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Herrenknecht Mixshield S-880 Qin Liangyu teve escudo de 17,63 metros, 4.850 toneladas e escavou sob Hong Kong em pressão extrema de água do mar.
Segundo o Guinness World Records, a Herrenknecht Mixshield S-880 “Qin Liangyu” detém o recorde mundial de maior tuneladora por diâmetro de escudo, com 17,63 metros, medida equivalente à altura de um prédio de seis andares. Fabricada na Alemanha pela Herrenknecht, a máquina tinha 120 metros de comprimento total e pesava 4.850 toneladas. A tuneladora foi operada pelo consórcio Dragages Hong Kong, subsidiária da francesa Bouygues Construction, na construção do Tuen Mun–Chek Lap Kok Link, ligação que conecta o noroeste dos Novos Territórios de Hong Kong ao Aeroporto Internacional e à Ponte Hong Kong-Zhuhai-Macau.
O projeto total tem 9 km de extensão, custou HK$ 18,2 bilhões, cerca de US$ 2,3 bilhões, e inclui um túnel subaquático duplo de 5 km. A obra se tornou o túnel rodoviário subaquático mais profundo, mais longo e mais largo de Hong Kong.
Herrenknecht Mixshield S-880 Qin Liangyu foi a maior tuneladora do mundo em diâmetro de escudo
A Qin Liangyu foi batizada em homenagem à general chinesa Qin Liangyu, da Dinastia Ming, nascida em 1574 e conhecida por coragem e lealdade. A homenagem segue a tradição da engenharia subterrânea de dar nomes femininos às grandes tuneladoras.
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A máquina não é mais necessariamente a maior em todos os parâmetros técnicos, já que novas tuneladoras chinesas e internacionais surgiram nos últimos anos. Mesmo assim, a Qin Liangyu ainda detém o recorde do Guinness pelo diâmetro de escudo de 17,63 metros.
Seu caso permanece extraordinário porque envolveu uma operação raríssima: a tuneladora mudou de tamanho dentro do próprio túnel que estava escavando, sem sair à superfície, enquanto trabalhava sob pressão de água do mar.
Tuen Mun–Chek Lap Kok Link exigiu uma tuneladora gigante por causa da geologia de Hong Kong
O túnel subaquático do TM-CLKL não exigiu a maior tuneladora do mundo por excesso de ambição técnica. A escolha veio das condições geológicas específicas do leito marítimo entre Tuen Mun e Chek Lap Kok.
A área apresenta depósitos marinhos e argilas aluviais com mais de 30 metros de espessura, extremamente moles e saturadas de água. Em alguns pontos, a rocha-base está a cerca de 90 metros abaixo do nível do mar.
Escavar esse tipo de material com métodos convencionais seria instável, perigoso e lento. A solução foi usar uma tuneladora Mixshield, capaz de equilibrar pressão, lama de bentonita e avanço mecânico em solo saturado.
TBM Mixshield usa lama de bentonita para conter água e solo mole durante a escavação
A tecnologia Mixshield funciona com uma câmara de escavação pressurizada, preenchida com lama de bentonita e apoiada por um colchão de ar comprimido. Esse sistema controla a pressão na frente da máquina e impede a entrada descontrolada de água e solo.
Enquanto a roda de corte avança, o material escavado se mistura à lama e é bombeado para a superfície por tubulações. Na superfície, uma usina separa o solo da bentonita, permitindo que a lama limpa volte ao sistema.
Esse ciclo transforma a tuneladora em uma planta industrial subterrânea em movimento. Cada metro escavado exige controle simultâneo de pressão, bombeamento, avanço hidráulico, revestimento de concreto e estabilidade do terreno.
Diâmetro interno de 15,6 metros obrigou escudo externo de 17,6 metros
Para acomodar a rodovia dupla prevista no projeto, o túnel precisava de um diâmetro interno útil de 15,6 metros. Esse espaço era necessário para receber as faixas de tráfego, sistemas de segurança, ventilação, manutenção e infraestrutura interna.
Como as paredes de concreto pré-fabricadas eram instaladas pela própria tuneladora durante o avanço, o diâmetro externo precisava ser maior. Por isso, o escudo da máquina chegou a 17,63 metros.
A Qin Liangyu foi dimensionada exatamente para essa demanda. O tamanho colossal da máquina nasceu da combinação entre tráfego rodoviário, revestimento estrutural e solo subaquático instável.
Trabalhar a 5 bar de pressão tornou a obra uma das mais extremas da engenharia civil
A operação da Qin Liangyu ocorria sob pressão hidrostática de até 5 bar, equivalente a cinco vezes a pressão atmosférica ao nível do mar. Essa condição é semelhante à enfrentada por mergulhadores a aproximadamente 50 metros de profundidade.
Para manter a frente de escavação pressurizada e, ao mesmo tempo, preservar trabalhadores em áreas de pressão normal, a máquina usava câmaras de bloqueio de ar. Essas câmaras permitiam acesso controlado à zona pressurizada em operações de manutenção.
Quando era necessário inspecionar, limpar ou trocar ferramentas de corte, trabalhadores especializados precisavam entrar na câmara pressurizada. O serviço exigia protocolos de medicina hiperbárica, tempo limitado de exposição e descompressão controlada.
Passagens cruzadas sob pressão exigiram mini-TBM de lama em solução inédita
Nas passagens cruzadas entre os dois tubos do túnel, a pressão chegou a até 5,8 bar. Acima de 3,6 bar, normas da Herrenknecht indicam que trabalhos em câmaras pressurizadas sejam feitos preferencialmente por mergulhadores profissionais.
O projeto TM-CLKL precisou criar uma solução inédita para as 57 passagens cruzadas. Em vez de usar congelamento do solo, técnica convencional em alguns túneis subaquáticos, a equipe empregou um mini-TBM de lama de 3,6 metros.
Essa foi uma inovação mundial para construção de passagens cruzadas sob pressão. A solução reduziu riscos em um ambiente onde solo mole, água do mar e pressão extrema tornavam métodos tradicionais muito mais complexos.
Qin Liangyu mudou de 17,6 metros para 14 metros dentro do próprio túnel
O aspecto mais impressionante da operação foi a conversão de diâmetro feita dentro do túnel. A máquina que iniciou a escavação não era exatamente a mesma que completou o trecho subaquático.
Os primeiros 650 metros exigiam diâmetro de 17,6 metros porque incluíam a transição para a estrutura de abordagem norte. Depois desse trecho, o restante do percurso precisava de apenas 14 metros de diâmetro.
Em vez de usar uma segunda tuneladora para o trecho menor, os engenheiros converteram a própria Qin Liangyu dentro do túnel. Componentes externos do escudo foram removidos, sistemas internos foram reconfigurados e um novo escudo de 14 metros foi instalado.
Avanço de 30 metros por dia exigia logística contínua de concreto, lama e pressão
A Qin Liangyu registrou avanço máximo diário de 30 metros e recorde semanal de 167,2 metros. Esses números impressionam porque cada metro escavado envolvia uma sequência complexa de operações industriais.
A roda de corte avançava contra o solo, o material era misturado à lama de bentonita, bombeado para a superfície e separado em uma usina. Ao mesmo tempo, a lama limpa retornava ao sistema para manter a escavação sob controle.
Enquanto isso, segmentos de concreto eram transportados pela retaguarda da máquina e instalados por um eretor robótico. Cada avanço dependia de suprimento ininterrupto de anéis, estabilidade da pressão e monitoramento constante do solo acima do túnel.
Túnel subaquático de Hong Kong recebeu prêmio internacional por inovações técnicas
O túnel TM-CLKL recebeu o ITA Tunnelling Award em 2019, principal premiação da International Tunnelling and Underground Space Association. O reconhecimento veio pelas soluções técnicas desenvolvidas durante a obra.
A conversão de escudo dentro do túnel foi documentada como avanço aplicável a projetos futuros com diferentes diâmetros em uma mesma escavação. A técnica do mini-TBM de lama para passagens cruzadas também passou a servir de referência em túneis subaquáticos.
Outra inovação foi o sistema de caterpillar cofferdam nas estruturas de abordagem norte. Essa solução funcionou como alternativa à parede diafragma convencional em solos muito moles, ampliando o repertório técnico da engenharia subterrânea.
Maior tuneladora do Guinness virou símbolo de uma nova era da engenharia subterrânea
A Herrenknecht Mixshield S-880 Qin Liangyu representa mais do que um recorde de diâmetro. Ela sintetiza uma fase da engenharia em que cidades densas, aeroportos, pontes e rodovias passaram a depender de megamáquinas capazes de trabalhar sob o mar.
Seu legado combina escala, pressão extrema, conversão inédita de escudo, uso de mini-TBM de lama e controle de escavação em solo mole saturado. Poucas obras reuniram tantos desafios técnicos em uma única operação.
A máquina alemã que escavou sob Hong Kong foi, ao mesmo tempo, o ápice de uma geração europeia de tuneladoras e inspiração para a indústria chinesa que hoje avança no setor. A Qin Liangyu abriu caminho para uma nova corrida mundial por túneis maiores, mais profundos e construídos por máquinas cada vez mais colossais.
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