CONCEPÇÃO. Ataque Pontual com Revestimento a Aduelas

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1 CONCEPÇÃO A colocação de colectores pelo sistema de vala aberta em áreas sensíveis das nossas cidades é cada vez mais difícil e por vezes mesmo inviável. A intervenção cirúrgica acarreta congestionamento de tráfego, perdas de vendas para os estabelecimentos comerciais vizinhos, danificação dos condutores hidráulicos e cabos eléctricos, bem como emissões de ruído e substâncias tóxicas. Como sempre, trata-se de uma questão de qualidade e de custos. A nossa experiência técnica na utilização de equipamento apropriado está inteiramente ligada á preservação e criação das infraestruturas que possam dar eficiente resposta á mobilidade, protecção ambiental e gestão dos recursos. 1

2 PROCESSO CONSTRUTIVO: Para iniciar este trabalho é necessário executar uma plataforma com as dimensões em planta de 8,0 por 5,0 m (ou como opção circular com diâmetro 8,0 m), preparada com soleira em betão de 0,20m de espessura. Esta plataforma deverá ser constituída num poço de ataque, com as referidas dimensões e cota de fundo abaixo cerca de 0,40 m da geratriz inferior do túnel. Na frente de ataque será construída uma estrutura porticada para instalar o módulo de entrada do escudo metálico. De seguida, instala-se o escudo metálico/máquina à cota da perfuração. No interior desta peça está montada uma escavadora hidráulica, accionada por motor eléctrico instalado no interior do escudo. A parte frontal desta estrutura tem uma configuração em pala para evitar a entrada descontrolada de material para o interior do túnel. 2

3 A entrada do escudo metálico no terreno far-se-á por escavação no seu interior, avançando por impulsão hidráulica contra a estrutura de reacção constituída para o efeito. Após a entrada do escudo no terreno, proceder-se-á à montagem das aduelas na sua retaguarda, funcionando como anel fechado e servindo de sustentação do terreno. Cada aduela terá duas aberturas de DN 50 mm para injecção de gravilha na fase da sua instalação e calda de cimento na fase de conclusão da empreitada. Toda a directriz quer em planimetria, quer em altimetria será orientada por um nível de laser acoplado à estrutura de reacção e projectado para o interior do túnel a cerca de 0,30 m da sua parte superior. Os primeiros 8 a 10 metros de túnel serão executados com a máxima atenção ao terreno escavado e à orientação do laser. Deste primeiro troço dependerá o sucesso da travessia. Nesta fase será projectada gravilha com 4 a 12 mm de diâmetro no espaço sobreescavado exterior às aduelas e a respectiva calda de cimento, de maneira a servir de reacção à máquina na execução do restante túnel. A fase seguinte compreenderá as tarefas essenciais para a execução do túnel, nomeadamente a instalação do silo de gravilha, bombas de injecção, carris no interior do túnel, locomotiva alimentada por bateria e respectivas vagonetas para transportar os terrenos escavados do interior para o exterior e levar as aduelas até ao local da sua instalação. Poço de trabalho Plano de estaleiro Para prosseguir o trabalho de revestimento a aduelas, o escudo metálico vai avançar, por escavação do terreno, constantemente tensionado contra a frente de escavação, por reacção de cilindros hidráulicos nas aduelas já instaladas. Após o avanço, serão recolhidos os cilindros hidráulicos para instalação de um conjunto de três aduelas no interior do escudo. Imediatamente a seguir será projectada gravilha para preencher o espaço sobreescavado externo às aduelas, ainda ao abrigo do escudo metálico. Esta operação, complementada com a instalação de carris repetir-se-á até atingir o local de saída. Todas as tarefas serão executadas dentro do escudo metálico, sempre cravado contra o terreno na frente de escavação, para evitar qualquer descompressão. 3

4 ESQUEMA CONSTRUTIVO A. Com a escavadora solta-se a terra e conduz-se a mesma à cinta transportadora B. Os tubos da máquina são propulsionados frontalmente através de cilindros hidráulicos internos. A propulsão compreende 60, 75 cm respectivamente. O tubo já acabado serve de contra-suporte para o anel de pressão. C. Os cilindros hidráulicos são então introduzidos de modo a obter espaço para montagem dos tubbings. D. Assim que o novo tubo está montado e com a extremidade completa, ele serve aos cilindros hidráulicos de novo contra-suporte para propulsão do escudo de perfuração. Após a chegada ao poço de saída, será desmontada a máquina de escavação e retirado o escudo metálico. Os carris serão retirados com auxílio da locomotiva de montante para jusante para a plataforma de ataque. A fase seguinte compreenderá a injecção de calda de cimento, para preencher os vazios do material granular e consolidação do terreno envolvente. Este processo destina-se unicamente a promover a colmatação dos vazios existentes na gravilha pelo que a injecção será realizada a baixa pressão. 4

5 Aduelas Definição O elemento mais importante do Sistema de Perfuração por Ataque Pontual são as aduelas. A possibilidade de execução deste sistema deve-se a esta invenção. As aduelas são segmentos tubulares de 60 e 75cm de comprimento manufacturados em betão armado do tipo B45 (DIN 1045). Através das peças de encaixe axial perfeitamente moldadas, três segmentos idênticos interligam-se produzindo um estável anel. Manufactura As aduelas são fabricadas em centrais de betão com o recurso aos moldes por nós fornecidos. Moldes para execução das aduelas Calafetagem As aduelas são instaladas com uma calafetagem em sanduíche. A combinação das peças pré-fabricadas e o revestimento local resulta num tubo de união de alta qualidade e calafetagem. Montagem de uma cinta hidrófuga não temperada em encaixes perfeitamente moldados, enchimento subsequente com gravilha (2-8mm) no túnel e seguida de injecção de calda de cimento para preenchimento dos restantes vazios. 5

6 Processo de injecção de gravilha para enchimento do espaço anelar de sobre escavação: Em todas as perfurações existe um espaço anelar periférico de sobre escavação condicionado pelo sistema de escavação utilizado. O tamanho de cada espaço anelar resulta da diferença entre o diâmetro exterior do túnel (aduelas ou tubo) e o diâmetro exterior do escudo de escavação que durante os trabalhos de escavação deverão ser preenchidos por injecção de gravilha de modo ritmado e contínuo. O enchimento é composto por uma mistura de gravilha de aproximadamente DN 2 a 8mm. Esta mistura é injectada por uma máquina (de injecção) que se encontra no exterior do poço de ataque, que trabalha a ar comprimido com caudal de 10m3/min e uma pressão até 8 bar via tubagem de DN 50 mm, para o espaço anelar na periferia do escudo de escavação. Nas aduelas existem aberturas para que a mistura de gravilha, através de uma boquilha na tubagem de injecção, possa ser soprada a toda a velocidade no espaço anelar. Devido à pressão do ar, a junta tórica vedante impede a passagem da mistura para o interior frontal da máquina escavadora. A máquina de mistura de gravilha é telecomandada só e unicamente pelo manobrador da máquina escavadora. Este processo é ritmado e continuo. Para uma escavação de aduelas com 0,75 m de comprimento, é injectado por duas vezes o espaço anelar, sempre após a saída da primeira vagonete de transporte de entulho para o exterior, e antes que a próxima aduela seja colocada. Uma chapa de protecção com 4 mm de espessura, evita que os detritos caiam para o espaço anelar ainda não preenchido, enquanto o manobrador escava através de pressão dos cilindros hidráulicos, movimentandose para a frente. A continuidade de enchimento do espaço anelar, enquanto o decorrer da escavação é muito importante, para que se evitem, ou minimizem, assentamentos do terreno. 6

7 Processo de injecção: De acordo com a sensibilidade das estruturas sobrejacentes ao túnel, adoptar-se-á o seguinte procedimento de execução: 1º Todos os orifícios existentes nas aduelas são tamponados por colocação de tampões plásticos para evitar a saída de gravilha; 2º A injecção realizar-se-á em troços com cerca de 7,5 metros de desenvolvimento. Para tal serão retirados os tampões superiores no 1º conjunto de aduelas, por onde se vai injectar, e também no conjunto imediatamente após o desenvolvimento preconizado, que funcionarão como purga. Os restantes tampões em plástico serão retirados, sendo os orifícios colmatados com argamassa fumacret. 3º A calda de cimento será injectada a uma pressão máxima de 4 a 5 bar e no sentido ascendente da pendente do túnel; 4º A injecção será finalizada quando a calda de cimento começar a sair pelos orifícios de purga ou atingir pressões superiores ao preconizado. Considera-se nesta fase um consumo de cimento na ordem de 200 kg por metro linear de túnel; 5º Seguidamente retoma-se o mesmo processo, injectando pelos orifícios que serviam como purga, retirando os tampões superiores das aduelas afastadas da mesma distância; Para controlo do faseamento e procedimento de injecção, será efectuado o registo da quantidade de cimento injectado, pressão de injecção e o posicionamento da obturação e purga em cada troço do tratamento. 7