Variação da PR e AR com o valor de QTBM (Miranda et
al., 2011).
202
Figura 4-54. Variação de m com o valor de Q (Miranda et al.,
2011). 204
Figura 4-55. Variação de AR com a unidade de tempo considerada
(Miranda et
al., 2011). 205
Figura 5-1. Sistema cartesiano de coordenadas globais e ângulo
de rotação da
cabeça de corte (Ψ). 211
Figura 5-2. Tipo de rocha (Ri) e inclinação (αi) das camadas.
212
Figura 5-3. Espessura (e) central das camadas de rocha e posição
angular (Ri,
Ψi) dos cortadores. 212
Figura 5-4. Módulo de introdução das informações gerais do
projeto, das
especificações técnicas da TBM e das ferramentas de corte.
213
Figura 5-5. Definição do perfil angular, do perfil radial e do
perfil lateral da
cabeça de corte da TBM. 213
Figura 5-6. Determinação da posição angular (referente ao giro)
e cartesiana dos
cortadores, da penetração e do tipo de material onde estes se
localizam.
213
Figura 5-7. Layout da cabeça de corte: vista frontal (esquerda)
e perfil lateral
(direita). 214
Figura 5-8. Módulo de entrada de dados para a estimativa das
forças de corte.
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-
214
Figura 5-9. Módulo de resultados, cálculo da taxa de penetração
e avanço e
verificação dos limites estabelecidos. 215
Figura 5-10. Módulo de cálculo das forças de corte e as
componentes
cartesianas. 215
Figura 5-11. Módulo de cálculo das componentes cartesianas dos
momentos.215
Figura 5-12. Módulo de cálculo da vida útil dos cortadores e a
utilização da TBM
(U%) segundo o modelo do NTNU. 216
Figura 5-13. Traçado geral do Túnel de metrô Otogar-Bagcilar
(Balci et al.,
2009). 217
Figura 5-14. Máquina e bloco de rocha usado nos testes (Balci et
al., 2009). 218
Figura 5-15. Relação entre a razão espaçamento/penetração (s/d)
e a energia
específica para calcário para um espaçamento entre cortes de 75
mm (Balci
et al., 2009). 218
Figura 5-16. Relação entre a profundidade de penetração (d), as
forças de corte
e a energia especifica para corte em calcário em modo de
interação
(relieved mode) e espaçamento entre cortes de 75 mm (Balci et
al., 2009).
219
Figura 5-17. TBM Lovat: a) layout e b) in situ (Balci et al.,
2009). 221
Figura 5-18. Layout da TBM Lovat no modelo em Excel (baseado em
Balci et al.,
2009). 224
Figura 5-19. Capacidade utilizada em relação a um 90% de
eficiência global da
TBM. 226
Figura 5-20. Forças resultantes ao longo de uma revolução.
226
Figura 5-21. Momentos resultantes ao longo de uma revolução.
227
Figura 5-22. Planta do projeto Túnel Tuzla-Dragos (Bilgin et
al., 1999). 228
Figura 5-23. Perfil dos discos usados nos testes (Bilgin et al.,
1999). 229
Figura 5-24. Relação entre as forças de corte e a penetração
(Bilgin et al., 1999).
229
Figura 5-25. Relação entre a força de empuxo e a penetração
(Bilgin et al.,
1999). 230
Figura 5-26. Relação entre a energia específica e a relação s/d
(Bilgin et al.,
1999). 230
Figura 5-27. Configuração da TBM Robbins (Bilgin et al., 1999).
232
Figura 5-28. Layout da TBM no modelo em Excel (baseado em Bilgin
et al.,
1999). 234
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Figura 5-29. Capacidade utilizada a 90% de eficiência global.
236
Figura 5-30. Forças resultantes ao longo de uma revolução.
237
Figura 5-31. Momentos resultantes ao longo de uma revolução.
237
Figura 5-32. Layout da TBM utilizada no modelo em Excel. 238
Figura 5-33. Configuração dos casos de estudo. 240
Figura 5-34. Níveis utilizados da TBM no caso 1. 243
Figura 5-35. Forças de corte resultantes para o caso 1. 244
Figura 5-36. Momentos resultantes para o caso 1. 244
Figura 5-37. Cálculo da Utilização da TBM para o caso 1. 245
Figura 5-38. Cálculo da Utilização da TBM para o caso 2. 246
Figura 5-39. Cálculo da Utilização da TBM para o caso 3. 247
Figura 5-40. Relação entre a penetração e a UCS e BTS para os
casos 1, 2 e 3.
247
Figura 5-41. Taxa de penetração (IN) e de avanço (IG) vs. a
Utilização (U%) da
TBM. 247
Figura 5-42. Níveis utilizados da máquina TBM para o caso 4.
248
Figura 5-43. Distribuição dos cortadores para o caso 4. 248
Figura 5-44. Forças resultantes para o caso 4. 249
Figura 5-45. Momentos resultantes para o caso 4. 249
Figura 5-46. Níveis utilizados da máquina TBM para o caso 5.
249
Figura 5-47. Distribuição dos cortadores para o caso 5. 250
Figura 5-48. Forças resultantes para o caso 5. 250
Figura 5-49. Momentos resultantes para o caso 5. 250
Figura 5-50. Níveis utilizados da máquina TBM para o caso 6.
251
Figura 5-51. Distribuição dos cortadores para o caso 6. 251
Figura 5-52. Forças resultantes para o caso 6. 251
Figura 5-53. Momentos resultantes para o caso 6. 252
Figura 5-54. Níveis utilizados da máquina TBM para o caso 7.
252
Figura 5-55. Distribuição dos cortadores para o caso 7. 252
Figura 5-56. Forças resultantes para o caso 7. 253
Figura 5-57. Momentos resultantes para o caso 7. 253
Figura 5-58. Níveis utilizados da máquina TBM para o caso 8.
253
Figura 5-59. Distribuição dos cortadores para o caso 8. 254
Figura 5-60. Forças resultantes para o caso 8. 254
Figura 5-61. Momentos resultantes para o caso 8. 254
Figura 5-62. Níveis utilizados da máquina para o caso 9. 255
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Figura 5-63. Distribuição dos cortadores para o caso 9. 255
Figura 5-64. Forças resultantes para o caso 9. 255
Figura 5-65. Momentos resultantes para o caso 9. 256
Figura 5-66. Níveis utilizados da máquina TBM para o caso 10.
256
Figura 5-67. Distribuição dos cortadores para o caso 10. 256
Figura 5-68. Forças resultantes para o caso 10. 257
Figura 5-69. Momentos resultantes para o caso 10. 257
Figura 5-70. Posição angular da TBM associada à penetração
máxima do caso
4. 257
Figura 5-71. Posição angular da TBM associada à penetração
máxima no caso
5. 258
Figura 5-72. Posição angular da TBM associada à penetração
máxima no caso
6. 258
Figura 5-73. Posição angular da TBM associada à penetração
máxima no caso
7. 259
Figura 5-74. Posição angular da TBM associada à penetração
máxima no caso
8. 259
Figura 5-75. Posição angular da TBM associada à penetração
máxima no caso
9. 260
Figura 5-76. Posição angular da TBM associada à penetração
máxima no caso
10. 260
Figura 5-77. Comparação entre o Empuxo Total medido in situ e o
valor
estimado com o modelo do CSM no caso do Túnel Otogar-Bagcilar.
261
Figura 5-78. Comparação entre o Torque medido in situ e o valor
estimado com
o modelo do CSM no caso do Túnel Otogar-Bagcilar 262
Figura 5-79. Taxa de corte líquida (ICR), Túnel Tuzla-Dragos.
263
Figura 5-80. Força de empuxo (F’T), Túnel Tuzla-Dragos. 263
Figura 5-81. Número de discos de corte na rocha 1 (R1). 267
Figura 5-82. Número de discos de corte na rocha 2 (R2). 267
Figura 5-83. Componente Fx da força resultante. 268
Figura 5-84. Componente Fy da força resultante. 268
Figura 5-85. Componente Fz (Empuxo total) da força resultante.
269
Figura 5-86. Componente Mx do momento resultante. 269
Figura 5-87. Componente My do momento resultante. 269
Figura 5-88. Componente Mz (Torque total) do momento resultante.
270
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Lista de tabelas
Tabela 2-1. Túneis terminados e em execução na Cordilheira dos
Andes sul
americana (Palma et al., 2014). 53
Tabela 2-2. Vantagens da escavação com TBM (Tarkoy, 1995).
59
Tabela 3-1. Evolução dos discos de corte (Roby et al., 2008).
80
Tabela 3-2. Desenvolvimento da tecnologia de ferramentas de
corte (Zhao e
Gong, 2006). 81
Tabela 3-3. Melhorias no aro, disco de 483 mm (19”) (Roby et
al., 2008). 84
Tabela 3-4. Comparação das forças de corte-corte convencional,
undercutting
sem oscilação e oscilatório a 35 Hz (Ramezanzadeh e Hood, 2010).
89
Tabela 3-5. Classificação da abrasividade em função do CAI
(Wittke et al., 2007).
96
Tabela 3-6. Classificação do nível de desgaste e o coeficiente
de uso Cp (Wittke
et al., 2007). 97
Tabela 3-7. Classificação da abrasão da rocha ou da habilidade
para induzir
desgaste em carboneto de tungstênio (AV) (Dahl et al. 2011).
99
Tabela 3-8. Classificação da abrasão da rocha ou da habilidade
para induzir
desgaste em cortadores de aço (AVS) (Dahl et al., 2011). 99
Tabela 4-1. Classificação da fragilidade da rocha ou da
habilidade da rocha de
ser fragmentada por impactos repetidos (Dahl et al., 2011).
148
Tabela 4-2. Classificação da dureza da superfície ou da
resistência à indentação
(Dahl et al., 2011). 150
Tabela 4-3. Categorias para os índices DRI, BWI e CLI (Bruland,
2000). 152
Tabela 4-4. Normas disponíveis, métodos sugeridos e descrições
para testes em
rocha para projetos com TBM (Ozdemir e Nilsen, 1999). 156
Tabela 4-5. Parâmetros do maciço rochoso e da TBM no modelo do
NTNU
(Bruland, 2000). 169
Tabela 4-6. Parâmetros da rocha e da TBM que influenciam o uso e
consumo
das ferramentas de corte (Bruland, 2000). 170
Tabela 4-7. Classes de fraturas com o espaçamento entre planos
de fraqueza
(Bruland, 2000 e Palmström, 1995). 171
Tabela 4-8. Fator de forma do bloco utilizado para determinar o
volume a partir
do espaçamento dado no sistema de classificação das
descontinuidades do
NTNU (Palmström, 1995). 190
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Tabela 4-9. Fator de orientação das descontinuidades (c0) com
referência ao
eixo de avanço da TBM (Palmström, 1995). 191
Tabela 4-10. Fórmulas para estimar a penetração, desenvolvidas
nos últimos 40
anos (Letner e Schneider, 2003). 207
Tabela 5-1. Propriedades físicas e mecânicas do calcário
fossilizado (Balci et al.,
2009). 218
Tabela 5-2. Especificações técnicas da TBM Lovat (Balci et al.,
2009). 222
Tabela 5-3. Características do material no modelo em Excel.
222
Tabela 5-4. Perfil estimado da cabeça de corte da TBM Lovat
(baseado em Balci
et al., 2009). 223
Tabela 5-5. Especificações técnicas da TBM e dos discos de
corte. 225
Tabela 5-6. Determinação do desempenho da TBM Lovat. 225
Tabela 5-7. Comparação dos dados de desempenho in situ e os
estimados com
o modelo do CSM para a TBM Lovat (modificado de Balci et al.,
2009). 227
Tabela 5-8. Resumo dos resultados dos testes (Bilgin et al.,
1999). 230
Tabela 5-9. Especificações técnicas da TBM Robbins 165-162/E1080
(Bilgin et
al., 1999). 232
Tabela 5-10. Perfil estimado da cabeça de corte da TBM Robbins.
233
Tabela 5-11. Especificações técnicas da TBM e dos discos de
corte. 235
Tabela 5-12. Determinação do desempenho da TBM Robbins. 236
Tabela 5-13. Desempenho medido in situ, e valores estimados com
o teste de
corte linear (LCT) e o modelo do CSM (baseado em Bilgin et al.,
1999). 237
Tabela 5-14. Especificações técnicas da TBM e dos discos de
corte. 239
Tabela 5-15. Parâmetros dos materiais utilizados na modelagem
(baseado em
Yarali e Soyer, 2013). 240
Tabela 5-16. Resumo dos resultados obtidos com o método do CSM.
242
Tabela 5-17. Cálculo da duração dos cortadores caso 1. 245
Tabela 5-18. Cálculo da duração dos cortadores caso 2. 246
Tabela 5-19. Cálculo da duração dos cortadores caso 3. 246
Tabela 5-20. Teste-t para a taxa de corte líquida (ICR) medida
em campo e a
estimada com o modelo do CSM para o Túnel Tuzla Dragos. 264
Tabela 5-21. Teste-t para a força de corte (F’T) medida em campo
e a estimada
com o modelo do CSM para o Túnel Tuzla Dragos. 265
Tabela 6-1. Comparação dos resultados da modelagem dos casos
práticos. 273
Tabela 6-2. Resumo de resultados dos casos práticos obtidos com
o CSM. 273
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"Nothing has been more difficult than evaluating the rock mass
characteristics and applying the evaluation to a formula predicting
penetration rate." (Nada tem sido mais difícil do que avaliar as
características de um maciço rochoso e aplicá-las na avaliação de
uma fórmula para prever a taxa de penetração)
Richard Robbins (1980)
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