Túnel AubingA99 Westabschnitt - Tunnel Aubing

Histórico do planejamentoJá nos anos 30 do século passado foram feitos os primeiros pla-nos, 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 realiza-do mais um trecho do amplo rodoanel de Munique, que como anel rodoviário contribui para atender as atuais exigências da moder-na 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.

Situação inicialDurante 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. Primeira-mente a obra, de início planejada com aprox. 1 km de comprimen-to 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.

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 ex-tensão 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 rea-lizada num total de dez etapas. Estas „docas“ foram guarnecidas com paredes de estacas-prancha e tem um comprimento de até 250 m.

rechts oben: Portal sul do túnelrechts unten: Planta de localização do túnel Aubing

Dados da obra

Tempo de construção 2002 – 2005 Túnel2000 – 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 abertaExtensão do túnel: 1,935 kmExtensão do túnel incluindo as rampas: 2,425 kmDiâmetro interno livre: 2 x14,00 mProfundidade no lençol freático: até 7,50 mCustos da obra: aprox. 91 milhões de euros

Descrição da obra Túnel Aubing, parte do trecho oeste da auto-estrada federal A99Rampa norte (tanque no lençol freático)Nível rebaixado do túnel ao norte com cruzamento por baixo da linha férrea Munique – AugsburgoTúnel em nível elevadoTúnel em nível rebaixado com cruzamento por baixo da linha férrea Munique – LindauRampa sul (tanque no lençol freático)Planejamento do prédio de operações com estação de bombasEscoramento da ponte ferroviária sobre o túnel

Serviços da SSF §42 fases da obra 2, 3, 5, 6 e 7 §49 fases da obra 2, 3 e 6 para o túnel e obras preliminares das pontes ferroviárias

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

A 8A 99

Tunnel Aubing

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Trabalhos préviosPrimeiramente foram executadas pontes ferroviárias no método cut&cover para as ferrovias existentes. Os tabuleiros foram fabrica-dos 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 conceitoO 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 constru-ção com impermeabilização dos fossos de escavação. Não foram permitidos métodos de construção que implicassem na perma-nência de paredes de retenção no solo após o término da obra. Começando pela rampa norte, em forma de um tanque dentro da

Nível elevado

Nível do lençol freático

Cortes esquemáticos do túnel Aubing

Nível rebaixado

Pista de rodagem em sentido único Lindau

água subterrânea com 200 m de comprimento, a obra continua na direção sul com o rebaixamento do túnel ao norte (1.100 m de com-primento) e o cruzamento por baixo da linha férrea Munique – Au-gsburgo. 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, nova-mente 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].

Nível do lençol

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Pista de rodagem em sentido único Lindau

Pista de rodagem em sentido único Salzburg

Pista de rodagem em sentido único Lindau

Pista de rodagem em sentido único Salzburg

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

Ambas as rampas e as áreas adjacentes do túnel foram planeja-das 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 gradien-te. 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.

Corte esquemático em nível rebaixado

Nürnberg - Lindau

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15.20

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80

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West Lindau - Nürnberg Ost

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

bis 7,50 m

Comprimento dos blocos de concreto

10 m com cintas de união internas

1 Pré-escavação na área do nível rebaixado norte2 Pranchas da parede divisória entre duas docas3 Concretagem na doca 44  Edificações operacionais centro

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A construçãoApós a pré-escavação, a maior parte do fosso foi feita em taludes. O cascalho molhado retirado foi destinado ao posterior revesti-mento dos trechos. No ressalto do talude foi construída uma pa-rede 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 escava-ção 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 drena-gens 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 subter-rânea. 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 rebai-xamento, como uma estrutura fechada de duas células, conforme o princípio do “concreto impermeável“, como estrutura em con-creto impermeável especificado em seções de 10 m de compri-mento. 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 calha

cutado como estrutura de dois canteiros sobre faixas de funda-ção, 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 ao menos 1 m dentro do solo argiloso do período terciário. Para Bi

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a execução das fases de construção adjacentes foram construí-das 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 prolongamen-tos 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 obras2 Fôrma móvel na área de nível elevado3 Concretagem na doca 44 Construção da nova estrutura da pista de rodagem 5  Estado final sem marcação da pista de rodagemBi

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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.

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 profun-das. Para evitar afundamentos, as faixas de fundação foram exe-cutadas 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

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

passagens de saída de emergência, com bandejas de cabos em-baixo 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-

ca de piso fechada, tal como um bloco de nível rebaixado. Por mo-tivos 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 rebai-xado e remoção da parede transversal de estacas-prancha foi possível fechar o vão. Com um rebaixamento limitado do lençol Bi

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freático, este trecho foi completado com um bloco de piso contí-nuo. 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 das calhas foi pre-definida 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 rea-lizada. 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 forne-ciam uma garantia contra impulsão. Além do reforço da placa de piso, por motivos econômicos aproveitaram-se os excedentes la-terais das placas de piso, mesmo de modestas dimensões, para a ativação da carga do solo situado acima como garantia contra im-pulsão. 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 di-retrizes para equipamentos e operação de túneis rodoviários (RABT).

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

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Visualização do túnel Aubing

oben: Tunnelportal Nordunten: Tunnelportal Süd

Requisitos especiais de segurança:- Duas galerias de túnel com direções independentes, cada uma

com faixa lateral ininterrupta (faixa de acostamento) e passa-gens de emergência em ambos os lados

- Saídas de emergência com distância de 60m para a galeria vizi-nha, assim como saídas adicionais para o ar livre com distância de aprox. 450m

- Alimentação de energia elétrica redundante, à prova de inter-rupção, 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 sen-sível 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, pe-destres, veículos parados ou na contra-mão bem como ocorrên-cias de fumaça

- Doze postos de chamada de emergência acessíveis em interva-los 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 emer-gência, além das imagens do vídeo-monitoramento, são trans-mitidas 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 rodovi-ária em lnning

- Marcação ótica contínua através de diodos luminosos (LED‘s) nas passagens de emergência

- 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 tam-bém 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 instala-dos todos os equipamentos operacionais e de segurança do tú-nel – 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 equi-pamentos operacionais foi a diretriz para equipamentos e explo-ração de túneis rodoviários (RABT), edição 2003. O suprimento de energia é assegurado por dois sistemas de alimentação indepen-dentes 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 automaticamen-te. Instalações de chamada de emergência SOS, sistema de alar-me de incêndio, sistema de radiocomunicação e de alto-falantes, vídeo-monitoramento contínuo e um sistema de controle de tráfe-go completam os sistemas técnicos de segurança. Naturalmente todos os equipamentos estão integrados em um sistema de con-trole de nível superior.

Também no aspecto construtivo a segurança ganhou priori-dade 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.

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