Resistência da estrutura de túneis rodoviários aos danos causados por incêndios

Letícia C. Nunes Victor H. R. Franco André P. Assis

UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA FACULDADE DE TECNOLOGIA

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM GEOTECNIA

Túneis •   tráfego de veículos e pessoas;

•   potencial risco de incêndio;

•   projetos atuais de construção de túneis consideram a resistência ao dano por fogo;

Pre

mis

sas

de p

roje

to

Evacuação dos usuários em segurança

Execução dos procedimentos de

resgate

Perda mínima das propriedades estruturais

Fenômenos de desplacamento de acordo com a ocorrência (Zeiml et al. 2008): •   Desplacamento dos agregados

•   Desplacamento de cantos/quinas e

•   Desplacamento de superfície

Ilustração da desplacamento causada pelo processo termo-hídrico. (Zeiml et al., 2008).

Ilustração do desplacamento causada pelo processo termo-mecânico. (Zeiml et al., 2008).

PIARC (1999) descreve que a energia liberada pelo incêndio em veículos é dependente de muitas variáveis como: •   Número de veículos envolvidos,

•   Tipo de veículo (transporte público, carros de passeio, veículo comercial e etc.),

•   Seção transversal do túnel,

•   O tipo e a quantidade de material inflamável,

•   Taxa de combustão e método de extinção do fogo.

Temperaturas máximas dentro de uma seção transversal de túnel (ITA-AITES, 2004).

Novas tecnologias para reforço do revestimento: não permitir colapso progressivo.

Recomendação da PIARC para Temperaturas versus Tempo (ITA-AITES, 2004).

Escavação convencional Escavação mecanizada

Aduela ensaiada sem fibras Aduela ensaiada com fibras (Dehn et al., 2010).

Utilização de concreto projetado (SCL - Sprayed Concrete Lined) com fibra de aço reforçada (SFRC – Steel Fibre Reinforced) tanto na camada de concreto primário quanto no concreto secundário, que trabalhariam como um compósito dando resistência a longo prazo ao carregamento térmico (Holland, 2014).

Fabricação em escala real as aduelas dos túneis para realização de testes de desplacamento. Os resultados obtidos pela realização desta série de ensaios permitiram validar a utilização de fibras sintéticas na mistura de concreto destinado ao reforço do revestimento (Dehn et al., 2010).

Os incêndios em túneis diferem em dois aspectos dos incêndios em edifícios por:

•   realimentação do calor devido ao ambiente circundante (fechado), e

•   ao efeito da ventilação

Concentração de gases tóxicos gerados pelo fogo de automóveis (Ingason et al., 2015)

Tipos de ventilação forçada: longitudinal e transversal

Esquema de ventilação semi-transversal e transversal no caso de incêndio (Beard et al., 2011).

Esquema de ventilação longitudinal no caso de incêndio (Beard et al., 2011).

Referências no Brasil:

EXTENSÃO INAUGURAÇÃO(m) (ano)

Prefeito Souza Lima 435 1981Presidente Tancredo Neves 435 1984

Santa Barbara 1357 1963Rebouças 2800 1967Acústico 550 1971

Zuzu Angel 1590 1971Joá 426 1971

Noel Rosa 720 1978Eng. Raimundo de Paula Soares 2187 1997

Niterói Raul Veiga 620 1981Dr. Euclydes de Jesus Zerbini 420 1993

Sebastião Camargo 1170 1995Jânio Quadros 1900 1994

Trubunal de Justiça 824 1994Ayrton Senna 1950 1995Maria Maluf 1020 1994

Noite Ilustrada 884 1973Presidente Roosevelt 1120 1971

Daher E. Cutait 1060 1938Papa João Paulo II 582 1988

Jorn. Fernando Vieira de Melo 583 2004Max Feffer 756 2004

Campinas Joá Penteado [2] 450 1992

São Paulo

TÚNEIS URBANOS

CIDADE TÚNEL

Belo Horizonte

Rio de Janeiro

Túneis rodoviários urbanos brasileiros maiores a 400m (De Souza, 2012).

•   Trabalho de Scabbia, 2007;

•   NBR 15200 - Projetos de Estruturas de Concreto em Situação de Incêndio;

•   NBR 15661 - Proteção Contra Incêndio em Túneis;

•   NBR 15775 - Sistemas de Segurança Contra Incêndio em Túneis: Ensaios, Comissionamentos e Inspeções;

•   NBR 16484 - Projeto de norma: Segurança contra incêndio para sistemas de transporte sobre trilhos – Requisitos.

Conclusões

•   Estudos aprofundados em tecnologias utilizadas na construção de túneis: Alemanha, Inglaterra, França, Noruega, Suécia, Holanda;

•   Existência de dois tipos diferentes de desplacamento: o desplacamento termo-hídrico e o desplacamento termo-mecânico;

•   Adição de fibras de polipropileno a mistura do concreto adiciona maior resistência ao revestimento (Holland, 2014 e Dehn et al.,2010);

•   No Brasil, a NBR 15661:2012 apresenta a carga térmica de veículos rodoviários em relação ao tempo para atingir o pico térmico;

Conclusões •   NBR 15200:2012 não infere sobre os tipos de degradação da estrutura de túneis em

relação ao carregamento térmico; •   NBR 15775:2009 os critérios são avaliados posteriormente da etapa construtiva da obra

subterrânea;

•   Recomenda-se o estudo minucioso dos túneis rodoviários existentes no Brasil, de forma que haja o levantamento de dados relevantes a segurança contra incêndio e realização de obras para recapacitação.

UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA FACULDADE DE TECNOLOGIA

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM GEOTECNIA

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