Ssf BRASIL Projektblatt A99 Westabschnitt

TĂşnel Aubing Trecho oeste da auto-estrada federal A99

Histórico do planejamento Já nos anos 30 do século passado foram feitos os primeiros planos, que se concretizaram no início dos anos 80: O setor oeste do rodoanel de Munique deveria interligar a auto-estrada A 96 de Lindau às auto-estradas A 8 e A 99. Através desta obra foi realizado mais um trecho do amplo rodoanel de Munique, que como anel rodoviário contribui para atender as atuais exigências da moderna infraestrutura da metrópole da Baviera. Parte essencial deste trecho da A 99 é o túnel Aubing com 1.935 metros de extensão, o túnel mais longo da Baviera.

Dados da obra Tempo de construção

2002 – 2005 Túnel 2000 – 2001 Obras preliminares pontes ferroviárias

Contratante da obra

República Federal da Alemanha, representada pela Diretoria de Auto-Estradas do Sul da Baviera

Tipo construtivo

Túnel em construção aberta Extensão do túnel: 1,935 km Extensão do túnel incluindo as rampas: 2,425 km Diâmetro interno livre: 2 x14,00 m Profundidade no lençol freático: até 7,50 m Custos da obra: aprox. 91 milhões de euros

Situação inicial Durante a fase de planejamento o conceito do túnel foi alterado diversas vezes, entre outros em virtude do aperfeiçoamento das normas de proteção da natureza e do meio-ambiente. Primeiramente a obra, de início planejada com aprox. 1 km de comprimento no sentido norte, mais tarde também foi prolongada para o sul.

Assim o desejo da capital estadual Munique pôde ser atendido, no sentido de uma proteção acústica efetiva para o novo bairro planejado Freiham. Atualmente o Túnel Aubing se estende por todo o trecho entre as duas linhas férreas Munique - Augsburgo e Munique – Lindau, que cruzam a autoestrada A 99.

Descrição da obra

Túnel Aubing, parte do trecho oeste da auto-estrada federal A99 Rampa norte (tanque no lençol freático) Nível rebaixado do túnel ao norte com cruzamento por baixo da linha férrea Munique – Augsburgo Túnel em nível elevado Túnel em nível rebaixado com cruzamento por baixo da linha férrea Munique – Lindau Rampa sul (tanque no lençol freático) Planejamento do prédio de operações com estação de bombas Escoramento da ponte ferroviária sobre o túnel

Serviços da SSF

§43 fases da obra 2, 3, 5, 6 e 7 §51 fases da obra 2, 3 e 6 para o túnel e obras preliminares das pontes ferroviárias (anteprojeto, projeto para licitação, projeto das estruturas provisórias, projeto executivo)

A função do rodoanel de Munique é absorver o fluxo do trânsito das auto-estradas de Lindau, Stuttgart, Deggendorf, Nuremberg, Passau e Salzburgo, e desviando-o do perímetro urbano. Isto é principalmente importante para o tráfego de longa distância: através da interligação entre a auto-estrada de Lindau (A 96) e as auto-estradas em direção a Stuttgart (A8 West), Deggendorf/ aeroporto (A 92), Nuremberg (A 9) e Passau (A 94) forma-se um eficiente anel distribuidor. Motoristas em direção a Salzburgo (A 8 leste) utilizam a A 99 como uma boa alternativa ao anel rodoviário central.

Foram pesquisados diversos níveis de altura possíveis para o túnel Aubing. Contra a opção de um nível rebaixado em toda a sua extensão havia o obstáculo do nível muito elevado do lençol freático.

Por isso o rebaixamento foi feito somente na área do cruzamento com as duas linhas férreas. Na área central a cobertura do túnel foi recoberta e modelada de acordo com a paisagem circundante.

Juntamente com as duas rampas, que assim como uma parte do túnel são impermeabilizadas, a construção tem um comprimento total de 2.425 metros. Em virtude do lençol freático a obra foi realizada num total de dez etapas. Estas „docas“ foram guarnecidas com paredes de estacas-prancha e tem um comprimento de até 250 m.

Extensão total da obra

2.425 m

Rampa norte

200 m

Túnel rebaixado norte

1.090 m

Túnel em nível elevado

510 m

Túnel em nível rebaixado sul 335 m Rampa sul

290 m

Largura das pistas de rodagem

2 x 12,25 m, 2 faixas: 2 x 3,75 m e faixa lateral (faixa de acostamento)

Diâmetro interno livre

2 x 14.00 m

Altura livre

4,80 m

Largura da obra

30,40 m

À direita em cima: Portal sul do túnel À direita em baixo: Planta de localização do túnel Aubing

Gráfico: ediundsepp

Munique

A8 A 99

A9 A 99

Anel Central

Túnel Aubing

A 94

A 96

A 95

A8

A 995

Figura: SSF Ingenieure AG / Foto de Florian Schreiber

Cortes esquemáticos do túnel Aubing

Nível rebaixado

Pista de rodagem Lindau

Nível elevado

Nível do lençol freático

Trabalhos prévios Primeiramente foram executadas pontes ferroviárias no método cut&cover para as ferrovias existentes. Os tabuleiros foram fabricados ao lado da linha férrea e introduzidos durante os intervalos da operação ferroviária.

A seguir foram complementadas as cabeças de pilar e as quinas dos quadros, o mesmo foi feito no decorrer da construção do túnel no piso e nas paredes do túnel.

O conceito O Túnel Aubing foi construído de acordo com um projeto da SSF Ingenieure pelo método de construção aberta em várias etapas. A licença referente às disposições legais sobre água previa a construção com impermeabilização dos fossos de escavação. Não foram permitidos métodos de construção que implicassem na permanência de paredes de retenção no solo após o término da obra.

Começando pela rampa norte, em forma de um tanque dentro da

m em sentido único

Pista de rodagem em sentido único Salzburg

Nível do lençol freático

Gráfico: ediundsepp

Pista de rodagem em sentido único Lindau

Pista de rodagem em sentido único Salzburg

água subterrânea com 200 m de comprimento, a obra continua na direção sul com o rebaixamento do túnel ao norte (1.100 m de comprimento) e o cruzamento por baixo da linha férrea Munique – Augsburgo. Segue o trecho do túnel em nível elevado (aprox. 500 m), o rebaixamento do túnel ao sul (cruzamento abaixo da linha férrea Munique – Lindau, aprox. 300 m), assim como a rampa sul, novamente construído como tanque dentro da água subterrânea, com

uma extensão de 300 m.A seção transversal do túnel com 2 x 14,00 m de diâmetro interno resulta das duas pistas de sentido único, com largura de 12,25 m, cada uma com duas faixas de rodagem e uma faixa de acostamento, assim como passagens de emergências em ambos os lados. A menor altura interna na construção do túnel foi fixada em 4,90 m, conforme o pré-acordo, autorizado pelo BMVBW [Ministério do Transporte, Obras e Desenvolvimento Urbano].

Corte esquemático em nível rebaixado

Lindau - Nürnberg

Nürnberg - Lindau

Oeste

Este

80

75

12.25

1.00 80 1.00

4.80

80

75

15.20

12.25

75

25

15.20 30.40

Tipo de estrutura Rampas (calhas)

tanque à prova de água, em grande parte com fundações excedentes laterais para impedir impulsão

Túnel em nível rebaixado

quadro fechado de 2 células à prova de água (bloqueio de impulsão através do peso próprio )

Túnel em nível elevado

quadro fechado de 2 células sobre faixas de fundação

Profundidade no lençol freático

até 7,50 m

Comprimento dos blocos de 10 m com cintas de união internas concreto

1 Pré-escavação na área do nível rebaixado norte 2 Pranchas da parede divisória entre duas docas 3 Concretagem na doca 4 4 Edificações operacionais centro

O gradiente foi planejado próximo à superfície, devido ao elevado nível do lençol freático. As duas linhas férreas existentes nos finais do túneis e a St 2345 se tornaram questões obrigatórias. Nestas áreas a construção se situa no lençol freático.

Ambas as rampas e as áreas adjacentes do túnel foram planejadas como construção em concreto impermeável (WUB-KO). Entre a linha férrea Munique – Lindau e a rodovia federal que a cruza, que na área urbana pôde ser levantada apenas um pouco e assim exigia um rebaixamento do gradiente do túnel, o encapsulamento só pôde ser executado numa extensão de 520 m acima do solo sobre o lençol freático sem placa de piso. As vias e caminhos que cruzam aqui foram elevados de forma correspondente.

Um coletor de esgoto da capital estadual Munique, que cruza a auto-estrada federal ao norte da estrada estadual, imediatamente abaixo do túnel, representou uma questão obrigatória de gradiente. O canal de concreto, com largura de 4,30 m e altura de 1,63 m apresenta 3 perfis de escoamento separados, situados lado a outro.

80

Figuras: Diretoria de Auto-Estradas do Sul da Baviera

1 2

3 4

Figura: SSF Ingenieure AG

A construção Após a pré-escavação, a maior parte do fosso foi feita em taludes.

O cascalho molhado retirado foi destinado ao posterior revestimento dos trechos. No ressalto do talude foi construída uma parede de estacas-prancha como parede de vedação simples. Esta parede foi integrada nas camadas de solo do período terciário, retentoras de água subterrânea, que vedaram o fosso de escavação por baixo. Para evitar rompimento do piso dentro do fosso de escavação, a água subterrânea existente dentro do fosso vedado – por exemplo, no cascalho lenticular e nas areias terciárias – foi despressurizada por meio de poços.

O planejamento da SSF Ingenieure previa um total de dez docas, separadas entre si por paredes divisórias. Entre estas seções de retenção à prova d‘água, com um comprimento máximo de 250 metros, sempre ficou uma doca como „vão”, de modo que durante a fase da construção pôde ser assegurado o livre fluxo da água subterrânea. Hoje esta função foi assumida por quatro dutos de água subterrânea. Estes estão concretados no fundo do túnel. Um sifão de água subterrânea é composto por uma tubulação (DN 300), que cruza o túnel e desemboca em poços de concreto nas paredes externas do túnel. Nestes poços estão conectadas drenagens horizontais (DN 300) com aprox. 50 a 60 m de comprimento,

Planta de níveis e vista superior

que correm paralelamente ao túnel. Seu vértice fica aprox. 0,5 m abaixo da cota para os períodos com baixo nível de água subterrânea. Através deste sistema de drenagem, a água subterrânea que aflue largamente, é captada em um lado do túnel e depois, agrupada por meio da tubulação abaixo do túnel, transferida para o lado oposto e da mesma forma desviada extensivamente por

meio da drenagem. A construção do túnel foi realizada por rebaixamento, como uma estrutura fechada de duas células, conforme o princípio do “concreto impermeável“, como estrutura em concreto impermeável especificado em seções de 10 m de comprimento. Piso e paredes externas foram concretados de uma só vez para evitar fissuras de contração. Na área superior o túnel foi exe-

Corte transversal da estrutura em calha

Valeta de pé de talude

Nível máximo de cheia 1982 Greide pista esquerda

Superfície do terreno

2x20 tubo de escoamento em PVC DN 100 para a estação de bombagem Norte

Laje de transição C25/30

Tubagem transversal DN 500 GGG para a estação de bombagem Nortetransporte para o leito de areia

2x20 tubagens impermeáveis

Caixa de visita ø 1000 tampa classe D400

Lancil em pedra de granito 120/120

Braçadeiras de ligação Straub

Concreto pobre C12/15 Abertura no muro

Tubo de escoamento em PVC DN 150 com ligação à caixa de drenagem

Tubagem transversal DN 500 GGG

1x15 e 1x2

Figura: SSF Ingenieure AG

cutado como estrutura de dois canteiros sobre faixas de fundação, as rampas são calhas à prova d’água e à prova de impulsão.

O túnel todo foi executado pelo método de construção aberta.

Nas áreas das rampas, dos rebaixamentos e das passagens para o nível elevado, foram utilizadas paredes de retenção de estacas-

-prancha, à prova d’água, sem prejuízo do lençol freático. Quando havia área com largura suficiente, estas foram colocadas ao lado das escavações em talude, sem ancoragem, nos demais trechos com ancoragem. Elas foram inseridas pelo processo de vibração com lavagem, quando necessário com pré-furação, penetrando pelo menos 1 m dentro do solo argiloso do período terciário. Para

Eixo da rodovia

20 tubos DN 100

Caixa de visita 1.0/1.5 m tampa classe D 400

Greide pista direita Escadas de acesso

Tubos PVC DN 100

Caixa de visita ø1000 tampa classe D400

Abertura no muro DN 250 da OA 97/6s

Grelha com basculamento vertical

Tubos PVC DN 50 a cada 5.0 m Enchimento com areia ø 4-8 mm

1x6 e 1x12 tubos de PVC DN 100

Tubo de escoamento em PVC DN 150 com ligação à caixa de drenagem

Figura: www.luftbild-bertram.de

Figuras: Diretoria de Auto-Estradas do Sul da Baviera

2

3

4

5

a execução das fases de construção adjacentes foram construídas paredes divisórias adicionais. As paredes de estacas-prancha aprofundadas no piso do túnel permaneceram no solo de cada seção de obras concluída. Após a concretagem em prolongamentos laterais da parede do túnel, foi retirada a respectiva parede divisória.

O lado superior do teto do túnel Aubing tem um ligeiro declive de 1,1 %, o lado inferior é horizontal. A placa de piso na parte superior no sentido transversal, partindo do eixo central, possui uma inclinação de 2 % para fora para desviar a água infiltrada da via. Nas passagens para o nível elevado foi realizada uma borda

1 Foto aérea durante as obras 2 Fôrma móvel na área de nível elevado 3 Concretagem na doca 4 4 Construção da nova estrutura da pista de rodagem 5 Estado final sem marcação da pista de rodagem

Corte transversal do túnel na área da ponte ferroviária DB-95/1

Oeste

5 cm concreto de proteção Impermeabilização segundo as AIB (normas da DB)

Lindau

cota trilho Mu

Superfície do terreno Junta de expansão Fixação da parede da elastomérica estrutura em “calha“ na viga de encabeçamento

Nível máximo de cheia +50 cm HGW 1982 Junta de pressão lâmina de duas camadas

Camada de regularização com concreto projetado lâmina de duas camadas

Greide pista esquerda

Caleira longitudinal em concreto

C25/30

Lâmina de duas 10 cm painel de aglomerado camadas fibroso suave Concreto de limpeza C8/10 Tubo coletor de drenagem DN400 tubo de ferro fundido em concreto poroso Junta de tubo de escoamento em PVC DN 150 expansão elastomérica

elevada em forma de uma saia até abaixo da camada de ligação da estrutura de pavimentação realizada, para evitar a penetração da água subterrânea no final do nível rebaixado. Na camada da cobertura foi formada uma junta. Na área da travessia do coletor principal de esgoto da capital do estado Munique, o piso do túnel teve que ser levantado, devido a sua altitude dentro da área de proteção contra congelamento.

Cantoneira de isolamento com cinta 40x6 mm Conector M10, a=20 cm em aço

Acima do nível de projeto do lençol freático, o túnel foi executado sem placa de piso à prova d’água em forma de estrutura sobre dois canteiros, assentado em faixas de fundação pouco profundas. Para evitar afundamentos, as faixas de fundação foram executadas de forma contínua sem juntas de dilatação, com juntas de construção deslocadas em relação às juntas de dilatação das paredes. Nas fundações do interior do túnel estão dispostas as

Este Munique

u-Li = 524.650

Greide pista direita

26 cm camada de pavimentação em concreto 15 cm camada de suporte com ligação hidráulica ≥29 cm camada de proteção contra congelamento ≥70 cm revestimento total

Caleira longitudinal em concreto

Junta de pressão lâmina de duas camadas

Camada de regularização com concreto projetado lâmina de duas camadas 8 tubos PVC DN 100 Tubagem de água para extinção de incêndios DN 80

Tubos PVC DN 100 a cada 5.0 m

Figura: SSF Ingenieure AG

Isolamento segundo Tubo coletor de drenagem ZTV-Bel B1 (regulamento DN400 tubo de ferro fundido em concreto poroso Estacas moldadas 0 90 cm técnico de obras de arte) com tubo 0 355.6 x 8 mm com 5 cm camada de proteção Tubo de escoamento Zona dos blocos 31 e 32 em PVC DN 150

passagens de saída de emergência, com bandejas de cabos embaixo e regos correndo ao lado. Os regos e bandejas de cabos são protegidos contra a penetração de água subterrânea através de pequenas paredes de concreto armado impermeáveis ligadas à fundação.

Nas transições entre nível rebaixado e nível elevado, o primeiro bloco fora da doca em nível rebaixado foi executado com uma pla-

Estacas moldadas 0 90 cm

ca de piso fechada, tal como um bloco de nível rebaixado. Por motivos operacionais foi necessário iniciar as obras no nível elevado.

Inicialmente permaneceu um vão de 10 m de largura entre o nível elevado e o nível rebaixado, para as paredes de estacas-prancha das docas adjacentes. Somente após a execução do nível rebaixado e remoção da parede transversal de estacas-prancha foi possível fechar o vão. Com um rebaixamento limitado do lençol

freático, este trecho foi completado com um bloco de piso contínuo. Através deste método de construção foram minimizadas as compressões no solo e as diferenças de acomodação mantiveram-se pequenas em relação aos blocos vizinhos, cuja acomodação no solo já estava consolidada.

As rampas foram confeccionadas em forma de calha, em parte com parede intermediária, em concreto impermeável sem juntas de construção. A extensão (da estrutura em calha) foi predefinida através do valor de projeto do nível da água (HGW - valor limite de higiene 1982 + 0,50 m). Nas extremidades foi executada um borda elevada em forma de uma saia até abaixo

da camada de ligação da estrutura de pavimentação realizada. Via de regra foram inseridas juntas de bloco a cada 10 m.

Nas seções mais profundas, as cargas constantes das estruturas, mantendo-se a espessura da placa de piso do túnel, não forneciam uma garantia contra impulsão. Além do reforço da placa de piso, por motivos econômicos aproveitaram-se os excedentes laterais das placas de piso, mesmo de modestas dimensões, para a ativação da carga do solo situado acima como garantia contra impulsão. O solo foi colocado como carga sobreposta até 1 m abaixo do nível do terreno.

Equipamentos técnicos e dispositivos de segurança Base do planejamento dos equipamentos operacionais foram as diretrizes para equipamentos e operação de túneis rodoviários (RABT).

Visualização: ediundsepp

Equipamentos técnicos - Sumário - O suprimento de energia do túnel é composto de dois sistemas de alimentação independentes (redundantes) por meio de estações de transformadores e com auxílio de uma alimentação ininterrupta de energia (USV) - Iluminação de passagem e de entrada, assim como iluminação emergencial de incêndio e identificação das rotas de fuga

- O controle de ventilação liga automaticamente os ventiladores, quando necessário - Instalações de chamada de emergência SOS - Sistemas de alarme de incêndio - Sistemas de radiocomunicação e de alto-falantes - Vídeo-monitoramento ininterrupto com detecção automática de ocorrências - Sistema de controle de tráfego - Sistema de controle de nível superior Visualização do túnel Aubing

Figura superior: Portal Norte do Túnel Figura inferior: Portal Sul do Túnel

- Identificação auto-luminosa das rotas de fuga com indicações de distância - Uma iluminação de emergência de incêndio em altura aprox. de 1 m (orientação para pessoas em fuga em caso de fumaça no túnel ) - Sistema de controle de tráfego da auto-estrada A99 West também presente no túnel Aubing - Dispositivos de bloqueio do túnel com barreiras Operação e segurança Após um período de construção de 34 meses, a obra bruta do túnel foi finalizada em meados de 2005. A seguir foram instalados todos os equipamentos operacionais e de segurança do túnel – naturalmente dentro do mais moderno padrão técnico. Para manter o túnel operacional a qualquer hora, foram instalações duas estações de bombas. A base para o planejamento dos equipamentos operacionais foi a diretriz para equipamentos e exploração de túneis rodoviários (RABT), edição 2003. O suprimento de energia é assegurado por dois sistemas de alimentação independentes redundantes através de transformadores, com auxílio de uma alimentação ininterrupta de energia (USV). Foram instaladas iluminações nas passagens e entradas, assim como iluminação emergencial de incêndio e identificação das rotas de fuga. Em caso de necessidade os ventiladores são ligados automaticamente. Instalações de chamada de emergência SOS, sistema de alarme de incêndio, sistema de radiocomunicação e de alto-falantes, vídeo-monitoramento contínuo e um sistema de controle de tráfego completam os sistemas técnicos de segurança. Naturalmente todos os equipamentos estão integrados em um sistema de controle de nível superior.

Também no aspecto construtivo a segurança ganhou prioridade máxima: duas galerias de túnel com direções independentes, cada uma com faixa lateral ininterrupta (faixa de acostamento) e passagens de emergência em ambos os lados, garantem a segurança, além das saídas de emergência para o a galeria do túnel vizinho em intervalos de 60 m, saídas de emergência adicionais a cada 450 m e 12 postos de chamada de emergência acessíveis, equipados com extintores de incêndio e telefone de emergência.

Figuras: SSF Ingenieure AG / Florian Schreiber Fotografie Foto de Florian Schreiber

Requisitos especiais de segurança: - Duas galerias de túnel com direções independentes, cada uma com faixa lateral ininterrupta (faixa de acostamento) e passagens de emergência em ambos os lados - Saídas de emergência com distância de 60m para a galeria vizinha, assim como saídas adicionais para o ar livre com distância de aprox. 450m - Alimentação de energia elétrica redundante, à prova de interrupção, com dois sistemas de alimentação independentes - Os dispositivos de segurança mais importantes são alimentados por sistema de alimentação ininterrupta (nobreak) em caso de queda de energia - Um sistema de alarme de incêndio com cabo de detecção sensível ao calor e botões de alarme nos postos de chamada de emergência - Um sistema de vídeo-monitoramento ininterrupto com detecção automática de ocorrências em caso de congestionamento, pedestres, veículos parados ou na contra-mão bem como ocorrências de fumaça - Doze postos de chamada de emergência acessíveis em intervalos de 130 m de distância, cada um equipado com 2 extintores de incêndio e telefone de emergência - Sistemas de radiocomunicação para as equipes de resgate e para a emissão ininterrupta de radio FM com transmissão de avisos em caso de emergência - 24 ventiladores em cada galeria, que atuam também em caso de incêndio para remoção da fumaça e entrada de ar fresco - gência com água para extinção de incêndio em hidrantes, rolos com 30 m de mangueira de incêndio, bem como extintores de incêndio e botões de alarme de incêndio - Líquidos derramados no túnel são conduzidos para um tanque de retenção através de um sistema de regos - Todas as informações relevantes de operação e casos de emergência, além das imagens do vídeo-monitoramento, são transmitidas 24 hs por dia através de um sistema de controle de nível superior para a central de controle de tráfego (VRZ) em Munique-Freimann, bem como para a delegacia de polícia in Munique-West e para o Departamento de manutenção rodoviária em lnning - Marcação ótica contínua através de diodos luminosos (LED‘s) nas passagens de emergência

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TĂ­tulo: SSF Ingenieure AG / Florian Schreiber Fotografie

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