A locação topográfica e o acompanhamento dimensional de obra metroviária

Devido à grande expansão das obras metroviárias e assemelhadas, é necessária a aplicação de procedimentos específicos para trabalhos topográficos, trazendo como principal benefício a normalização mínima necessária para execução destes trabalhos. Por exemplo, a via permanente envolve os conjuntos e componentes coordenados entre si de forma a permitir o tráfego de composições ferroviárias e metroviárias. Para a locação de uma obra metroviária há requisitos normativos exigíveis para execução das obras metroviárias e assemelhadas, devendo se utilizar os procedimentos e os equipamentos topográficos que resultem em pleno atendimento aos quesitos exigidos nos trabalhos de cadastro, anteprojeto, projeto, implantação, acompanhamento e levantamento das obras como construídas, visando a melhor qualidade.

Para os túneis e estações em Shield e NATM (new austrian tunneling method), para as operações na superfície do terreno planimétricas, o transporte de direção do túnel tem início na rede GPS, triangulação, trilateração ou poligonal principal ou básica. Destes pontos, quando necessário, medir os ângulos pelo método das direções e as distâncias recíprocas, para no mínimo dois pontos ao nível da superfície e próximos ao poço de emboque do túnel, constituindo assim uma base de primeira ordem.

Da poligonal principal ou da base de primeira ordem implantar um ponto próximo ao poço e medir os ângulos pelo método das direções e as distâncias recíprocas, para dois fios de aço pendurados da superfície ao fundo do poço. Com esta operação determinam-se as coordenadas planas dos fios. Os fios de aço são posicionados através de roldanas afixadas em cavaletes metálicos, tensos com pesos compatíveis com a profundidade do poço, imersos em óleo para evitar o efeito pêndulo.

Para as operações altimétricas, a partir da rede de referência de nível metroviária, o transporte de referência de nível no interior do túnel deve ser feito pelo método de nivelamento e contranivelamento geométrico, com referências de nível (RRNN) espaçadas em no máximo 60 m, sendo realizada uma verificação geral da rede a cada duas referências implantadas. As estações projetadas na superfície e/ou elevadas são referenciadas a eixos longitudinais e transversais, sendo que os eixos longitudinais são demarcados a partir dos pontos notáveis do eixo da via permanente e os transversais a partir dos eixos dos pilares.

Deve-se implantar marcos topográficos no prolongamento destes eixos para locar e/ou verificar toda a obra. Estes marcos têm origem na poligonal principal. Implantar RRNN, na obra, em lugares sem influência de recalque, a partir da rede de referência de nível e com os mesmos critérios de sua implantação.

Para o aparelho de mudança de via (AMV), a locação deve ser feita pelo método da irradiação de pontos a partir de dois vértices da poligonal de entrevias, que caminha próxima ao eixo a ser locado, de modo que o AMV fique contido entre eles. O método consiste no cálculo das projeções das estacas neste intervalo, obtendo as ordenadas, as abscissas, as distâncias e os ângulos dessas estacas do eixo da via. Com essa planilha (anexo E), locar as estacas do eixo de via, a partir do primeiro vértice da poligonal de entrevias até próximo da metade do intervalo considerado. Em seguida, locar as demais estacas a partir do vértice seguinte, conferindo a última estaca locada pelo vértice anterior para que não ocorra eventual descontinuidade da via, conforme figura abaixo.

As estacas de eixo de via são materializadas com piquetes de madeira, sendo que o espaçamento adotado entre elas é o definido na planta de instalação do AMV. Os pontos de começo de mudança de via (CMV) e fim de mudança de via (FMV) são materializados com marcos definitivos em perfil metálico.

A inspeção em uma obra metroviária deve ser realizada com o objetivo de assegurar o desenvolvimento dos serviços segundo as prescrições e recomendações desta norma e o estabelecido na seção 7 da NBR 13133:1994, no que couber. Os marcos da rede GPS, triangulação e/ou trilateração são inspecionados anualmente e, se constatada alguma anomalia (destruído, removido, deslocado, não intervisível), estes marcos devem ter tratamento adequado, ou seja, reimplantado, substituído ou eliminado.

Os vértices da poligonal principal são inspecionados visualmente a cada três meses. Caso seja encontrada alguma irregularidade, fazer as correções mantendo as precisões originais. Os marcos da rede de referência de nível são inspecionados antes de sua utilização.

A NBR 15309 de 12/2005 – Locação topográfica e acompanhamento dimensional de obra metroviária e assemelhada – Procedimento fixa os requisitos exigíveis para locação topográfica e acompanhamento dimensional de obra metroviária e assemelhada em vala a céu aberto, túnel, estação, superfície e elevado, destinada a: apoiar a construção e atualizar o cadastro de obras metroviárias e assemelhadas; controlar todos os serviços topográficos de cadastramento, anteprojeto, projeto, implantação, acompanhamento e levantamento de obras como construídas (as built) no sistema metroviário e assemelhados; servir de parâmetro para todos os serviços de topografia, os quais envolvem obras referentes ao sistema metroviário e assemelhadas. Os equipamentos de medição empregados devem ter precisão compatível, segundo a NBR 13133, com as exigências dos serviços contemplados por esta norma. Devem ter sua precisão real atestada por instituição oficial, não devendo ser aceita sua precisão nominal. Os equipamentos de medição devem ser apresentados ao órgão fiscalizador com os devidos atestados de revisão/retificação, no início dos trabalhos.

Os requisitos exigíveis para execução de obras metroviárias e assemelhadas devem utilizar procedimentos e equipamentos topográficos que resultem em pleno atendimento aos quesitos exigidos nos trabalhos de cadastro, anteprojeto, projeto, implantação, acompanhamento e levantamento das obras como construídas, visando a melhor qualidade, e devem atender aos procedimentos estabelecidos nesta norma. Para a adequada gestão da obra, deve ser projetada e realizada uma rede de apoio geodésico vinculada ao sistema geodésico brasileiro (SGB) oficialmente em vigor. Deve ser realizado o projeto básico e executivo da rede, antevendo as necessidades em termos de apoio, localização dos marcos, tipo de monumentação, condicionamento da rede, metodologia de observação, equipamentos e logística.

A tolerância em posição dos vértices desta rede, considerando o ajustamento livre, é de 5 ppm, observando o limite máximo de 0,05 m para o desvio em posição, considerando um nível de confiança de 95% após o ajustamento vetorial pelo método dos mínimos quadrados. O espaçamento máximo entre os vértices deve ser de 2 km.

A monumentação deve ser realizada por pilar de concreto armado e centragem forçada, marco de concreto armado com chapa convexa de latão ou aço inox, ou ainda somente a chapa cravada em estrutura considerada estável. Da quantidade de injunções do SGB, proceder conforme descrito a seguir. Para a rede distante até 100 km dos pontos de apoio do SGB, o apoio deve ser realizado por no mínimo dois pontos das redes, global positioning system (GPS), estaduais ou da Rede Brasileira de Monitoramento Contínuo (RBMC). Nas redes distantes até 100 km dos pontos do SGB, a tolerância em posição é de 10 ppm, observando-se o limite máximo de 0,10 m para o desvio em posição, considerando-se um nível de confiança de 95% após o ajustamento vetorial pelo método dos mínimos quadrados.

Para as redes distantes mais de 100 km dos pontos do SGB, a tolerância é de 10 ppm, observando-se o limite máximo de 0,50 m para o desvio em posição, considerando-se um nível de confiança de 95% após o ajustamento vetorial pelo método dos mínimos quadrados. Na integração ao SGB de duas ou mais redes de apoio geodésico, deve-se contemplar também como injunções os vértices da rede do SGB já empregados no ajustamento anterior.

É parte integrante da rede de apoio geodésico a rede altimétrica ou rede de referência de nível metroviária, materializada por pontos distintos da rede planimétrica. A monumentação da referência de nível (RN) deve ser feita por marco de concreto, pino convexo de aço inox ou chapa convexa de latão ou aço inoxidável.

A altitude ortométrica de cada RN da rede altimétrica tem tolerância de 6 mm √K, considerando-se um nível de confiança de 95% após o ajustamento pelo método dos mínimos quadrados. Após os ajustamentos da rede de apoio geodésico, deve ser definido um número conveniente de planos topográficos locais (PTL), com dimensão máxima de 30 km, conforme a NBR 14166.

Os elementos constantes já descritos são representados em planta na escala 1:25 000 ou maior, contendo cada marco indicação da intervisibilidade entre eles, seu número de monografia e o perímetro do plano topográfico, sempre representados por convenções adequadas, tendo como finalidade principal a visualização de conjunto. Na região ao longo da obra deve ser materializada uma rede de apoio topográfico definindo as linhas básicas para a execução da obra.

A monumentação deve ser realizada por marco de concreto armado ou chapa convexa de latão ou aço inox, de acordo com a finalidade. A rede de apoio topográfico, quando executada por metodologia topográfica clássica, deve seguir os critérios da classe IIP da NBR 13133. Qualquer que seja a tecnologia empregada, os lados da rede topográfica devem medir no mínimo 50 m e no máximo 300 m.

A posição planimétrica de cada ponto do apoio topográfico tem tolerância de 33 ppm, observando o limite máximo de 0,035 m para o desvio em posição, considerando-se um nível de confiança de 95% após o ajustamento pelo método dos mínimos quadrados. Todos os pontos do apoio topográfico devem ter a altitude ortométrica no SGB.

A altitude ortométrica de cada ponto de apoio topográfico tem tolerância de 12 mm √K (nivelamento I N da NBR 13133), considerando-se um nível de confiança de 95% após o ajustamento pelo método dos mínimos quadrados. A poligonal destinada ao trabalho de locação de projeto e levantamento como construído é apoiada na rede de apoio topográfico e desenvolvida conforme a classe IIP da NBR 13133, observando-se as adequações descritas a seguir.

A monumentação deve ser realizada por chapa convexa de latão ou aço inox, ou pino de aço cravado em estrutura. O comprimento mínimo dos lados deve ser de 30 m e suas medidas lineares devem ser realizadas com leituras recíprocas. A medida angular deve ser realizada através do método das direções em três séries de leituras conjugadas.

O desvio em posição planimétrica de cada ponto de apoio topográfico deve ter tolerância de 50 ppm e no limite máximo de 0,015 m, considerando-se um nível de confiança de 95% após o ajustamento pelo método dos mínimos quadrados. Em situações especiais, quando a única alternativa para o levantamento for o emprego de ponto polar ou auxiliar, constituindo um polígono aberto ou lado irradiado da poligonal do apoio topográfico, devem ser implantados no máximo dois pontos e adotados os procedimentos descritos a seguir.

A medida angular é determinada através do método das direções com duas séries de leituras conjugadas (direta e inversa), horizontal e vertical, com teodolito classe 2. A medida linear é realizada com leituras recíprocas (vante e ré) com distanciômetro eletrônico classe 1 trena de aço aferida com correções de dilatação, tensão, catenária e redução ao horizonte. A extensão máxima entre pontos é de 100 m.

Deve-se materializar com marcos de concreto ou pinos de aço. As monografias, tanto da rede de apoio geodésico quanto da rede de apoio topográfico, devem conter as seguintes informações: identificação do vértice; localização, contendo estado, município, bairro, etc.; especificação de mapa ou carta que contenha a área (maior escala); data da observação; responsável técnico; contratante; coordenadas cartesianas e geodésicas no Datum WGS 84; coordenadas geodésicas, UTM, topográficas locais com sua origem no sistema geodésico brasileiro; desvio-padrão após ajustamento por mínimos quadrados, com nível de confiança de 95%; azimutes geodésicos e distância zenital, para as miras e marcos intervisíveis; duas fotos do marco, uma próxima contendo a identificação e outra panorâmica; croqui de localização que pode ser parte de aerofoto, guia, carta, etc.; duas miras de azimute com respectivas fotografias (panorâmicas) tomadas do ponto de vista do marco monografado.

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