Métodos diferentes: técnicas alternativas de levantamento na prática

Para posicionar a ponte dentro do túnel do viaduto, a MHL elevou o tabuleiro antes de girá-lo utilizando a plataforma giratória. Foto: Mediaco Heavy Lift

O que antes era considerado um método alternativo de elevação tornou-se, em grande parte, uma forma padrão de realizar uma ampla gama de trabalhos, embora exija bastante engenharia e fabricação personalizada para ser implementado.

Frequentemente, mas nem sempre, o elemento de elevação consiste em empurrar a carga por baixo, em vez de puxá-la por cima. De qualquer forma, é muito provável que um sistema de pórtico de elevação telescópico hidráulico esteja realizando o trabalho.

O pórtico é a estrutura básica, complementada por equipamentos padrão e personalizados que podem incluir sistemas de deslizamento, esteiras, rotadores, deslocamento lateral motorizado, macacos de cabo, vigas e muito mais.

Um trabalho recente em Paris, França, ilustra o uso de uma combinação de pórticos, plataformas giratórias e equipamentos de deslizamento para um projeto de substituição de viaduto ferroviário. A empresa francesa especializada Mediaco Heavy Lift (MHL) reivindicou um feito inédito mundial para este trabalho.

A MHL, divisão da Mediaco, a maior empresa de locação de guindastes da França, substituiu seções do tabuleiro de uma ponte utilizando um sistema telescópico hidráulico de elevação e plataforma giratória. O uso do equipamento permitiu a rápida renovação do viaduto ferroviário de Souverains, no centro de Paris.

O sistema de elevação utilizado pela MHL foi desenvolvido pela empreiteira Bouygues Travaux Publics Régions France. Seu sistema de elevação Léonard foi usado para substituir os tabuleiros da ponte que suportavam 13 linhas férreas, por onde circulavam cerca de 1.600 trens por dia. Ao todo, 25 tabuleiros de ponte foram substituídos no viaduto de Souverains, construído em 1868.

A substituição dos tabuleiros ao longo de nove meses permitiu minimizar as interrupções no tráfego ferroviário. Outra complicação foi a necessidade de manter o funcionamento das linhas aéreas de energia.

Este é um bom exemplo de como o método de elevação por baixo mostrou sua utilidade. A Bouygues criou o engenhoso dispositivo de elevação de trilhos chamado Léonard, que permitia a substituição dos tabuleiros da ponte por baixo.

Quem é Léonard?

O sistema de elevação Léonard consiste em um pórtico hidráulico Enerpac SL200 que suporta uma plataforma de aço com uma plataforma giratória Enerpac ETT400 montada em cima. Para garantir a elevação nivelada, o SL200 sobe e desce de forma sincronizada. Todo o sistema se desloca sobre trilhos, neste caso, os trilhos da linha C do RER (a amarela) que atravessa e circunda o centro da cidade.

Os trabalhos foram realizados nos feriados bancários de maio e agosto. A MHL removeu as seções antigas e as substituiu pelas novas. As novas seções de concreto da laje tinham 9,33 metros de comprimento e 3,74 metros de largura. Cada uma pesava entre 28 e 52 toneladas.

Antes de instalar uma nova seção, a antiga teve que ser demolida e removida do túnel utilizando a linha férrea. Lá fora, fora do túnel, uma nova seção foi carregada na plataforma giratória para a viagem de retorno ao túnel.

Com o Léonard na posição correta, o pórtico foi erguido para levantar o tabuleiro da ponte acima das vigas. Em seguida, foi girado 90 graus para a orientação correta antes de qualquer ajuste longitudinal necessário. Para movimentação no eixo y, a MHL utilizou um sistema de deslizamento de 50 toneladas.

“O desenvolvimento do sistema de elevação sobre trilhos Léonard, baseado em nosso pórtico Enerpac SL200 e plataforma giratória ETT400, nos permitiu concluir a obra dentro do prazo, garantindo o mais alto nível de segurança operacional. É a solução perfeita para este ambicioso projeto”, comentou um porta-voz da MHL.

No início de agosto, as últimas 14 seções do convés foram instaladas, utilizando o guindaste Léonard para as seções internas e um guindaste convencional para as externas. A conclusão da reforma está prevista para novembro de 2025.

Sistema de elevação tipo pórtico EZ-600 da Vanguard, fabricado pela Riggers Manufacturing, em operação na África do Sul. Foto: Vanguard

Vanguarda na mistura

Outro exemplo de uma instalação que utilizou uma combinação de equipamentos de elevação alternativos foi realizado em julho na África do Sul. A Vanguard, empresa especializada em içamento de cargas pesadas, transporte e instalações industriais, utilizou uma ampla gama de equipamentos de elevação e transporte neste complexo projeto de instalação industrial.

Trabalhando para a VSL Manufacturing em Port Elizabeth, a Vanguard concluiu a instalação e o comissionamento de uma linha de prensagem tandem Yadon, pronta para uso, na fabricação de peças para a produção de veículos Isuzu.

As condições do local apresentaram complexidade adicional, com a construção em andamento e apenas uma fonte de energia temporária disponível. Para manter o cronograma de instalação, a Vanguard utilizou equipamentos de elevação pesada para permitir que os trabalhos prosseguissem independentemente de pontes rolantes e sistemas de pórtico hidráulico.

A Vanguard enviou, transportou e instalou quatro prensas e seis robôs com suas respectivas cabines acústicas. Um dos destaques da operação foi a instalação de uma coroa de prensa de 200 toneladas.

A Vanguard transportou a coroa da prensa para dentro da fábrica juntamente com outros componentes, antes de concluir a instalação no interior do edifício. Foi utilizada uma gama completa de equipamentos de elevação, incluindo um sistema de pórtico EZ-600 com capacidade para 600 toneladas (4 unidades de torres com 4 cilindros), fabricado pela Riggers Manufacturing nos EUA, e um sistema de pórtico Lift Systems Power Tower de quatro pernas e capacidade para 500 toneladas, também dos EUA, utilizado para içar e posicionar a coroa da prensa de 200 toneladas a uma altura de 7.850 mm.

A estrutura do pórtico foi montada com os trilhos espaçados a 10,3 metros. As grandes vigas principais tinham 13 metros de comprimento e as vigas transversais, 7,2 metros. Um sistema de rolamento lateral também foi utilizado para pequenos movimentos laterais das cargas.

Outros equipamentos de elevação utilizados incluíram um guindaste todo-terreno Demag AC 80 de 80 toneladas e, para cargas inferiores a 10 toneladas, foram utilizadas empilhadeiras. Os trabalhos de instalação começaram em 5 de maio de 2025 e a conclusão mecânica e o comissionamento foram alcançados em 11 de julho.

Remoção personalizada

Um projeto que utilizou uma variedade de equipamentos de elevação alternativos foi realizado pela Mammoet no Reino Unido. Neste caso, porém, o pórtico ficava acima do solo, içando a carga. Além disso, em vez de instalação, tratava-se de um trabalho de remoção e desmontagem de equipamentos.

Um sistema de pórtico construído sob medida foi implantado para remover as máquinas tuneladoras no projeto ferroviário HS2, no Reino Unido.

Trabalhar ao nível do solo é preferível a trabalhar em altura, e o mesmo se aplica ao trabalho subterrâneo. Desmontar grandes máquinas subterrâneas é mais fácil e seguro se puder ser feito ao nível do solo.

A demanda por túneis de maior diâmetro significa que as máquinas tuneladoras usadas para escavá-los também são muito maiores. Por sua vez, elas são mais difíceis de remover depois de concluídas.

Retirar essas máquinas do solo pode ser um desafio significativo, principalmente em áreas urbanas e densamente povoadas. A Mammoet enfrentou esse desafio em um trabalho de remoção de tuneladoras (TBMs) fabricadas pela Herrenknecht após a conclusão da escavação dos túneis para o projeto ferroviário de alta velocidade High Speed 2 (HS2) do Reino Unido, entre Birmingham e Londres.

Quatro tuneladoras (TBMs) precisavam ser removidas nos arredores de Londres. Trabalhando em conjunto com a empreiteira Skanska Costain Strabag (SCS JV) e a Herrenknecht, a Mammoet desenvolveu uma solução personalizada com pórticos para realizar o trabalho com mais rapidez e segurança.

Permitir a remoção da tuneladora em uma única peça trouxe diversas vantagens. Economizou tempo e reduziu os riscos, pois exigiu menos trabalho de desmontagem no subsolo. Seções da tuneladora foram removidas em um único dia, em vez de levar semanas.

As quatro tuneladoras escavaram o trecho de 14 km (8,4 milhas) do Túnel de Northolt. Duas entraram em cada sentido, escavando um par de túneis de cada extremidade em direção uma à outra. Elas se encontraram no meio, no ponto de ventilação de Green Park Way, onde existem dois poços verticais, 35 metros acima dos túneis principais.

As seções maiores das máquinas tuneladoras do HS2 puderam ser extraídas mais rapidamente pela Mammoet usando o sistema de pórtico personalizado, antes de serem desmontadas ao nível do solo. Foto: Mammoet

Do topo

A Mammoet planejou remover os componentes maiores – a cabeça de corte com as proteções frontal e central – em uma única operação de içamento. Dessa forma, não seria necessário desmontá-los antes do içamento.

O local ficava em uma cidade movimentada, próximo a duas linhas férreas em operação, e outras obras de infraestrutura estavam em andamento nas proximidades. "Diferentes abordagens foram consideradas desde o início", afirma Darren Watson, diretor de vendas da Mammoet.

“Uma das opções era dividir e desmontar as tuneladoras dentro do poço, com as peças sendo içadas por um guindaste. No entanto, isso significaria ter pessoas trabalhando lá embaixo em um espaço muito congestionado, com problemas de ventilação a serem resolvidos e um grande guindaste ocupando uma parte significativa da área do complexo acima, interferindo em outros trabalhos no local”, continuou Watson.

Foi o sistema de pórtico especialmente projetado e construído que permitiu que as seções fossem içadas em uma única peça antes de serem carregadas em um transportador modular autopropelido (SPMT) para desmontagem e remoção do local.

Um tempo e esforço consideráveis foram dedicados ao sistema de pórtico. O projeto teve início nove meses antes da execução. Após a aprovação, entrou em uma fase de engenharia detalhada que durou cinco meses. O pórtico foi então construído no local ao longo de um mês.

Os sistemas de pórtico podem ser montados em diversas combinações, geralmente utilizando uma mistura de componentes padrão e personalizados. Nesta aplicação, ele foi montado em uma nova configuração com a adição de peças fabricadas para permitir o içamento de 900 toneladas.

Derrapagens e curvas

Um sistema hidráulico de deslizamento transportava o pórtico, permitindo movimentos para frente e para trás, até posicioná-lo acima das aberturas dos dois poços de ventilação. Uma viga equalizadora com um pivô permitia que tudo fosse movido para um ponto central. Os componentes içados podiam então ser girados.

“Normalmente, se fosse qualquer outro equipamento, seria necessário acoplar outro sistema e exercer força externa sobre a carga para girá-la. Isso exigiria muito manuseio manual. Criamos um sistema que pode ser controlado remotamente para facilitar a operação”, explica Sam Ellwood, engenheiro-chefe da Mammoet.

“Isso nos evitou o uso de cabos de amarração e guinchos – além disso, teríamos que nos aproximar da carga para prender os itens. Nossa solução nos permitiu operar sem intervenção manual, mantendo tudo isolado. Isso tornou a operação mais segura.”

A capacidade de movimentar a carga dessa forma foi vital para retirá-la de um dos poços de ventilação, já que parte dele ficava sob a linha férrea vizinha. Além disso, a nova linha HS2 corre paralela a esses trilhos, mas o sistema de deslizamento não permitia isso, então a carga teve que ser girada ligeiramente ao sair do poço para ficar na posição correta para ser deslizada.

Após a remoção das peças da tuneladora do solo, o pórtico de elevação foi reposicionado sobre 32 linhas de eixos de SPMT (máquinas de transporte de esteiras autopropulsadas) em duas colunas entre os trilhos de deslizamento. As seções da tuneladora foram transportadas em um berço de aço até uma área de desmontagem no local. Lá, foram baixadas até o solo utilizando um macaco hidráulico de escalada e desmontadas. Esse método reduziu o trabalho em altura na remoção dos cilindros hidráulicos, motores de acionamento e outros componentes internos.

Ao comentar sobre o projeto, Richard Dexter, diretor administrativo da Herrenknecht International, disse: “As equipes, divididas em dois ou, de forma mais abrangente, quatro locais, tiveram que montar e colocar o sistema em funcionamento no início do ano e, meses depois, coordenar o içamento em janelas de doze horas durante as interrupções ferroviárias de fim de semana.

“A obra completa exigiu quatro operações de içamento e transporte de 24 horas. Estas, por sua vez, foram baseadas em quatro semanas de preparativos, dois meses de montagem e desmontagem e oito meses de intenso trabalho de engenharia, projeto, planejamento, análise estrutural, testes de materiais e soldagem – além de intervenções e envolvimento da comunidade.”

Em resumo, Dexter disse: "Esta foi uma das demonstrações em tempo real mais tranquilas de relações desenvolvidas ao longo de muitos anos, colocadas em prática para resolver um desafio considerável."

“Juntas, todas as equipes proporcionaram uma grande economia de tempo para o projeto, na forma de acesso antecipado para tarefas subsequentes de vários meses em cada um dos quatro túneis.”