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Hong Kong-Zhuhai-Macao Bridge – The tunnel elements with lengths of 180 m were poured in eight individual segments of 22.50 m each.

Soluções de cofragem para a construção de túneis

O aumento da importância da construção de vias de tráfego

A construção do túneis tem tido um forte crescimento. Um olhar sobre as estatísticas de construção de túneis desde a década de 1960 mostra uma óbvia e consistente curva ascendente da quantidade de tráfego. Há duas razões que impulsionam esse desenvolvimento: o crescimento desenfreado de tráfego individual e o aumento exponencial da gestão e comércio de bens, que pretende chegar, tão rápido e tão facilmente quanto possível, todos os cantos do mundo. A necessidade contínua de "mais, mais rápido, mais longe" é claramente reflectida na extensão da rede de tráfego. Criam-se as vias de circulação exigidas, que economizam tempo e custos, que são seguras e onde os obstáculos foram removidos o mais possível.


Aceleração, descentralização e deslocalização

A máxima para o planeamento de tráfego hoje é ir do ponto A para o ponto B no menor tempo possível, de um modo seguro, fiável e sem quaisquer interrupções. Isto é tanto verdade para as zonas rurais como para as cidades e regiões metropolitanas que sofrem uma sobrecarga de tráfego. O foco está principalmente nos fluxos de tráfego das ligações de longa distância, a fim de reunir grandes regiões económicas internacionais.

Neste contexto, estruturas de túneis e pontes são os componentes mais importantes das redes de tráfego: atravessam montanhas e extensões de água, reduzem distâncias, evitam desvios, nivelam diferentes alturas e eliminam cruzamentos e intersecções. Ao mesmo tempo, os túneis protegem os seres humanos e a natureza de ruído e emissões de poluição.


PERI: O especialista que considera o panorama geral

Em paralelo com o desenvolvimento da construção de túneis, os especialistas garantem todos os níveis de planeamento e execução que permitem a conclusão com êxito de tais grandes projectos, quer seja por meio de modelos testados e comprovados de construção, quer por boas estruturas organizacionais e partilha de informação.  

As equipas para as estruturas de túneis são geralmente constituídas por geólogos, geodesistas, especialistas em terraplenagem, engenharia de solo e construção de estradas, organização e tecnologia de betão, bem como organizadores de transporte e segurança operacional. Com todas estas profissões fica clara a alta complexidade de tais projectos de construção. Entre este grupo de especialistas, a PERI ganhou reputação internacional como um parceiro de confiança com os seus sistemas de cofragem e andaimes, em todas as fases do projecto, desde o processo de planeamento até à conclusão. 


Princípios básicos e objectivos da construção de túneis

Função de apoio da tecnologia de betão

O betão, como material de construção, permitiu uma definição metódica e de base na construção de túneis, bem como a melhoria contínua de métodos para abordar as tarefas deste tipo de construção com sistemas padronizados e a concentração consistente no planeamento, Projecto estrutural e na implementação de princípios económicos.  

No decurso deste desenvolvimento, houve uma inversão considerável no posicionamento: no lugar da compra aleatória de andaimes e cofragens (acessórios necessários no processo), a atenção volta-se cada vez mais para as ferramentas de produção e de organização através da sua transformação em sistemas. É a coordenação rigorosa destes sistemas versáteis que hoje em dia garante o sucesso de cada local de construção de túneis


Tipos de construção e estruturas de suporte de carga

Os principais critérios para a selecção do tipo de construção e da estrutura de suporte de carga são as secções transversais do túnel e os seus comprimentos. Além disso, existem curvas relacionados com objectos e inclinações ao longo do túnel, bem como as geometrias diferentes em largura e altura que têm de ser considerados. Essas mudanças na secção transversal são necessários para a integração do parque e de paragens de emergência, fuga e de acesso às galerias ou construções que ligam os túneis adjacentes uns com os outros ou que levam à superfície.

São 4 os tipos de construção de túneis oferecidos pela PERI:

  • túnel a céu aberto 
  • túnel mineiro
  • Método cut-and-cover
  • tipos de construção especiais e complementares

Independente da forma de construção, estão disponíveis diferentes secções transversais da estrutura de suporte de carga, dependendo das circunstâncias geológicos e a utilização planeada. A forma simples de um rectângulo oferece mais opções de fabricação de baixo custo. No entanto, dependendo das condições de enquadramento, também circulares, secções transversais elípticas ou especiais podem oferece vantagens específicas.


Estruturas de suporte de carga na construção de túneis

Common types of load-bearing structures are trough structures, arch tunnels and rectangular cross-sections.

Soluções PERI para a construção de túneis e exemplos de projectos

Todas as soluções PERI para a construção de túneis são baseadas num único sistema, o VARIOKIT - kit de construção de engenharia, independentemente do grau necessário de automação para os processos de cofragem e descofragem. As soluções dos sistemas PERI incluem todas as fases do túnel, desde a sua construção, passando pela manutenção e reparação.


Visão geral das soluções de construção de túneis PERI

Graphical display of open cut tunneling in tunnel construction: interrupted cross-section

Túnel a céu aberto: interrupção da secção transversal.

Tal como acontece nos arranha-céus, o chão, as pilares e laje da secção transversal do túnel são produzidos de forma independente.

Condições de estruturas

  • comprimentos até 30 m
  • altura de 3m a 10m
  • largura de acordo com as restrições estruturais
  • número máximo de ciclos - 10

Graphical display of open cut tunneling in tunnel construction: semi-monolithic

Túnel a céu aberto semi-monolítico.

Pilares e laje são betonadas de uma só vez. A sua produção ocorre com dois carros de cofragem separados e estruturalmente autónomos.

Condições de estruturas

  • comprimentos até 25 m
  • altura de 4 m a 10 m
  • largura de 4 m a 20 m por carro
  • ​número de ciclos 10 a 60

Graphical display of open cut tunneling in tunnel construction: semi-monolithic

Túnel a céu aberto semi-monolítico.

Pilares e laje são betonadas de uma só vez. Devido à sua estanquicidade absoluta, este método de construção é usado principalmente em águas subterrâneas.

Condições de estruturas

  • comprimentos até 15 m
  • altura de 4 m a 8 m
  • largura até 25 m
  • ​número de ciclos de 10 a 60

Graphical display of open cut tunneling in tunnel construction monolithic

Túnel a céu aberto monolítico.

Pilares e laje são betonadas de uma só vez. Devido à quantidade mínima de articulações, é conseguida uma alta impermeabilidade de toda a secção transversal do túnel.

Condições da estrutura

Alternativa com viga de lançamento:

  • comprimentos de 10 m a 24 m
  • altura de 3 m a. 10 m
  • largura até 20 m
  • ​número de mínimo de ciclos 50

Alternativa com portal e carro posterior:

  • comprimentos de 10 m a 20 m
  • altura de 4 m a 9 m
  • largura máxima de 18 m
  • ​número mínimo de ciclos 25

 


Graphical display of the mining method in tunnel construction

Túnel mineiro.

Os túneis são construídos no subsolo. A escavação para as secções transversais circulares ou ovais podem ser feitos tanto com detonação, como com máquinas de perfuração.

Condições da estrutura

  • distâncias pequenas: cofragem arqueada combinada escoramento
  • distâncias médias: sistema de carros de cofragem movidos horizontalmente
  • ​mais de 60 ciclos de betonagem: uso automatizado de carros de cofragem arqueada

Graphical display of the cut-and-cover method in tunnel construction

Método cut-and-cover.

Construção com interrupções mínimas de tráfego. Com este método de construção, escavação só chega até ao fundo da futura laje do túnel.

Condições da estrutura

  • comprimentos até 30 m
  • altura máxima até 12 m
  • largura sem restriçoes
  • número de ciclos a partir de 1

Symbol for deviations from the standard cross-section in tunnel construction.

Desvios da secção transversal padrão.

Mudanças necessárias da secção transversal padrão para estacionamento e baías de paragem de emergência, de fuga e galerias de acesso, etc.

Condições da estrutura

  • carros de cofragem ajustáveis a alterações da seção transversal, com trabalho adicional mínimo
  • mudança cofragem sem entraves, entre secções transversais padrão e possíveis desvios 

Symbol for transitional structures, which link above-ground traffic routes with the underground routing.

Túneis de transição / área acima do solo

Estruturas provisórias ligam tráfego acima do solo com subterrâneo.

Condições da estrutura

  • as formas e dimensões das geometrias da cofragem podem ajustadas à topografia e paisagem de forma flexível.
  • ​o acabamento da superfície dos pilares da portada também pode ser flexível.

Symbol for half-open tunnels with single-sided or overhead light in tunnel construction.

Estruturas tipo galeria / estruturas semi-abertas.

Túneis semi-abertos com luz de um lado ou em cima. As galerias podem ser estruturas independentes ou estruturas de transição mais longas.

Condições da estrutura

  • projecto técnico e de produção semelhante a métodos de construção experimentado e testado em túneis
  • adequado para todos os sistemas de cofragem e andaimes PERI que podem ser utilizados para a construção do túnel.

Symbol for construction-related measures for the maintenance, partial renewal or modification of existing tunnel structures.

Manutenção das estruturas de túneis.

Medidas de construção relacionadas com a manutenção, renovação ou modificação parcial de estruturas de túnel.

Condições da estrutura

  • as componentes do sistema podem ser usadas para todos os tipos de construção de túneis acima mencionados
  • análise de danos completa, considerando necessidades técnicas e organizacionais
  • manutenção e planeamento do processo em conformidade com as regras e regulamentos de aplicação geral.

Tecnologia dos sistemas PERI na construção de túneis

Conceito modular e benefício para o cliente

 

A PERI tem seguido um tipo de conceito modular especial desde o início, considerando vários objectivos como um só, combinando-os tecnicamente no desenvolvimento de produtos e componentes de construção. Por um lado, os sistemas de cofragem e andaimes PERI são caracterizados pela maior simplicidade possível quer de estrutura, quer de manuseamento; por outro lado, como os componentes são altamente padronizados, permitem o máximo de combinações diferentes.

O conceito funcional e logisticamente optimizado vai de alguns componentes-base com ligações auto-ajustáveis e de auto-bloqueio, até à montagem clara e lógica dos sistemas de cofragem e andaimes, passando pelos instrumentos de planeamento e execução digitais que garantem um processo suave do projecto, no que diz respeito à construção e à logística.

Fases finais na construção de túneis

As fases do projecto para a construção, manutenção e reparação de estruturas de túneis

West tunnel of the former Elbe tunnel which pedestrians continued to use, while the other tunnel was being repaired.

Motivo do Projecto

  • Nova construção
  • Manutenção / reparação
  • Manutenção / remodelação
Two engineers planning a tunnel with a 3D-model.

Fase de planeamento

  • Planeamento 2D / 3D
  • Definição do sistema de cofragem
  • Escolha do contraplacado
  • Definição da sequência de construção
  • Organização da logística
The hydraulic VARIOKIT arched formwork carriage is flexibly adjusted to the conditions in the Elbe tunnel in Hamburg.

Fase de desenvolvimento

  • Montagem da cofragem
  • Adaptação da cofragem
  • Movimentação da cofragem
  • Desmontagem da cofragem
Worker stands on the formwork carriage and does installation work on the arched slab.

Fase de betonagem

  • Fornecimento / distribuição de betão
  • Betonagem
  • Compressão do betão
  • Secagem do betão

Variações inigualáveis de aplicação: VARIOKIT, o kit de construção de engenharia

VARIOKIT - kit de construção de engenharia é um verdadeiro todo. É um dos poucos sistemas em todo o mundo que pode ser usado, sem quaisquer limitações, na construção de túneis e pontes e em engenharia civil. Este benefício, essencial para o cliente, é o resultado do alto grau de padronização e da possibilidade de combinação dos diferentes componentes do sistema, que assenta em apenas três elementos principais:

  • a correia universal SRU
  • o perfil carril RCS
  • e tensores de alta capacidade SLS.

Isto significa que no sistema VARIOKIT cerca de 80% são componentes padrão e apenas os 20% restantes são componentes especiais ajustados a peças específicas. Além disso, a possibilidade de alugar os componentes padrão da PERI reduz a taxa de retenção de capital investido. Para além disso, os clientes da PERI têm acesso fiável, a nível mundial, a um conjunto de produtos, componentes e sistemas testados em termos técnicos e funcionais. Um outro benefício económico considerável do VARIOKIT é que este kit de construção de engenharia pode ser prolongado/adaptado para uma "máquina de formação de túnel", movimentada com suporte hidráulico, independentemente e que executa muitos passos de trabalho ligados com precisão e de forma automática.


Informação mais detalhada

Tecnologia de cofragem para túneis | Manual 

Todos os tópicos mencionados acima são descritos em mais detalhes e apresentados com imagens no catálogo PERI "Tecnologia de cofragem para túneis". Numerosos esquemas não só dão suporte à explicação mais profunda dos métodos de construção específicos e situações em locais de trabalho, mas fornecem também referências práticas para projectos de túneis já realizados.  

Mais de 100 das 160 páginas do manual são dedicadas à documentação detalhada de projetos de construção de túneis. Também aqui, os esquemas individuais dos sistemas e as imagens de grande formato complementam a apresentação de situações específicas do local de trabalho e as soluções elaboradas e executadas em cooperação com o PERI. Para mostrar também a perspectiva das empresas especializadas na execução, os seus colaboradores responsáveis da/na obra, compartilham a sua opinião sobre os requisitos de cofragem e explicam as decisões tomadas nas respectivas situações.

Tecnologia de Cofragem para Túneis
Catálogo

160 páginas de conhecimento especializado valioso – informação compacta, de fácil compreensão e de acordo com a realidade.

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