O desafio da construção subterrânea
Imagine a necessidade de instalar um túnel utilitário grande e robusto – talvez para cabos elétricos, tubulações de água ou até mesmo um metrô para pedestres – logo abaixo de uma rua movimentada de uma cidade ou de um ambiente natural delicado. Cavar uma vala aberta tradicional, ou “cortar e cobrir”, é muitas vezes impossível. Isso perturbaria o tráfego, levaria muito tempo e poderia desestabilizar edifícios próximos.
Os engenheiros precisavam de uma solução mais inteligente e menos invasiva: uma maneira de perfurar horizontalmente, colocar um tubo no lugar e fazer tudo isso sem que ninguém na superfície soubesse que uma enorme máquina estava em operação. É aqui que tecnologia sem valas entra, e uma de suas ferramentas mais inovadoras é o Máquina de elevação de tubo retangular de equilíbrio de pressão de terra .
O que é Pipe Jacking?
Pipe jacking é um método para instalar tubulações subterrâneas. Em vez de cavar um buraco enorme de cima, um escudo especial ou máquina de corte é lançado de um poço profundo (o “eixo de lançamento”) e abre caminho até um poço receptor. À medida que a máquina escava, seções de tubo – às vezes com centenas de metros de comprimento – são empurradas para trás por poderosos macacos hidráulicos.
O problema com tubos redondos
Para certas aplicações, como corredores de serviços públicos ou grandes passagens subterrâneas para veículos, um circular túnel é ineficiente. Um túnel circular ocupa mais volume subterrâneo do que o espaço útil que fornece. Um retangular ou em forma de caixa oferece muito melhor aproveitamento do espaço, maximizando a área disponível para cabos ou tráfego dentro da mesma altura de escavação. O problema é que escavar um retângulo é mecanicamente muito mais complexo do que escavar um círculo.
A máquina de elevação de tubos retangulares com equilíbrio de pressão da terra
O nome completo da máquina descreve suas capacidades complexas:
1. Levantamento de tubo retangular:
Isso se refere ao formato e à função principal da máquina. Ele escava um buraco em forma de caixa e empurra seções de tubos retangulares de concreto pré-moldados. Esta geometria é fundamental para instalações de serviços públicos de alta densidade e túneis para pedestres.
2. Balanço de Pressão da Terra (EPB):
Este é o gênio por trás da operação. Ao escavar túneis, especialmente em solo macio, molhado ou instável (como argila ou areia), a pressão sobre o solo deve ser continuamente equilibrada para evitar o colapso da face do túnel e para impedir que a água ou o solo inundem a máquina.
A máquina EPB consegue isso transformando o solo escavado em uma pasta ou material de “condicionamento do solo”. Este material é mantido sob pressão precisa dentro da câmara de escavação fechada da máquina, agindo como um tampão pressurizado. Esta contrapressão combina perfeitamente com a pressão da terra e da água circundante, garantindo a estabilidade do solo logo acima da máquina. É como ter uma parede de terra pressurizada e temporária segurando tudo no lugar até que o tubo seja puxado para frente.
3. Componentes da máquina:
A máquina é essencialmente uma fábrica móvel de última geração. Inclui:
- Uma cabeça de corte retangular: Esta é a face frontal, repleta de ferramentas de corte rotativas que removem o solo. Por ser retangular, os cortadores devem ser dispostos de forma a cobrir toda a área com eficiência.
- O sistema de sujeira: Isto move o solo condicionado da câmara de corte para um sistema de eliminação, muitas vezes através de uma correia transportadora, para a superfície.
- O sistema de direção: Devido ao formato retangular, a direção é mais difícil do que com uma máquina circular. Sistemas de controle altamente precisos e juntas de articulação são necessários para manter a máquina em seu caminho linear e vertical exato.
- Macacos Hidráulicos: O verdadeiro poder do sistema. Esses macacos ficam no poço de lançamento e fornecem a enorme força necessária para empurrar todo o oleoduto – que pode pesar milhares de toneladas – para dentro do solo.
Por que esta tecnologia é importante
O Máquina de elevação de tubo retangular de equilíbrio de pressão de terra representa um avanço crucial no desenvolvimento da infra-estrutura urbana.
Interrupção de superfície minimizada
A sua natureza sem valas significa que os projetos podem ser concluídos com impacto mínimo na vida da cidade. As estradas permanecem abertas, as empresas continuam a funcionar e o público mal tem consciência da enorme construção que ocorre muito abaixo dos seus pés.
Maior segurança e eficiência
Ao manter o equilíbrio da pressão da terra, o risco de buracos ou assentamentos no solo – um grande perigo em trabalhos subterrâneos – é drasticamente reduzido. Esta estabilidade permite a construção de túneis muito mais perto das estruturas existentes do que os métodos tradicionais permitiriam.
Infraestrutura Sustentável
Os túneis retangulares são à prova de futuro. Eles oferecem maior capacidade para serviços públicos e podem facilmente acomodar atualizações ou manutenção, tornando-os uma ferramenta essencial para a construção de cidades modernas e sustentáveis, projetadas para lidar com populações crescentes e demandas tecnológicas sem destruir as ruas.
