Versatilidade, flexibilidade e adaptabilidade às condições do local de trabalho fazem dos martelos de demolição a escolha ideal para escavação de túneis
17 de junho de 2024
O uso de um martelo demolidor para escavação de túneis é uma escolha baseada em razões muito específicas . Os túneis naturais estão entre as construções mais complexas devido às complicações logísticas associadas às obras de escavação, consolidação e remoção de terras, e devido ao risco representado pela chamada “incerteza geológica”. As escolhas feitas na fase de projeto com base nas informações fornecidas pela geognóstica nem sempre estão em linha com as condições reais encontradas no local, tendo às vezes consequências graves no andamento das obras, especialmente na eficácia e produtividade dos sistemas de escavação e consolidação pré-selecionados . Embora as tecnologias de escavação mecanizada de face completa (TBM – Tunnel Boring Machine) sejam particularmente conhecidas e amplamente utilizadas hoje em dia graças à sua rápida execução , também é verdade que esta tecnologia, em mais de uma ocasião, criou enormes problemas para o contratante e o cliente nos casos em que as condições geomecânicas do maciço rochoso acabam sendo diferentes das reais, causando atrasos, enormes perdas econômicas e até mesmo situações perigosas para quem trabalha no local. Por outro lado, o uso de um martelo demolidor para escavação de túneis permite uma adaptação rápida e econômica às características mutáveis da massa rochosa.
Como funciona um martelo de demolição
Um martelo demolidor é uma máquina projetada para transformar a energia de um fluido pressurizado em energia mecânica para quebrar um determinado material. O impacto entre o martelo de impacto e a ferramenta transforma a energia cinética da massa em movimento em energia de impacto, que, através da própria ferramenta, é transferida para o material a ser demolido.
Os martelos hidráulicos operam principalmente de duas maneiras diferentes:
- Demolição por penetração
Consiste em triturar materiais rochosos pela combinação de ondas de tensão e o efeito cunha gerado pela ferramenta especialmente moldada. Neste tipo de demolição, a afiação e o formato da ferramenta são fundamentais para atingir uma boa produtividade do martelo. - Demolição por impacto
Esta técnica é caracterizada pela fratura do material apenas com ondas de tensão, usando ferramentas planas. Aplicações típicas incluem a demolição de grandes blocos e pedregulhos.
A escolha da ferramenta é fundamental para obter a máxima produtividade do martelo demolidor hidráulico.
Com base em nossa vasta experiência em demolição de túneis pesados, a Indeco desenvolveu uma gama de ferramentas projetadas para oferecer desempenho ideal em todas as condições.
Uma fórmula para definir a ferramenta de escavação de túneis
Escolher a técnica certa para uma escavação de túnel natural pode ser um processo complexo de tomada de decisão envolvendo vários fatores que não se enquadram em uma análise simples de custo-benefício. A decisão depende naturalmente de considerações geológicas (RMR, RQD, GSI, etc.), mas também das dificuldades envolvidas no processo de escavação real (ciclo de escavação – remoção de terra – consolidação). Esta decisão também exige avaliações logísticas e econômicas sobre o número de funcionários, máquinas e equipamentos necessários, acessibilidade ao local de trabalho, restrições ambientais, etc. Ao realizar a análise geral inicial de qual técnica de escavação usar , a Indeco propõe uma “matriz de critérios” no FocusOn , que leva em consideração os vários fatores que afetam a escolha do maquinário de escavação.
Os sistemas de escavação examinados e comparados incluem:
- Escavação com martelos demolidores hidráulicos
- Escavação com TBM (Tunnel Boring Machine)
- Escavação com explosivos
Problemas com TBM
Apesar de ser considerada a técnica de escavação mais eficiente em uso atualmente, a TBM oferece pouca flexibilidade e seu uso nem sempre é aconselhável nos seguintes cenários:
- Quando não há informações suficientes sobre a homogeneidade da massa rochosa ao longo da rota
- Em caso de fraturamento de alto nível ou condições hidrogeológicas particularmente críticas
- Em túneis naturais com menos de dois quilómetros de extensão (os custos são demasiado elevados)
- Quando o percurso envolve curvas particularmente fechadas
- Quando uma seção transversal policêntrica é necessária (em vez de um círculo perfeito)
- Quando as condições logísticas dificultam a montagem/desmontagem
Problemas com o uso de explosivos
Uma técnica tradicional de escavação, a detonação fornece rendimentos interessantes desde que a massa rochosa seja compacta o suficiente para garantir um resultado eficaz. Em casos onde a massa rochosa apresenta dureza limitada e especialmente fraturamento, o explosivo falha em garantir rendimentos satisfatórios.
Nesses casos, martelos e explosivos podem ser usados como técnicas complementares e, portanto, alternados no caso de aglomerados com condições variadas, desde forte compactação e dureza até maior fraturamento e menor dureza.
O benefício de um martelo de demolição para escavação de túneis
Optar por um martelo demolidor como técnica de escavação é, sem dúvida, a melhor solução em túneis caracterizados por perfis e dimensões geomecânicas que dificultam ou tornam antieconômico o uso de outras técnicas, como perfuração de face completa (TBM) ou detonação. É por isso que os martelos estão sendo cada vez mais usados em toda a Itália, um dos países com o maior número de galerias naturais do mundo, em um território caracterizado por massas rochosas onde a escavação e a consolidação são notoriamente difíceis.
