Já está no Brasil, em fase de pré-montagem, a estrutura principal do Tunnel Boring Machine (TBM), mais conhecido no Brasil como “Tatuzão”. O EPB Shield S-769, fabricado pela Herrenknecht, é o maior desse tipo já trazido para o Brasil. Medindo 11,46 m de diâmetro, equivalente a um prédio de quatro andares, com 120 metros de comprimento e pesando 2 mil toneladas, ele terá papel fundamental na execução de um dos maiores e mais complexos projetos de transporte e mobilidade urbana já desenvolvido no País: a Linha 4 do metrô do Rio de Janeiro. Com cerca de 16 km, ela ligará o bairro de Ipanema, na Zona Sul da cidade, à Barra da Tijuca, na Zona Oeste.

Com o equipamento será possível construir 5,7 km de túneis subterrâneos no coração da Zona Sul do Rio, uma das regiões mais densamente ocupadas, e onde se situam alguns dos imóveis mais valorizados da região, sem, no entanto, fazer detonações ou abrir valas na superfície ao longo das ruas e avenidas, minimizando assim os impactos das obras na vida da população.

O TBM permitirá, ainda, executar as obras com uma velocidade quatro vezes maior do que a permitida pelos métodos convencionais de construção, o que viabilizará a conclusão de toda a Linha 4 em dezembro de 2015, para que sejam iniciadas as fases de comissionamento e operação assistida. Dessa forma, o empreendimento, cujas obras foram iniciadas em junho de 2010, deverá começar a operar comercialmente em março de 2016, a tempo para os Jogos Olímpicos do Rio de Janeiro.

Pela sua grandiosidade e complexidade, o projeto de expansão do sistema de metrô carioca será um dos temas dos salões temáticos da Construction Expo 2013, a ser realizada pela Sobratema, de 5 a 8 de junho, em São Paulo (ver matéria nesta edição).

Nova dinâmica de transporte

Planejada para reestruturar o sistema de transporte das regiões Sul e Oeste, do Rio de Janeiro, transformando a dinâmica dos deslocamentos de sua população, a Linha 4 do Metrô deverá transportar aproximadamente 300 mil pessoas por dia, retirando das ruas nada menos que 2 mil veículos por hora. O custo total do projeto é de R$ 8,5 bilhões. Serão seis novas estações: Nossa Senhora da Paz, em Ipanema; Jardim de Alah e Antero de Quental, no Leblon; Gávea; São Conrado e Jardim Oceânico, na Barra da Tijuca.

Estudos de demanda realizados pela Fundação Getúlio Vargas dão conta de que, já no primeiro ano de operação, 91 mil novos usuários entrarão no sistema pela estação Jardim Oceânico, onde haverá integração com o sistema de ônibus existente, que serve à região da Barra e do Recreio dos Bandeirantes. Outras 61 mil pessoas entrarão pela estação São Conrado; 19 mil pela Gávea; 35 mil pela Antero de Quental; 20 mil pessoas pela estação Jardim de Alah e 47 mil pela Nossa Senhora da Paz.

Pela estação General Osório, que faz parte da linha 1 existente, e que será o ponto de conexão com a nova linha, passam atualmente 30 mil usuários por dia.

Com a conclusão do novo trecho, será possível fazer o trajeto da Barra ao Centro da cidade em 35 minutos. Hoje, o deslocamento, quando realizado em horários de pico, por conta dos frequentes engarrafamentos, pode levar até duas horas.

A construção da Linha 4 do metrô carioca está sendo executada pela Concessionária Rio Barra, que é constituída por dois consórcios. Um deles é o Consórcio Construtor Rio Barra, que está construindo o trecho Oeste, entre o Jardim Oceânico e a Gávea, numa extensão de aproximadamente 12 km. Ele é formado pelas empresas Queiroz Galvão (líder), Odebrecht Infraestrutura, Carioca Engenharia, Cowan e Servix. O segundo consórcio é o Linha 4 Sul, responsável pela obra entre Ipanema e Gávea, na Zona Sul da cidade. Esse consórcio é formado pela Odebrecht Infraestrutura (líder), Carioca Engenharia e Queiroz Galvão. Nesse trecho, será utilizado o TBM.

No trecho entre Ipanema e Gávea, 980 trabalhadores diretos atuam neste momento. Outros 2 mil, aproximadamente, estão em atividade no tramo Oeste, entre o Jardim Oceânico e a Gávea, devendo chegar a cerca de 3 mil, no pico das obras, a ser atingido em janeiro de 2014.

Obras em várias frentes

Atualmente, as obras da Linha 4 avançam em várias frentes simultâneas, com diferentes métodos construtivos sendo adotados, e absolutamente dentro do cronograma, segundo os consórcios construtores. No tramo Oeste, o principal avanço físico se verifica com a conclusão da escavação de mais de 4,2 km de túneis em rocha, entre Barra e São Conrado.

Outros 5 km de túneis em rocha estão sendo escavados, nesse momento, com o objetivo de atravessar a Pedra da Gávea. O plano de fogo definiu a realização de três detonações diárias: uma na frente de trabalho Barra, em direção a São Conrado; outra na frente São Conrado, na direção contrária, rumo à Barra, para encontrar com a primeira seção no meio do caminho; e uma terceira em São Conrado em direção à Zona Zul. Cada uma dessas frentes leva em média de 700 kg a 1 tonelada de explosivos por detonação, o que assegura avanço médio de 4,5 metros por dia, por frente, dependendo da qualidade da rocha. Quanto mais estabilizada a rocha, mais rápido o processo, já que são desnecessárias as medidas de contenção. Na frente Barra, onde as escavações estão mais avançadas, com mais de 3 km a partir do emboque, é possível fazer até três detonações por dia.

Hoje, todas as seções em avanço estão sendo feitas em bitúnel. As duas vias segregadas servirão para a circulação dos trens, sendo uma para ida e outra para volta.

No canteiro central da Avenida Armando Lombardi, na Barra, as ações estão concentradas na construção da Estação Jardim Oceânico, cujas paredes diafragma, formadas por 519 painéis, já foram concluídas. No local, foram iniciadas as escavações do corpo da estação, pelo método cut-and-cover e está sendo realizada a concretagem dos pilares centrais.

De acordo com o engenheiro Marcelo Riolo, coordenador de Produção, para a execução das obras foi necessário promover o rebaixamento do lençol freático – antes encontrado a cerca de 1,60 metro para 23 metros de profundidade. Devido ao elevado nível de salinidade da água no local, optou-se por revestir a estação com uma manta impermeabilizante especial.

Já na Estação São Conrado, as escavações estão 100% executadas e foi iniciada a construção dos três acessos. A meta do consórcio construtor é iniciar a construção da estrutura da estação plataformas e mezanino já em 2014.  Esta é a mais próxima ao morro da Rocinha, onde vivem cerca de 70 mil pessoas, segundo o último Censo. Para servir a esta comunidade, o governo do estado do Rio de Janeiro pretende construir, no local, um teleférico conectando a futura estação ao alto do morro.

Mas é nos 5,7 km em que os trilhos deverão atravessar a Zona Sul que reside o maior grau de dificuldade para a execução do projeto. De acordo com Marcos Vidigal, Diretor de Contrato da Odebrecht, o traçado definido é resultado de um longo período de estudo e análises de diferentes possibilidades de traçados.  “Na fase de estudos desse tramo, nós chegamos a gerar 3 mil documentos. Foram estudos de viabilidade, de investigação geotécnica, de ensaios geológicos, de ensaios de perda d’água, etc. Chegamos  a estudar 33 diretrizes de traçados, até chegarmos ao ideal.”

Paralelamente a essas investigações e análises, a Fundação Getúlio Vargas realizava  estudos de viabilidade, para definir as localizações ideais para as estações. “A fundação fez os estudos e emitiu um relatório assegurando que o melhor para a malha metroviária do Rio de Janeiro seria implantar a expansão, a Linha 4, nesse traçado, e onde as estações deveria se situar”.

Basta olhar no mapa para se perceber que há uma equidistância entre as estações. Cada uma possui uma área de influência. A ideia é fazer com que cada estação atraia a demanda num raio de 500 metros.

Para a definição dos locais das estações, pesou ainda a avaliação do volume de veículos que circulam no entorno. “Contratamos uma avaliação dos tempos dos semáforos na superfície, para avaliar os transtornos que as interdições causariam, naquele local, durante as obras. Esse estudo nos deu subsídios para estabelecer as melhores formas de desviar o tráfego.”

Tanto planejamento já está dando resultados positivos, pois, também no tramo Sul, as obras prosseguem dentro do cronograma. Na Gávea, elas estão concentradas na fase de sondagem do solo. Em janeiro, foi iniciada a instalação de um canteiro de obras no campus da Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-Rio), com previsão de conclusão para abril, quando começarão as escavações dos túneis de via. No local será construído também um túnel de serviço, utilizado para ventilação e saída de emergência. A construção da estação começa no segundo semestre deste ano. Ela terá dois níveis, com possibilidade de expansões futuras. No nível superior, o túnel Gávea–Leblon será escavado pelo TBM, e no nível inferior, o bitúnel São Conrado–Gávea será escavado com o mesmo método utilizado em São Conrado e na Barra.

No Leblon, foi concluída a remoção do pavimento da Praça Antero de Quental e da Avenida Ataulfo de Paiva, que está interditada em dois trechos: entre a Rua General Venâncio Flores e a Avenida Bartolomeu Mitre, e entre as avenidas Borges de Medeiros e Afrânio de Melo Franco. No momento, estão sendo realizados trabalhos de prospecção, para mapear redes de interferência (ligações de água, luz e telefone, entre outros) no subsolo.

Principais desafios

De acordo com o engenheiro Lucio Silvestre Chruczeski, Gerente de Contrato do Consórcio Construtor Rio Barra, um dos maiores desafios do projeto no tramo Oeste é a detonação de grandes trechos em rocha, para a escavação dos túneis. “Trata-se de um trabalho de alto nível de complexidade, que exige uma infinidade de cuidados, levando-se em conta a região onde as detonações são feitas. Temos, hoje, cerca de 4 mil metros de túneis escavados e aproximadamente 950 metros de estações e estacionamentos de trens, escavados em rocha, nas duas frentes – Barra e São Conrado. Isso corresponde a 35% dos túneis previstos no projeto já executados. O trecho de túneis em rocha, atualmente em fase de execução, corresponde a mais 5 km, entre Jardim Oceânico e São Conrado. Nele as obras prosseguem em duas frentes simultâneas, em sentidos contrários. Esses dois túneis vão se encontrar em fevereiro de 2014. Faltam cerca de 1.600 metros para esse encontro. Trata-se de uma obra que exige alguns níveis de segurança, de complexidade executiva e de prevenções, porque está sendo realizada em uma área urbana, com cerca de 4 mil veículos passando diariamente”, explica  Chruczeski.

Ele conta que as precauções envolvem cuidados com a segurança nos níveis de detonação, a sinalização do tráfego, e a comunicação com a comunidade em torno do local da obra, entre outras. “Temos o cuidado de avisar aos moradores e as pessoas que circulam pelo local em quais horários são realizadas as detonações. Feito isso, temos de bloquear as passagens no local, para que as detonações sejam feitas dentro dos níveis de segurança. Fazemos ainda o monitoramento dos níveis de vibração e o raio de atuação dessa vibração para que não cause nenhum dano às construções existentes. Hoje, o nível de vibração está em 4,2 milímetros por segundo, que não ataca as edificações existentes em volta. O que se tem mesmo é a percepção de um pequeno deslocamento de ar. E estamos cuidando para não passar desse nível”, detalha o engenheiro.

Ele diz, ainda, que 100% das edificações localizadas nas regiões próximas às detonações são diariamente monitoradas, com instrumentação, pinos de recalques, etc.

Como complicador adicional, Chruczeski cita a diversidade dos tipos de edificações encontradas. “Elas vão desde as construções de residências muito grandes até pequenas habitações que nem sempre tem um projeto de edificação aprovado, o que exige mais cuidado”.

A logística também tem suas complexidades. Para iniciar as obras, o consórcio teve de instalar canteiros com grandes equipamentos, no meio de ruas com intenso movimento. Para se ter uma ideia, até o final de março, já haviam sido realizadas mais de 100 mil viagens de caminhão, para o transporte do material retirado dos túneis perfurados.

“Tudo isso exige muito planejamento e um elevado nível de acuidade, na hora de se executar essas obras”.

Também é encarada como desafio importante a grande variedade de tipos de solo encontrados no traçado da nova linha, o que implica em diferentes tipos de tratamento e adoção de variados métodos construtivos. O maior grau de dificuldade foi encontrado justamente no trecho entre o mar e a Lagoa da Tijuca, onde há solo mole, de baixa resistência.

As sondagens que antecederam as obras revelaram a existência de pelo menos um metro de aterro, colocado na época da construção da via, na superfície. Abaixo deste aterro há uma lâmina de argila, variável ao longo do perfil longitudinal da Avenida Armando Lombardi, e por fim, como formação geológica básica da região, uma grande camada de areia. Para vencer esse desafio, desde o início das obras, o consórcio construtor lançou mão de elevado nível de tecnologia, usando, por exemplo, polímeros que, juntamente com máquinas diafragmadoras hidráulicas, permitiram estabilizar o solo arenoso para a construção das paredes diafragma.

Para o rebaixamento do lençol freático, encontrado à baixa profundidade, Chruczeski lembra que foram utilizadas 107 bombas, que funcionam de forma  ininterrupta.

Quebrando alguns ovos

Diz um antigo provérbio que não há como fazer uma omelete sem quebrar alguns ovos. Da mesma forma, é quase impossível construir uma linha de metrô sem causar algum nível de transtorno para a população, por mais cuidado que se tome para tentar minimizá-los. No caso da Linha 4 do Metrô do Rio de Janeiro, a maior quantidade de “ovos quebrados” ficou concentrada na estação existente na Praça General Osório, em Ipanema, onde os trilhos da nova linha encontrarão a Linha 1. Para dar andamento às obras que promoverão a integração, a estação, que serve a cerca de 30 mil pessoas, diariamente, foi fechada em 23 de fevereiro, devendo permanecer desativada por cerca de 10 meses.

A razão do problema é que a estação não foi projetada para a expansão do sistema. Faltou planejamento de longo prazo. Para garantir a conexão entre as duas linhas será necessário construir um túnel de interligação entre as estações Cantagalo e General Osório, o que é impossível fazer mantendo a circulação dos trens.

A estação Cantagalo também foi interditada, mas por apenas 15 dias a partir da mesma data, já tendo voltado à operação normal. Hoje, ela faz o papel de estação-terminal da Linha 1 na Zona Sul.

Para atender aos usuários e minimizar o impacto do fechamento da estação General Osório, a concessionária MetrôRio, que opera o sistema, criou uma operação especial para o período de obras, oferecendo ônibus que ligam Cantagalo a General Osório. Atualmente, 23 veículos circulam em intervalos de três minutos neste serviço.

Pegada ecológica

O respeito ao meio ambiente é um ponto de honra no processo de construção da Linha 4 do metrô carioca, observado pelos dois consórcios que atuam nas várias frentes. Essa preocupação ficou evidente, por exemplo, durante a perfuração do túnel de via no maciço da pedra do Focinho do Cavalo, que faz parte do Maciço da Tijuca. Nesse ponto, o corte da rocha foi feito com detonações diárias, a partir de um plano de fogo cuidadosamente planejado de forma a garantir os menores impactos ao meio ambiente e transtornos à população.

Antes do início das explosões, o Consórcio Construtor Rio Barra determinou a remoção de mais de 2.700 exemplares da flora nativa, principalmente orquídeas e bromélias, encontradas na encosta do morro. Entre os espécimes encontrados figurava até mesmo exemplares raros da orquídea Cattleya Lobata.

As plantas foram retiradas com o apoio de elevadores móveis e de nove praticantes de rapel e montanhismo, e transportadas para o Instituto de Pesquisas Jardim Botânico do Rio de Janeiro, que deu apoio e consultoria técnica à operação. O consórcio assinou convênio com o Jardim Botânico para acomodação das espécies resgatadas no bromeliário científico da instituição. Essas espécies foram aclimatadas e depois serão usadas na recuperação de áreas degradadas do Parque da Tijuca, quando da conclusão das obras.

A mesma preocupação está presente na instalação dos canteiros e início das obras das estações Nossa Senhora da Paz, em Ipanema, e Antero de Quental, no Leblon. Na primeira, o projeto da estação foi modificado, para reduzir os impactos ambientais e interferir o mínimo possível na rotina dos moradores do bairro. O novo formato e dimensão da estação subterrânea permitiram a redução de 860 m2 de área de escavação (15% a menos) e a conservação do lago no interior da praça. Possibilitaram, ainda, a preservação do maior número possível de árvores. Das 292 existentes no local, 215 (o equivalente a 74%) permanecerão intocadas. Entre elas, a mais antiga da praça, uma figueira centenária, de 12 metros de altura e com 22 metros de copa.  Nos pontos onde a remoção de árvores foi inevitável, o consórcio optou pelo transplante para áreas seguras, observando até mesmo a posição original de cada uma delas em relação ao sol, até o retorno à praça, no final das obras.

Mas algumas árvores que não suportariam a remoção tiveram de ser cortadas. Nesses casos, o compromisso do consórcio é com o replantio de novas mudas das mesmas espécies, quando as obras forem concluídas, como forma de compensação ambiental.

Outras 400 mudas serão plantadas, para atender as exigências do Instituto Estadual de Ambiente (INEA), e mais 182 mudas, em cumprimento à determinação da Secretaria Municipal de Meio Ambiente (SMAC), somando 582 espécimes.

Nas frentes de trabalho na Barra da Tijuca e em São Conrado foram instaladas estações de tratamento para reutilização de toda a água resultante das escavações dos túneis e das estações. Desde 2011, já foram reaproveitados mais de 65 milhões de litros de água. Também foram instaladas centrais de reciclagem de materiais diversos. Todo resíduo gerado nas obras passa por uma triagem, é embalado em uma prensa hidráulica e acondicionado para venda a empresas de reciclagem licenciadas. Desde março de 2011, foram vendidos 24.510 kg de papel/papelão e 2.388 kg de plástico. Todo o dinheiro arrecadado é investido em campanhas de conscientização, em treinamento nas áreas de qualidade, segurança, meio ambiente e saúde para os colaboradores.

Esses benefícios temporários se somarão aos impactos positivos, de caráter permanente, resultantes da diminuição da poluição atmosférica, da redução nos tempos nos seus deslocamentos diários na cidade, e da retirada de circulação de 2 mil veículos/hora das vias de ligação entre a Barra da Tijuca, Zona Sul e o Centro da cidade.

Equipamentos

Para fazer frente às necessidades das obras da Linha 4, estão sendo investidos cerca de R$ 180 milhões na aquisição  de equipamentos, dentre os quais, o TBM. Segundo Vidigal, trata-se de um volume de investimento similar ao que se costuma fazer para a construção de uma hidrelétrica de grande porte.

“Entre as compras já realizadas, além do Tatuzão, eu destacaria nove pontes rolantes, três centrais de concreto, vários caminhões betoneiras, caminhões munk e um robô para concreto projetado. Sem falar em todos os periféricos, como centrais de ar comprimido, etc. Parte é fabricada no Brasil, parte é importada”, relata o engenheiro.

Ele explica que a opção pela compra da frota, em vez da locação junto a empresas de rental, se deve à necessidade de disponibilização imediata dos equipamentos e por receio de não encontrar oferta, em um mercado muito aquecido como é o atual.  “Nosso processo é contínuo. O fato de termos no nosso canteiro nossa central de concreto, dedicada exclusivamente ao projeto, nos dá garantia de atendimento aos nossos volumes, que são muito grandes”, afirma.

Para promover a manutenção de toda essa frota, será montada uma oficina mecânica também exclusiva.