As paredes tipo Berlim são o processo adoptado neste projecto. Como se irá constatar elas trazem inúmeras vantagens construtivas. A simplicidade e rapidez com que se executam são o seu maior trunfo. Na figura 2.9 demonstra-se a utilização desta técnica, pela primeira vez, no metro que lhe veio a dar o nome.
Fig. 2.9 – Construção do metro de Berlim, com a utilização de cortinas “tipo Berlim” (Fonte: Berliner U-Bahn- Museum)
Em linhas gerais este método exige a introdução de perfis metálicos no terreno, espaçados de alguns metros colocando-se, à medida que a escavação avança, pranchas de madeira, metálicas ou ainda de betão pré-fabricado, entre os ditos perfis. É de notar que o espaçamento máximo dos perfis será, em último caso, limitado pelo comprimento das pranchas atrás referidas. A estabilização mecânica dos perfis poderá, se necessário, ser feita à custa de escoras ou mesmo de ancoragens, tal como preconizado no projecto em estudo. Este método é muito vantajoso, como já se disse, pela sua rapidez e economia. Veja-se o simples facto da não necessidade de cofragens ou tempos de cura. Acresce a isto que, no final da obra, a contenção, ao deixar de ser necessária, permite a remoção da quase totalidade dos materiais, entre perfis e pranchas.
Como desvantagens deste método pode referir-se a dificuldade da sua execução em solos incoerentes ou em que o nível freático interfira na estrutura da contenção. Repare-se que as pranchas não estão solidarizadas entre si, não são estanques, assim facilmente se depreenderá que o nível freático terá sobeja importância na eficiência deste método. Além do exposto, é importante referir a inapropriação para grandes profundidades, com pressões cada vez maiores. Os perfis têm normalmente um
comprimento máximo normalizado. Comprimentos além destes impõem custos maiores e, aparelhos para a sua cravação, também mais complexos. Por fim, não é demais referir a necessidade de um cuidado e rigoroso projecto no caso de, na vizinhança da escavação, existirem estruturas importantes. As pranchas exibem geralmente grande deformabilidade permitindo ao solo descompressões significativas. Estas descompressões, ao não serem previstas em projecto, poderão causar danos nas estruturas vizinhas por via de assentamentos. Obviamente que uma boa solução para controlar estes problemas será diminuir os espaçamentos entre perfis, diminuindo o vão das pranchas e consequentemente a flecha por elas exibida. A figura 2.10 esquematiza colocação dos elementos na cortina “tipo Berlim”.
Fig. 2.10 – Cortina tipo Berlim
No dimensionamento de cortinas tipo Berlim é importante ter em conta diversas formas de ruptura de acordo com o EC7. A saber: a perda de estabilidade global por ruptura do solo de fundação; a ruptura de um elemento estrutural como uma ancoragem, uma escora, ou até eventualmente a própria cortina; a ruptura por excessiva movimentação da cortina provocando assim o colapso ou o desligamento com os perfis; por fim a ruptura por perda de equilíbrio vertical, que provocará a ruptura da base.
Passa-se agora à exposição dos materiais utilizados neste método. Para os elementos verticais, os perfis utilizados têm geralmente a forma “H” ou “I”. Em alternativa podem ser utilizados perfis tubulares, mas estes são muito menos correntes neste tipo de obra, devido à dificuldade de articulação com as pranchas. Nestes casos é sempre necessária a colocação ou fundição de perfis adicionais em forma de “T” de modo a conseguir esse objectivo. Como já se referiu, as pranchas poderão ser em madeira, metálicas ou em betão pré-fabricado, tendo objectivos de utilizações diferentes. As pranchas de madeira são utilizadas, pelas características do próprio material, em contenções de carácter eminentemente provisório. Os restantes serão utilizados quando a escavação é um pouco mais
duradoura. Ressalva-se no entanto que este tipo de estrutura, com estes materiais, deverá ser sempre abordada como provisória e nunca como definitiva. Outros materiais utilizados serão vigas, que terão igualmente a forma de perfis metálicos, que devem ser colocados no início da escavação, fixando longitudinalmente os perfis verticais. Estas vigas permitem fixar melhor a posição dos perfis verticais que, ao serem crescentemente solicitados, poderão tender a afastar-se da sua posição inicial. Em escavações profundas poderá até ser necessário colocar mais do que um nível destas vigas. Simultaneamente estas vigas poderão também servir para a fixação das ancoragens no caso de estarem previstas. Por fim, é importante não esquecer um elemento de dimensão menor mas que é importante para a estabilidade da cortina, os calços de aperto. Estes colocam-se entre o perfil metálico e as pranchas de madeira de modo a melhorar o contacto com o solo e, ao mesmo tempo, a reduzir os movimentos verticais.
A figura 11 representa esquematicamente uma cortina provisória “tipo Berlim”.
Fig. 2.11 – Esquema de cortinas “tipo Berlim”
Falando de seguida da execução destas cortinas, o processo inicia-se com a escavação, recorrendo a trado, até cerca de 2 metros. Seguidamente existem duas opções para a fixação dos perfis no terreno podendo, por um lado, proceder-se à sua cravação ou, por outro, prosseguir a escavação por trado até à profundidade de projecto e colocando-os, depois, no seu interior. Convém referir que no projecto em causa a opção tomada recaiu sobre o segundo processo descrito para instalação dos perfis.
Quando se finaliza esta operação, poderá iniciar-se a escavação. À medida que esta se desenvolve junto à cortina, vão-se colocando as pranchas entre os perfis. Estas são colocadas de cima para baixo e vão descendo até à base da escavação. Geralmente, as pranchas colocam-se no bordo interior e entre cada perfil, aproveitando o apoio fornecido pelo banzo deste. Em alternativa, a prancha pode colocar-se no exterior do perfil, com necessidade de aparafusamento. Este processo é mais complicado e exige maior especialização da mão-de-obra. A grande vantagem será o facto de as pranchas não verem limitado o seu tamanho pelo espaçamento entre perfis, isto é, uma prancha poderá correr mais do que dois perfis contíguos. No entanto, e não menos importante, é o facto de este método impedir a mobilização do efeito de arco do solo, e a consequente diminuição das tensões em determinadas zonas da cortina. Se necessário, pode proceder-se ao enchimento da zona entre a prancha e o solo, o que obrigará ao uso de espaçadores a colocar entre as pranchas, para injecção do dito material.