Topografia subterranea

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  1. 1. FRANCISCO CARLOS PELEGATE DIAS TOPOGRAFIA SUBTERRNEA Trabalho de Concluso de Curso apresentado Universidade Anhembi Morumbi no mbito do Curso de Engenharia Civil com nfase Ambiental. SO PAULO 2005
  2. 2. FRANCISCO CARLOS PELEGATE DIAS TOPOGRAFIA SUBTERRNEA Trabalho de Concluso de Curso apresentado Universidade Anhembi Morumbi no mbito do Curso de Engenharia Civil com nfase Ambiental. Orientador: Prof. Antnio Calafiori Neto SO PAULO 2005
  3. 3. i Aos meus pais Jos e Conclia pelo amor e total devoo minha querida noiva e futura esposa Mayara pelo apoio
  4. 4. ii AGRADECIMENTOS Deus por tudo Base Aerofotogrametria e Projetos S.A. pelo apoio irrestrito desde o incio do Curso Ao Professor Antnio Calafiori Neto pela orientao nesse trabalho e nas demais disciplinas Ao Engenheiro Civil Waldir Jos Giannotti pela ajuda primordial nesse trabalho, e tambm nos dias mais difceis no curso de Engenharia. Companhia do Metropolitano de So Paulo pela concesso da visita tcnica, pela entrevista e material de consulta Ao Engenheiro Agrimensor Ricardo Savi pelo auxlio na obteno da literatura consultada e na explicao da abordagem prtica Aos Professores da Instituio pela colaborao na formao de minha base de conhecimentos Aos amigos Alexandre, Rodrigo, Mrcio, Waldir, Eliezer, Ageu, Cludio, rica, Carla, Jair, Luciano, entre tantos outros pela convivncia no curso toda minha famlia e amigos por torcerem pelo meu sucesso e sade
  5. 5. iii RESUMO Para qualquer tipo de projeto de Engenharia Civil, a Topografia mostra-se necessria para a garantia de preciso e qualidade desejadas. Nos projetos subterrneos, foram desenvolvidas tcnicas alternativas para garantia desses requisitos. Neste trabalho, foram apresentadas as metodologias para trabalhos altimtricos e planimtricos subterrneos, as precises alcanadas e os erros possveis encontrados nessa tcnica. Foi apresentada a tcnica utilizada pela empresa responsvel pelo transporte subterrneo de trens de So Paulo, estabelecendo um comparativo entre a teoria e a prtica, observando as adaptaes realizadas com o avano das tecnologias disponveis. Palavras-chave: topografia subterrnea, altimetria, planimetria.
  6. 6. iv ABSTRACT For any type of project of Civil Engineering, Survey reveals necessary for the guarantee of desired precision and quality. In the underground projects, alternative techniques for guarantee of these requirements had been developed. In this work, the methodologies for altimetric and planimetric underground surveys, precisions and the possible errors found in this technique had been presented. The technique used by the responsible company for the underground railway of So Paulo was presented, establishing a comparative between theory and practical, observing the adaptations carried through with the advance of the available technologies. Keyworlds: underground survey, altimetry, planimetry.
  7. 7. v LISTA DE FIGURAS Figura 5-1 Esquema de transporte de coordenadas (TATON,1981).........................11 Figura 5-2 Orientao por meio de gisroscpio (OGLOBIN,1979)...........................12 Figura 5-3 Fita de ao graduada (TATON, 1981.......................................................14 Figura 5-4 Transporte de cotas (OGLOBIN,1979).....................................................15 Figura 5-5 NivelamentoTrigonomtrico(Taton 981)...................................................17 Figura 5-6 Formas possveis de leituras para nivelamento subterrneo (Taton, 1981)..................................................................................................................18 Figura 5-7 Plano inclinado -planta e perfil (Loch,1995).............................................20 Figura 5-8 Esquema de uma mina de carvo (Loch, 1995) ......................................21 Figura 6-1 Condies de trabalho no nvel subterrneo (CMSP)..............................23 Figura 6-2 Croqui de localizao de RN (CMSP)......................................................26 Figura 6-3 Foto da base fixa da roldana com fio de prumo (CMSP) .........................28 Figura 6-4 Foto da roldana fixada junto a uma viga de apoio (CMSP)......................28 Figura 6-5 Foto da lata de leo com o peso j inserido (CMSP)...............................29 Figura 6-6 Transporte da coordenada para o subterrneo atravs de trena (CMSP)29 Figura 6-7 Transporte de Coordenadas Horizontais (CMSP)....................................30 Figura 6-8 Leitura do fio de prumo (CMSP) ..............................................................31 Figura 6-9 Detalhe do fio de prumo (CMSP) .............................................................31 Figura 6-10 Transporte de cotas para o nvel subterrneo (CMSP)..........................32 Figura 6-11 Esquema de medio em reas pressurizadas (CMSP)........................33 Figura 6-12 Corte esquemtico de um poo testemunha (CMSP)............................34 Figura 6-13 Esquema de anteparos para orientao do "Shield" (CMSP) ................36 Figura 6-14 Esquema de laser e anteparos (CMSP).................................................36 Figura 6-15 Polgono de tolerncia para para execuo de escavao (CMSP) ......38 Figura 6-16 Profissional do Metr-SP realizando leituras para o fechamento de poligonal (CMSP) ...............................................................................................39 Figura 6-17 Levantamento "As-Built" (CMSP)..........................................................40
  8. 8. vi LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS ABNT Associao Brasileira de Normas Tcnicas CMSP Companhia do Metropolitano de So Paulo GPS Global Positioning System Sistema de Posicionamento Global PMSP Prefeitura do Municpio de So Paulo RN Referncia de Nvel
  9. 9. vii LISTA DE SMBOLOS L Comprimento (em metros) z Diferena de altura entre pontos do nivelamento x ngulo entre os pontos em nivelamento trigonomtrico rad mm Radianos milmetros
  10. 10. viii SUMRIO 1 INTRODUO.....................................................................................................1 2 OBJETIVOS.........................................................................................................2 2.1 Objetivo Geral ..............................................................................................................2 2.2 Objetivo Especfico.......................................................................................................2 3 METODOLOGIA DA PESQUISA .......................................................................3 4 JUSTIFICATIVA ..................................................................................................4 5 LEVANTAMENTOS TOPOGRFICOS SUBTERRNEOS................................5 5.1 Histrico ........................................................................................................................5 5.2 Conceitos .......................................................................................................................8 5.3 Planimetria....................................................................................................................9 5.4 Orientao Subterrnea.............................................................................................10 5.4.1 Orientao atravs de eixo vertical.......................................................................10 5.4.2 Orientao por giroscpio. ...................................................................................12 5.5 Altimetria Subterrnea..............................................................................................13 5.5.1 Transporte de cotas da superfcie para o subterrneo...........................................13 5.5.2 Nivelamento Subterrneo .....................................................................................15 5.6 Problemas possveis em topografia subterrnea......................................................19 5.6.1 Construo do plano inclinado .............................................................................19 5.6.2 Estrutura das galerias de uma mina de carvo......................................................21 5.6.3 Erros de orientao de galerias ou tneis .............................................................22 6 TOPOGRAFIA SUBTERRNEA NAS OBRAS DO METR-SP ......................23
  11. 11. ix 6.1 Introduo...................................................................................................................23 6.2 Triangulao urbana..................................................................................................24 6.3 Transporte de direo para o nvel subterrneo .....................................................27 6.4 Transporte de direo para a regio pressurizada do tnel...................................33 6.5 Poos testemunhas......................................................................................................34 6.6 Dirigibilidade do Shield .............................................................................................35 6.7 Tolerncias topogrficas na execuo de tneis ......................................................37 6.8 Levantamento As Built aps concluso do tnel .................................................39 7 ANLISE COMPARATIVA................................................................................41 8 CONCLUSES..................................................................................................42 REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS.........................................................................43 ANEXOS ...................................................................................................................45 Anexo 1 Mapa de Localizao da Rede de Triangulao do Metr-SP .........................46 Anexo 2 Coordenadas da Triangulao ............................................................................47 Anexo 3 Nivelamento de preciso ................................................