OS EQUIPAMENTOS USUALMENTE EMPREGADOS NAS ESCAVAÇÕES DE TÚNEIS EM ROCHA

Construção

Um dos métodos mais utilizados atualmente para a escavação de túneis rochosos é o NATM (New Austrian Tunneling Method), que durante a construção monitora todo o processo subterrâneo e integra os princípios conhecidos acerca de maciços rochosos. Os principais responsáveis pelo método, desenvolvido na década de 60, são Ladislaus von Rabcewicz, Franz Pacher, e Leopold Müller. Este último criou 22 princípios no qual o NATM está baseado, 7 dos quais são seguidos rigorosamente até hoje:

• Mobilização da resistência do maciço rochoso
• Proteção por concreto projetado
• Monitoramento
• Suporte flexível
• Preenchimento da secção basal ("invert")
• A classificação do maciço rochoso determina as medidas da sustentação

Conhecimento do Solo

        Percebendo a importância do conhecimento do comportamento do maciço, Terzaghi (1950) apresentou uma classificação de solo baseada na reação do maciço submetido a escavação e no tempo decorrido entre o início das escavações e o início da estabilização do maciço, denominada “classificação do tuneleiro”. Segundo este critério, o solo é classificado em seis categorias que consideram o modo como o maciço se degrada em conseqüência da escavação do túnel. A classificação cuja característica representa maior parcela do tipo do solo estudado é a do solo desplacante. Esta classificação descreve o maciço que se instabiliza através de placas ou blocos de solo que se destacam após a sua exposição. Se o processo não for interrompido os desplacamentos podem ocorrer progressivamente, formando cavidades ou capelas que podem atingir a superfície.

Estabilização do Maciço

        De acordo com Mello (1998), há vários processos para garantir a estabilização do maciço, sendo que o mais adequado normalmente se encontra através dos seguintes tópicos: Viabilidade técnica, custo e prazo de execução. São estes processos: Drenagem, Enfilagens, Agulhamento, Cambotas e Malha de Aço Soldada (sendo os dois últimos de escoramento em conjunto com concreto protendido).

Drenagem

        No caso de Drenagem, é realizado o rebaixamento do lençol freático por gravidade, o qual é obtido por meio de perfurações no maciço, que visam aliviar a pressão de água acima do túnel a escavar.

Enfilagens

        Outra forma é a Enfilagem, que tem por objetivo estabilizar o topo da calota antes da escavação. Normalmente a enfilagem consiste em um tubo de aço de 100mm cravado paralelo ao eixo do maciço em posição horizontal. O tamanho e espaçamento entre os tubos dependem do tipo de maciço rochoso do local.

Agulhamento

O agulhamento consiste em pequenos tubos de fibra de vidro, cravados na face escavada, podendo atingir de 4 a 8m

Escoramento em conjunto com concreto projetado

Cambotas

        São arcos de perfis laminados ou treliças de vergalhões de aço. As cambotas são fabricadas em segmentos e montadas no local de aplicação por meio de parafusos, e têm por finalidade suportar as cargas do terreno nas primeiras horas após a escavação.

Malha de aço soldada

        Pode ser usada singelamente ou combinada com cambotas e tirantes, dependendo das condições geológicas do maciço. Na utilização em conjunto com cambotas, a malha é colocada entre as almas dos perfis metálicos das cambotas ou fora das mesas externas, de modo que em primeiro caso, o preenchimento com concreto projetado entre cambotas é feito após a colocação da malha, e em segundo caso o preenchimento é feito antes da colocação da malha.

Escavação

        A primeira função do emboque é servir de arrimo, ou seja, a estrutura do emboque não deve interferir na estabilidade do maciço, sem antes, agir no sentido inverso, isto é, majorando a segurança local. Outra característica fundamental do emboque é interferir o mínimo possível no meio ambiente. Os tipos mais comuns de emboques são: Túnel falso, poço, cortina atirantada, muro de arrimo e parede diafragma. De acordo com Mello (1998), em condições e situações de implantação normais, o túnel falso deve ter preferência sobre as demais soluções, pois agride menos o maciço, além de proporcionar um arrimo adequado à estabilidade frontal do talude. Os poços são utilizados com freqüência, principalmente em obras urbanas, onde os acessos horizontais são muitas vezes inviáveis devido a grande abrangência da topografia  usual e densa ocupação em superfície.  A escavação de cada ciclo de avanço do túnel deve ser feita sempre dentro do menor tempo possível para evitar que o terreno se movimente antes da aplicação do concreto projetado de estabilização inicial. Para isso a escavação deve se restringir inicialmente ao mínimo necessário para introdução do escoramento, mediante a abertura de um nicho. Na face de escavação costuma ser deixada uma cunha protuberante para garantir a estabilidade da face quando necessário.