Em 2030, a população brasileira deve ultrapassar a marca de 220 milhões de pessoas, o que implica em uma necessidade urgente de ampliar a oferta de transporte no país, pressionada principalmente pela demanda de escoamento da produção agroindustrial e pelo deslocamento urbano. Para isso, investimentos pesados do governo e de parcerias público-privadas devem impulsionar novos avanços em rodovias, ferrovias e linhas de metrô, demandando soluções tecnológicas para construção de túneis dentro e fora das grandes metrópoles.

Segundo dados apresentados por Hugo Cássio Rocha, presidente do Comitê Brasileiro de Túneis (CBT), o Brasil atualmente possui mais de 42 km de túneis em progresso, em obras que compõem programas de investimentos em infraestrutura de Norte a Sul do país. Abrangente, o estudo mostra como projetos futuros de expansão do transporte – alcançando centenas de quilômetros subterrâneos – demandarão soluções e tecnologias cada vez mais avançadas para a construção de túneis.

METRÔ

Principal solução de mobilidade urbana nas grandes metrópoles, as linhas de metrô são parcial ou inteiramente subterrâneas. Essas vias transportam milhões de passageiros todos os dias e, por isso, precisam estar em constante expansão para assegurar o transporte da população crescente nas cidades.

Um desses exemplos é o metrô de São Paulo, o primeiro do país e o de maior movimentação, por onde todos os dias circulam cerca de quatro milhões de passageiros. Desde a inauguração da primeira linha, no início da década de 70, a rede permanece em contínuo crescimento.

Inaugurada em 2010, a Linha 4-Amarela é um exemplo, compreendendo 12,8 km em túneis duplos, totalmente construídos abaixo da superfície. Como a obra foi realizada em trechos densamente urbanizados, a escavação exigiu o uso de uma tuneladora do tipo shield. Também conhecidas por Earth Pressure Balance Machines (EPBM), essas máquinas são usadas em maciços de solo, sendo capazes de estabilizá-lo durante a própria escavação. Isso é feito mantendo-se o equilíbrio entre a retirada do solo e o avanço da máquina, com auxilio de aditivos injetados na face de escavação, como lama bentonítica e polímeros estabilizadores.

Segundo o presidente da CBT, esse método só não foi utilizado nas estações e intersecções da linha, como acontece em quase todas as obras do metrô. Para esse tipo de serviço, as construtoras utilizam o método convencional NATM, ou New Austrian Tunnelling Method. A metodologia consiste em utilizar e controlar a massa do solo envolvente do túnel escavado para contribuir na própria sustentação, o que requer monitoração contínua ao longo da obra.

Para manter a estabilidade da cavidade, a cada trecho escavado é instalado um suporte de reforço, por meio do concreto projetado. Esse tipo de escavação pode ser feito tanto por equipamentos de escavação, como com o uso de explosivos, por meio de jumbos de perfuração, no caso de rochas.

NOVAS OBRAS

Segundo o relatório da CBT, o mesmo método foi utilizado nas expansões da Linha 4 e, em breve, será aplicado ainda na construção da Linha 5, onde 1,5 dos 14 km totais serão escavados pelo método convencional. A obra da Linha 5 – que fará a integração de 11 estações, incluindo trechos de ligação nas estações Santa Cruz e Chácara Klabin – utiliza três tuneladoras EPB para escavar os túneis de via e minimizar os impactos na superfície. Uma delas também foi utilizada nas obras da Linha 4, porém com uma adaptação para aumentar o diâmetro de escavação, de 9,5 para 10,5 m.

Para construir as estações da Linha 5, a metodologia mais utilizada é a escavação a céu aberto, comum em obras com pouca profundidade, geralmente feitas em locais que não permitem distúrbios no tráfego de veículos e pessoas na superfície. Equipamentos como diafragmadoras, escavadeiras hidráulicas, perfuratrizes e hidrofresas são utilizadas para esse tipo de serviço.

Para o próximo ano, o governo do estado de São Paulo planeja iniciar as obras da Linha 6, por meio de parceria público-privada (PPP), para conectar a Brasilândia até a estação São Joaquim, estimando 15,3 km de novas linhas. Assim como a Linha 5, os túneis serão escavados com tuneladoras de 10,5 m de diâmetro, além de NATM para túneis de conexão e estações mais profundas. Outra obra que deve começar no mesmo período é a expansão da Linha 2-Verde, da estação Vila Prudente até a Dutra, próxima ao Aeroporto Internacional de Guarulhos, o que deve adicionar outros 15 km à linha.

PELO PAÍS

Assim como em São Paulo, os investimentos no metrô também crescem em outras capitais brasileiras, como Porto Alegre (RS), Curitiba (PR), Belo Horizonte (MG) e Fortaleza (CE).

Com obras iniciadas em janeiro de 2014, a Linha Leste do metrô de Fortaleza conectará o centro com a região sudeste da cidade. Para terminar a obra dentro do cronograma, quatro tuneladoras EPB com faces mistas escavarão 12 km de túneis, divididos em 12 estações. Diferentemente dos túneis, as estações serão construídas com escavação a céu aberto, comum nesses casos.

Em Curitiba, a licitação da primeira linha de metrô foi temporariamente suspensa por ordem do Tribunal de Contas do Estado do Paraná (TCE/PR), no dia 22 de agosto. Com orçamento fixado em R$ 4,8 bilhões, o projeto prevê uma linha de 17,6 km com 15 estações.

Outra obra que deve ser efetuada em regime de PPP é a Linha 2 do metrô de Porto Alegre, com 18 km de extensão e a primeira parcialmente subterrânea. Com início previsto para 2015, a obra deve ser finalizada em quatro anos, contando com 15 estações e orçamento de R$ 4,8 bilhões.

Em Belo Horizonte, a Linha 1 do trem-metrô será ampliada até a estação Novo Eldorado, em Contagem, e também contará com duas novas linhas para as regiões de Barreiro e Savassi. Com isso, o número de estações passará de 19 para 31, o que representa 14 km adicionais na região. Atualmente, o projeto está em etapa de recebimento das propostas e abertura da licitação, também em parceria público-privada.

Já no Rio de Janeiro, uma das capitais com maior circulação de pessoas, está previsto para funcionar em 2016 o novo trecho da Linha 4 do metrô, que deverá conectar as estações General Osório, em Ipanema, e Jardim Oceânico, na Barra da Tijuca, integrando 14 km de linhas totalmente subterrâneas e seis novas estações. Por estarem situados em áreas densamente construídas, alguns trechos estão sendo escavados com uma EPB de 11,5 m de diâmetro, para evitar impacto nos edifícios. Já os trechos rochosos contarão com o método convencional Drill & Blast, ou seja, com equipamentos de escavação ou por meio de pequenas explosões localizadas.

VIAS FÉRREAS

Para Rocha, a expansão ferroviária é uma das iniciativas mais importantes para manter o mercado de túneis em pleno crescimento. “No conjunto, essas obras devem receber mais de 200 km de túneis, alimentados principalmente por programas de investimentos do governo federal”, afirma o especialista.

Nesse segmento, um dos principais projetos é o Programa de Investimentos em Logística (PIL) do governo federal. Lançado em 2012, propõe a ampliação da malha ferroviária brasileira, com obras em execução via Programa de Aceleração do Crescimento (PAC). No projeto, são estimados investimentos de R$ 99,6 bilhões, que serão utilizados na construção e manutenção de 11 mil quilômetros de vias férreas. Somente desse segmento, o CBT estima um total entre 113 e 230 km de túneis a serem entregues, dependendo dos projetos aprovados.

O estudo da entidade também mostra que, somente em São Paulo, os tramos Norte e Sul do Ferroanel deverão somar entre 10 e 17 túneis. Além disso, a região Sudeste contará com um acesso ferroviário ao porto de Santos, bem como uma linha com até cinco túneis entre os portos do Rio de Janeiro (RJ) e Vitória (ES), podendo totalizar obras subterrâneas de 13,8 km entre as duas capitais.

Partindo da mesma região, o PIL está projetando linhas que passarão por Corinto (MG) e serão direcionadas até as regiões Nordeste e Centro-Oeste. Além desses, outros projetos no Norte e no Sul integram esse pacote de investimentos na malha ferroviária.

Para quem acha que o ritmo está muito devagar, o TAV (Trem de Alta Velocidade) ainda está nos “trilhos”. Apesar de o leilão de concessão ter sido adiado por três vezes, o trem que ligará a 350 km/h os aeroportos de São Paulo, Campinas e Rio de Janeiro continua nos planos do PAC 2, sendo que já obteve até a aprovação da modelagem econômico-financeira.

De acordo com informações apresentadas pelo CBT, o modelo logístico do TAV prevê mais de 90 km de túneis, com mais da metade desse número em áreas urbanizadas, sendo o restante em regiões rurais. “Nas áreas rurais, os túneis mais longos estarão na Serra das Araras, com diferenças de elevação de até 500 metros”, comenta o especialista.

RODOVIAS

Com aproximadamente 85 milhões de habitantes, a região Sudeste é a mais urbanizada do Brasil e possui importantes projetos de desenvolvimento de vias subterrâneas, tendo atualmente o maior número desse tipo de obra no país.

Dentre as obras mais notáveis de mobilidade urbana, o Rodoanel – um complexo rodoviário com seis faixas e mais de 170 km de extensão ao redor de São Paulo, exigiu a escavação de 26,7 km em túneis duplos. O megaprojeto teve como objetivo desafogar e facilitar o trânsito de caminhões e outros veículos na região. A construção foi dividida em quatro seções, sendo a mais recente o Trecho Leste, inaugurado em julho deste ano. Com a finalização do Trecho Norte, esperada para o início de 2016, a obra completará 18 anos.

Se a conclusão do Rodoanel se aproxima, outros projetos que chegaram a entusiasmar o mercado acabaram cancelados. Um bom exemplo é o Túnel Roberto Marinho, que deveria constituir uma das principais vias de escape para o trânsito intenso na saída da Zona Sul de São Paulo. Projetado para abrigar dois túneis, com três faixas cada, o túnel teria 2,3 km e ligaria a Av. Jornalista Roberto Marinho à Rodovia dos Imigrantes.

Outros projetos seguem em aberto, como o Arco do Tietê, parte do programa de revitalização urbana de São Paulo, denominado Arco do Futuro. O projeto tem como objetivo principal redefinir os espaços de lazer em torno das marginais. Entre as propostas, está a de enterrar ou cobrir totalmente as vias das marginais e as linhas de trem da CPTM que circulam ao longo do rio.

Outros planos “ousados” incluem a construção de um túnel submerso entre Santos e Guarujá, no litoral paulista, para desafogar o intenso trânsito entre as duas cidades. No entanto, um problema com as exigências do Banco Interamericano de Desenvolvimento (BID) levou a empresa responsável, a Dersa – Desenvolvimento Rodoviário, a revogar a licitação em julho de 2014, iniciando nova apresentação de projetos, dessa vez tendo o BNDES como agente financiador (leia Box acima).

Além da duplicação de novo trecho da Rodovia Régis Bittencourt (BR-116/SP), iniciado em maio e com três túneis ao longo da Serra do Cafezal, outras duas grandes obras rodoviárias, em Belo Horizonte (MG) e no Rio de Janeiro (RJ), também devem impulsionar o mercado de túneis da região.

Na capital fluminense, está sendo construída uma nova via de acesso através da BR-040/RJ para a cidade de Petrópolis, que enfrentará o desafio logístico de inaugurar o maior túnel viário do país, com cinco mil quilômetros por baixo da região serrana. E em Minas Gerais, a BR-381/MG será duplicada entre as cidades de Governador Valadares e Belo Horizonte, contando com quatro novos túneis, dois deles paralelos, com extensões entre 450 e 750 m.

Tuneladoras são utilizadas em trechos mais longos

Também conhecida por “tatuzão” ou TBM (Tunnel Boring Machine), a tuneladora é uma máquina desenvolvida para facilitar a escavação de túneis longos e com diâmetros constantes, para passagem de veículos e trens. Apesar do alto custo de aquisição e transporte desses gigantes, em obras de maior porte as vantagens são diversas. Dentre elas está o baixo impacto na superfície, perfurando de maneira uniforme e protegendo as paredes escavadas com estruturas metálicas ou com a aplicação mecanizada de anéis pré-moldados de concreto.

Porém, as tuneladoras podem não ser indicadas para trechos com variações no diâmetro da escavação e na composição do maciço. Por isso, a aplicação das tuneladoras exige rigoroso estudo geológico. Além disso, o uso de TBM necessita de ampla infraestrutura, como correias transportadoras para retirar o material escavado, ventilação pesada, centrais de refrigeração, usinas de concreto e gruas para transporte dos anéis e outros materiais.

Dersa divulga edital de túnel submerso

No final de agosto, a Dersa publicou edital de pré-qualificação para concorrência internacional do Submerso – Túnel Santos-Guarujá, um projeto orçado em R$ 2,8 bilhões. A pré-qualificação é a primeira fase do processo de contratação das obras, que devem ter início em janeiro do próximo ano e durar 44 meses.

Segundo a companhia, o túnel submerso terá 762 m e ficará a 21 metros de profundidade, o que exigirá uma técnica inédita no Brasil: ele será composto por seis módulos de concreto pré-moldado, construídos em uma doca seca no Guarujá. Uma vez finalizados, serão rebocados até o local e submersos para montagem.