TBM - Tunneling Boring Machine

Neste post discutiremos a engenharia por trás da construção de túneis com a TBM um método não destrutivo largamente utilizado em grandes cidades por não exigir grandes intervenções na superfície.

ENGENHARIA

KBL

3/6/20242 min read

TBM - Tunneling Boring Machine

Em portugues, Máquina perfuradora de túnel 🚆. Trabalhei na obra da Linha Leste de Fortaleza durante alguns anos e posso falar um pouco sobre a execução dos túneis e das maquinas.

A obra contava com duas TBMs escavando em túneis paralelos horizontalmente em um solo basicamente arenoso e alguns poucos trechos em rocha, estas maquinas tinham em media 100m de comprimento dividida em carros de aproximadamente 10m cada e uma largura nEcessária para escavar e montar os anéis (aduelas) que formavam a estrutura dos túneis 🚇.

Na Figura - 1 e possível ver o túnel montado com as aduelas instaladas e parafusadas, na Figura - 2 mostra um dos carros que formam a TBM com o descarregador de aduelas em operação, estas são trazidas até a TBM através de uma locomotiva própria para trafegar em túneis.

Aduelas de Concreto

Os anéis de concreto utilizados para revestir os túneis são divididos em 6 partes, cada uma distinta da outra, com posições de montagem de acordo com o projeto do túnel. O fck de projeto era 45MPa e era produzido em sistema carrossel (mais ou menos semelhante aos carrosséis de parques de diversões, onde os cavalos, neste caso, são as fôrmas de aço inoxidável) começando com aplicação das armaduras, concretagem, torneamento/sarrafeamento, cura em estufa, desmoldagem e finalizando com a limpeza das formas para que pudessem ser reutilizadas e iniciando todo o sistema novamente. Todo esse processo durava em média 5 - 6 horas, e ao final o concreto da aduela já havia obtido uma resistência de 15 MPa, necessária para realizar a desforma e armazenado, uma sobre a outra (anel completo) como mostrado na figura logo abaixo.

É importante destacar também que além da armadura de aço, o concreto também continha fibras de aço, que proporciona aumento da tenacidade e melhorando sua resistência ao impacto e à fadiga, além de fibra de polipropileno, para auxiliar no reforço da estrutura, em caso de incêndio ou explosão no túnel, evita a propagação do calor no concreto.

Tunneling Boring Machine
Tunneling Boring Machine
TBM -  Tunneling Boring Machine
TBM -  Tunneling Boring Machine

Figura - 1

Figura - 2

Transporte e Montagem de Aduelas

Os anéis após 45 MPa eram transportados até o túnel por meio de um caminhão adequado e baixados até o Poço por meio de guindastes até os vagões das locomotivas 🛤️. Conforme mencionado anteriormente, os anéis foram divididos em 6 partes denominadas A1, B1, B2, C1, C2 e D1, esta última, por sua vez, denominada chave devido ao seu encaixe diferenciado. A posição de montagem dos anéis era baseada no projeto, mas a ordem era sempre a mesma, iniciando pela A1, em seguida a B1 e assim sucessivamente.