Pórtico de elevação personalizado auxilia na remoção de TBM

Subindo: uma das seções da TBM sendo retirada de um poço de ventilação. Foto: Mammoet

Trabalhar no 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 você puder fazê-lo no nível do solo.

A demanda por túneis de maior diâmetro significa que as máquinas de perfuração de túneis para escavá-los também são muito maiores. Por sua vez, são mais difíceis de remover após a conclusão do trabalho.

De acordo com a Mammoet, especialista global em transporte e elevação de cargas pesadas, retirá-los do solo pode ser um desafio significativo, principalmente em áreas urbanas e construídas.

A Mammoet enfrentou esse desafio em um trabalho para remover TBMs feitos pela Herrenknecht quando eles terminaram de escavar túneis para o projeto de construção ferroviária High Speed 2 (HS2) do Reino Unido, entre Birmingham e Londres.

Quatro TBMs precisaram ser removidos nos arredores de Londres. Em parceria com a construtora Skanska Costain Strabag Joint Venture (SCSJV) e a Herrenknecht, a Mammoet desenvolveu uma solução de pórtico personalizada para realizar o trabalho com mais rapidez e segurança.

Uma das seções principais dos TBMs sendo baixada sobre as selas do SPMT antes do transporte para outra área do local para posterior desmontagem. Foto: Mammoet

Benefícios de tempo

Permitir que a TBM fosse removida inteira trouxe várias vantagens. Economizou tempo e reduziu riscos, pois era necessário menos trabalho de desmontagem no subsolo. Seções da TBM foram removidas em um dia, em vez de semanas.

As quatro TBMs escavaram a seção de 14 km do Túnel Northolt. Duas entraram em cada sentido, cavando um par de túneis de ambas as extremidades, uma em direção à outra. Elas se encontraram no meio, no local de ventilação de Green Park Way, onde há dois poços verticais, 35 metros acima das perfurações do túnel.

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

O local ficava em uma cidade movimentada, perto de duas linhas ferroviárias em operação, e outras obras civis estavam em andamento nas proximidades. "Diferentes abordagens foram consideradas no início", diz Darren Watson, diretor de vendas da Mammoet.

Uma opção era que as TBMs fossem divididas e desmontadas dentro do poço e os componentes içados por um guindaste. No entanto, isso significaria que as pessoas trabalhariam lá embaixo, em um espaço muito congestionado, com problemas de ventilação a serem superados e um grande guindaste ocupando uma parte significativa da área do complexo acima, interferindo em outros trabalhos no local”, continuou Watson.

Seções completas

Foi o sistema de pórtico especialmente projetado e construído que permitiu que as seções fossem levantadas inteiras antes de serem carregadas no transportador modular autopropelido (SPMT) para desmontagem e remoção do local.

Tempo e esforço consideráveis foram investidos no sistema de pórtico. O projeto começou nove meses antes da execução. Após a aprovação, passou para uma fase de engenharia detalhada de cinco meses. O pórtico foi então construído no local ao longo de um mês.

Os sistemas de pórtico podem ser montados em uma infinidade de combinações, normalmente 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 a elevação de 900 toneladas.

Um sistema hidráulico de deslizamento sustentava o pórtico, permitindo o movimento para frente e para trás, posicionando-o acima das aberturas dos dois poços de ventilação. Uma viga equalizadora com um pivô permitiu que tudo fosse movido para um ponto central. Os componentes levantados puderam então ser girados.

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

Isso evitou que tivéssemos que usar cabos de amarração e guinchos – e, além disso, teríamos que nos aproximar da carga para prender os itens a ela. Nossa solução nos permitiu ficar 'sem intervenção', mantendo tudo isolado. Isso tornou a operação mais segura.

Restrições ferroviárias

As maiores seções das máquinas de perfuração de túneis poderiam ser extraídas mais rapidamente usando o sistema de pórtico personalizado e, em seguida, desmontadas no nível do solo. Foto: Mammoet

Conseguir movimentar a carga dessa maneira foi vital para içá-la de um dos poços de ventilação, já que parte dele estava sob a linha férrea vizinha. Além disso, a nova linha HS2 corre paralela a esse trilho, mas o sistema de arraste não permitia isso, então a carga teve que ser ligeiramente girada ao sair do poço para que ficasse na direção correta para ser arrastada.

Após a retirada das peças da TBM do solo, o pórtico de elevação foi reposicionado sobre 32 linhas de eixo de SPMT em duas colunas posicionadas entre as esteiras de deslizamento. As seções da TBM foram transportadas em um berço de aço para uma área de desmontagem no local. Elas foram baixadas ao solo com um macaco de elevação e desmontadas. Isso significou menos trabalho em altura ao remover os cilindros hidráulicos, motores de acionamento e outros componentes de dentro.

Comentando sobre o projeto, Richard Dexter, diretor administrativo da Herrenknecht International, disse: “As equipes de dois e, mais amplamente, de quatro locais tiveram que erguer e comissionar o sistema no início do ano e, vários meses depois, coordenar o içamento em janelas de doze horas durante as posses ferroviárias nos fins de semana.

“Todas as obras exigiram quatro operações de içamento e transporte de 24 horas. Estas, por sua vez, basearam-se em quatro semanas de preparação, dois meses de montagem e desmontagem e oito meses de intensos trabalhos de engenharia, projeto, planejamento, análise estrutural, testes de materiais e soldas – além de posses e engajamento da comunidade.”

Em resumo, Dexter disse: “Foi uma das demonstrações em tempo real mais suaves de relacionamentos desenvolvidos ao longo de muitos anos, colocados em prática para resolver um desafio considerável.

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