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Conheça as TBMs, colossais máquinas perfuradoras de túneis que avançam metros por dia, escavando e revestindo o caminho com concreto para moldar a infraestrutura subterrânea.
As máquinas perfuradoras de túneis (TBMs) são um pináculo da engenharia civil e mecânica, essenciais para escavar túneis para metrôs, rodovias, saneamento e outras utilidades. Essas “minhocas de aço colossais” superam barreiras geográficas e viabilizam o desenvolvimento urbano sustentável, minimizando perturbações na superfície, especialmente em grandes metrópoles.
Este artigo explora o universo das TBMs gigantes, geralmente com diâmetros de escavação superiores a 10 metros, e algumas ultrapassando 15 metros. Analisaremos o funcionamento, os tipos, o processo construtivo dessas máquinas perfuradoras de túneis, os desafios enfrentados e as inovações que prometem evoluir a tunelagem mecanizada.
O papel crucial das máquinas perfuradoras de túneis na infraestrutura moderna
As TBMs são fundamentais para a infraestrutura moderna. Elas permitem a instalação de sistemas vitais no subsolo, um fator crucial em cidades densamente povoadas. A capacidade de operar discretamente sob o tecido urbano é essencial para o crescimento ordenado e a qualidade de vida, tornando as TBMs facilitadoras da urbanização contemporânea.
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O desenvolvimento de máquinas perfuradoras de túneis está ligado à complexidade crescente dos ambientes urbanos. Com a expansão das cidades, soluções subterrâneas para mobilidade e serviços são prementes. As TBMs de grande diâmetro possibilitam túneis de alta capacidade com impacto superficial significativamente menor comparado a métodos tradicionais.
Como funcionam as complexas máquinas perfuradoras de túneis
As TBMs são verdadeiras fábricas móveis subterrâneas. Seu ciclo operacional envolve escavar o material na frente, remover esse escombro e instalar um revestimento de suporte, frequentemente de forma concomitante. Potentes macacos hidráulicos impulsionam a máquina, reagindo contra o revestimento recém-instalado ou contra sapatas de ancoragem (grippers) em rocha dura.
A cabeça de corte, um disco rotativo na frente da TBM, desintegra o solo ou rocha com ferramentas específicas: discos de corte para rocha; raspadores e facas para solo. O escudo, um cilindro de aço, protege os operadores e equipamentos e suporta o terreno escavado. Atrás do escudo, o sistema de apoio (gantries) fornece energia, ventilação e materiais, sendo crucial para o ritmo de avanço.
Os diversos tipos e suas aplicações
Existem diversos tipos de máquinas perfuradoras de túneis, cada uma adaptada a condições geológicas específicas. As TBMs EPB (Earth Pressure Balance) são usadas em solos moles e urbanos, como no Metrô de São Paulo, controlando a estabilidade da frente com o próprio material escavado e condicionado. As TBMs Slurry Shield são empregadas em solos granulares com alta pressão de água, como na Aqua-Line da Baía de Tóquio, usando lama bentonítica pressurizada para estabilizar a frente.
Para rocha dura, utilizam-se TBMs de face aberta (Main Beam), mais simples e robustas. As TBMs escudadas (single ou double shield) oferecem proteção e, no caso das double shield, permitem escavação e revestimento simultâneos, aumentando o avanço. As TBMs Crossover (XRE/multi-modo) são adaptáveis a terrenos mistos, como no Túnel de Gerede na Turquia, podendo alterar seu modo de operação conforme a geologia.
Projetos notáveis
Fabricantes como Herrenknecht, Robbins, MHI/JIMT, CREG/CRCHI e Hitachi Zosen lideram o desenvolvimento de máquinas perfuradoras de túneis gigantes. Exemplos notáveis incluem a “Bertha” (17,5m de diâmetro) em Seattle, a TBM de Santa Lucia (15,87m) na Itália, e a “Jianghai” (16,64m) na China. No Reino Unido, a “Jill” (11,87m) escavou o Túnel de Silvertown, e a “Stella-Rose” (6m) bateu recorde de extensão (25,8 km) na mina Woodsmith.
No Brasil, os “Tatuzões” são cruciais para a expansão do Metrô de São Paulo. A TBM “Cora Coralina” (Linha 2-Verde), o maior já usado no país, alcançou desempenho notável. Esses projetos enfrentam desafios como geologia variável, alta pressão de água, terrenos instáveis e a necessidade de minimizar impactos em áreas urbanas densas, superados com planejamento meticuloso e soluções de engenharia avançadas.
O futuro da perfuração
A tecnologia das máquinas perfuradoras de túneis está em constante evolução. A automação de subsistemas, como controle da cabeça de corte e montagem de segmentos, é uma tendência crescente, com a robótica sendo introduzida para tarefas perigosas, como a troca de discos de corte (ex: TBM “CREC 1459”). O objetivo é alcançar uma operação totalmente autônoma.
A Inteligência Artificial e o Machine Learning otimizarão parâmetros operacionais e preverão condições geológicas. Há um foco crescente na sustentabilidade, com “TBMs Verdes” (Herrenknecht, CREG) visando eficiência energética e menor impacto ambiental. Avanços em materiais, digitalização (BIM, Herrenknecht.Connected) e a busca por máquinas para túneis ainda maiores, mais longos e profundos continuarão a moldar o futuro dessas gigantes subterrâneas.
Excelente Matéria com excelente tema que me ajudou muito no entendimento sobre o assunto. PARABÉNS AOS ENVOLVIDOS. ESSES DEVERIAM RECEBER OTIMOS SALÁRIOS E ESTABILIDADE FINANCEIRA, JOGADOR DE FUTEBOL É SÓ ENTRETENIMENTO.
Trabalho na indústria que produz as ferramentas e acessórios usados nesses tatuzôes, aqui no Japão, há mais de 24 anos. Já vi fotos de muitos canteiros de obras pelo mundo onde foram usadas ferramentas produzidas por nós, inclusive na Vale do Rio Doce para extração de minério.
Roberto bom dia !!
Estou no interior na Bahia , vc está no JPão, e essa obra em São Paulo já foi concluída?
****,vc tá é em sergipe
Oxi eu acabei de te ver no boteco aqui em Sergipe kkk
Fenomenall