ALGUMAS REABILITAÇÕES EM TÚNEIS FERROVIÁRIOS CENTENÁRIOS

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1 ORDEM DOS ENGENHEIROS Seminário: Engenharia Geotécnica na Reabilitação do Património Construído PORTO ALGUMAS REABILITAÇÕES EM TÚNEIS FERROVIÁRIOS CENTENÁRIOS TÚNEL DE PENAMACOR TÚNEIS DO MEÃO E DO VALE DE MEÃO REFER Academia Jaime Martins Seminário: Engenharia Geotécnica na Reabilitação do Património Construído

2 ALGUMAS REABILITAÇÕES EM TÚNEIS FERROVIÁRIOS CENTENÁRIOS NÚMERO E COMPRIMENTO DOS TÚNEIS 124 Túneis com um comprimento de cerca de m; 91 Túneis em linha com operação ferroviária, com um comprimento de cerca de m; 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

3 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

4 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

5 SITUAÇÃO EXISTENTE TÚNEL DE PENAMACOR

6 PROJETO DE REABILITAÇÃO DO TÚNEL DE PENAMACOR RECONHECIMENTO GEOTÉCNICO Execução de poços junto à base das fundações dos hasteais, para se averiguar da qualidade do terreno de fundação; Execução complementar de carotagens na abóbada e hasteais, para se determinar a espessura e estrutura do revestimento, a espessura de vazios entre o revestimento e o maciço rochoso e as características do maciço rochoso e execução de endoscopia c/ vídeo;

7 PROJETO DE REABILITAÇÃO DO TÚNEL DE PENAMACOR RECONHECIMENTO GEOTÉCNICO (CONT.) Utilização dos dados do Laser Scanner de 2009, referente à digitalização visual a px/scan(fotografia monocromática de alta resolução), termografia e respetiva perfilometria; Execução de levantamento por Georadar.

8 PROJETO DE REABILITAÇÃO DO TÚNEL DE PENAMACOR RECONHECIMENTO GEOTÉCNICO (CONT.) RADARGRAMA (EXEMPLO)) Hasteal esquerdo a 1,5 m de altura 900 MHz

9 PROJETO DE REABILITAÇÃO DO TÚNEL DE PENAMACOR RECONHECIMENTO GEOTÉCNICO (CONT.) Laser Scanner Digitalização e termografia

10 PROJETO DE REABILITAÇÃO DO TÚNEL DE PENAMACOR RECONHECIMENTO GEOTÉCNICO Laser Scanner

11 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.

12 PROJETO DE REABILITAÇÃO DO TÚNEL DE PENAMACOR RECONHECIMENTO GEOTÉCNICO

13 PROJETO DE REABILITAÇÃO DO TÚNEL DE PENAMACOR RECONHECIMENTO GEOTÉCNICO Mapeamento das anomalias - blocos e juntas da alvenaria Mapeamento das anomalias - danos estruturais

14 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)

15 PROJETO DE REABILITAÇÃO DO TÚNEL DE PENAMACOR GABARITOS DE ELETRIFICAÇÃO SIMULAÇÃO DA PASSAGEM DOS GABARITOS NA DIGITALAÇÃO DO LASER SCANNER

16 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.

17 PROJETO DE REABILITAÇÃO DO TÚNEL DE PENAMACOR DESENHO E ESPECIFICAÇÕES TIPO PARA LIMPEZA

18 PROJETO DE REABILITAÇÃO DO TÚNEL DE PENAMACOR DESENHO E ESPECIFICAÇÕES TIPO PARA ALEGRAMENTO E REFECHAMENTO DE JUNTAS

19 PROJETO DE REABILITAÇÃO DO TÚNEL DE PENAMACOR DESENHO PARA DRENAGEM TRANSVERSAL

20 PROJETO DE REABILITAÇÃO DO TÚNEL DE PENAMACOR DESENHO PARA INJEÇÕES DE CALDA DE CIMENTO

21 PROJETO DE REABILITAÇÃO DO TÚNEL DE PENAMACOR

22 PROJETO DE REABILITAÇÃO DO TÚNEL DE PENAMACOR

23 PROJETO DE REABILITAÇÃO DO TÚNEL DE PENAMACOR

24 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 emtoda 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; Reforçodafundaçãodohastealemambososladoscomumavigaembetãoarmado; 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.

25 PROJETO DE REABILITAÇÃO DO TÚNEL DE PENAMACOR PRINCIPAIS TRABALHOS DE CRIAÇÃO DAS CONDIÇÕES PARA A ELETRIFICAÇÃO REBAIXAMENTO

26 PROJETO DE REABILITAÇÃO DO TÚNEL DE PENAMACOR PRINCIPAIS TRABALHOS DE CRIAÇÃO DAS CONDIÇÕES PARA A ELETRIFICAÇÃO IMPERMEABILIZAÇÃO DA ABÓBADA

27 EXECUÇÃO DA REABILITAÇÃO DO TÚNEL DE PENAMACOR

28 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.

29 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.

30 SITUAÇÃO EXISTENTE NOS TÚNEIS DE MEÃO E DO VALE DE MEÃO

31 SITUAÇÃO EXISTENTE NOS TÚNEIS DE MEÃO E DO VALE DE MEÃO

32 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 qualidade do 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 para ensaios de compressão e deformabilidade; Utilização dos dados do Laser Scanner de 2004, referente à digitalização visual a px/scan(fotografia monocromática de alta resolução), termografia e respetiva perfilometria.

33 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

34 PROJETO DE REABILITAÇÃO DOS TÚNEIS DE MEÃO E DO VALE DE MEÃO RECONHECIMENTO GEOTÉCNICO (CONT.) Laser Scanner Digitalização e termografia

35 PROJETO DE REABILITAÇÃO DOS TÚNEIS DE MEÃO E DO VALE DE MEÃO RECONHECIMENTO GEOTÉCNICO (CONT.) Laser Scanner Digitalização e termografia

36 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

37 PROJETO DE REABILITAÇÃO DOS TÚNEIS DO MEÃO E DO VALE DE MEÃO RECONHECIMENTO GEOTÉCNICO DESENHO TIPO PARA MONITORIZAÇÃO DE FISSURAS

38 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 em superfície curva. Mesmo nos casos em que não existem instabilidades ativas é de salientar que num dos 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

39 EXECUÇÃO DA REABILITAÇÃO DOS TÚNEIS DE MEÃO E DO VALE DE MEÃO

40 EXECUÇÃO DA REABILITAÇÃO DOS TÚNEIS DE MEÃO E DO VALE DE MEÃO

41 EXECUÇÃO DA REABILITAÇÃO DOS TÚNEIS DE MEÃO E DO VALE DE MEÃO

42 FINAL DA REABILITAÇÃO DOS TÚNEIS DE MEÃO E DO VALE DE MEÃO

43 FINAL DA REABILITAÇÃO DOS TÚNEIS DE MEÃO E DO VALE DE MEÃO

44 FINAL DA REABILITAÇÃO DOS TÚNEIS DE MEÃO E DO VALE DE MEÃO

45 FINAL DA REABILITAÇÃO DOS TÚNEIS DE MEÃO E DO VALE DE MEÃO

46 ESTRUTURAS para o FUTURO Obrigado pela atenção