Microtunneling máquina

Tipos de Máquinas de Microtunneling

Uma máquina de microtunneling é uma excelente alternativa aos métodos convencionais de escavação a céu aberto, especialmente onde a estabilidade do solo é essencial e tubos de grande diâmetro precisam ser instalados em longas distâncias. Vários tipos de máquinas de microtunneling estão disponíveis, dependendo da geologia da área e dos requisitos do trabalho.

• Unidades de Microtunneling de Uso Misto: Essas são máquinas versáteis que podem ser usadas para diferentes tipos de tunelagem e têm a opção de variar os tipos de frentes produtivas e métodos de escavação. Elas podem variar em diâmetro de 1 a 12 com diferentes cabeçotes de corte para formações de solo mole, congelado e rochoso. Elas também são chamadas de Herrenknecht-xs ou E-steds.
• Microtunneling com Empurramento de Tubos: Neste tipo de máquina de perfuração de microtúneis (MTBM), a escavação do solo é feita antecipadamente enquanto ao mesmo tempo o oleoduto é instalado atrás da máquina. Isso é conhecido como escavação síncrona e é usado em áreas onde o solo tem que permanecer estável, por exemplo, sob edifícios ou estradas. Neste caso, o solo é escavado para a frente usando um cabeçote de corte rotativo enquanto ao mesmo tempo um oleoduto é instalado e empurrado atrás da máquina simultaneamente. Normalmente, um sistema de empurramento robusto é utilizado para garantir que o oleoduto seja posicionado com precisão e segurança à medida que o MTBM avança. Essa abordagem sincronizada ajuda a manter a estabilidade do solo e minimizar a subsidência da superfície, reduzindo o risco de desabamento do solo. A escavação síncrona é especialmente útil em ambientes urbanos onde a tunelagem pode potencialmente ameaçar estruturas e infraestruturas existentes.
• Controle Remoto em Unidades Compactas: Neste tipo, um operador controla todo o processo de um local remoto usando um sistema de computador totalmente integrado que é usado para monitorar e controlar o processo de tunelagem em tempo real. Isso pode incluir monitorar o desempenho da máquina, ajustar os parâmetros de tunelagem e controlar a operação do equipamento de escavação à distância. Um dos maiores benefícios desse recurso é que há maior segurança em áreas confusas onde pode haver risco de desabamentos ou outras condições perigosas e uma redução na necessidade de supervisão manual em ambientes potencialmente perigosos.
• Microtunneling de Esgoto e Utilidades: Isso é usado em áreas urbanas onde serviços subterrâneos como redes de água, sistemas de drenagem ou cabos de fibra ótica precisam ser instalados ou reparados sem interromper o tráfego e o acesso na superfície. O diâmetro do túnel é geralmente inferior a 600 mm. Dependendo do sistema usado, esses podem ser entre um e três ou quatro extremidades abertas em uma corrida. Normalmente, a máquina tem que ser avançada por empurramento através de segregação e poços de retorno. Este é o tipo mais comum de máquina de perfuração de microtúneis. O solo é primeiro avaliado e então um cabeçote de corte rotativo ou uma pá é usada para fazer o túnel.
• Máquinas de Equilíbrio de Pressão do Solo (EPB): Essas são máquinas de microtunneling projetadas para lidar com uma ampla gama de condições do solo, incluindo solos coesivos como argila e formações de solo misto. As máquinas EPB são equipadas com uma câmara pressurizada que equilibra a pressão do solo e a face de escavação. Isso ajuda a manter a estabilidade do solo durante a escavação. À medida que a máquina avança, o solo escavado é transportado por um transportador de parafuso ou sistema de transporte para controlar a pressão na câmara de escavação. A pressurização na câmara também ajuda a evitar a entrada de água ou qualquer material solto do túnel ou área escavada.
• Máquinas de Microtunneling de Rocha Dura: Essas máquinas de microtunneling especializadas são projetadas para perfurar formações de rocha dura. Elas são usadas em projetos como cruzamentos de rios, rodovias ou áreas ambientalmente sensíveis onde a escavação a céu aberto não é viável. Essas máquinas são equipadas com cabeçotes de corte robustos e sistemas de perfuração que podem lidar com rocha e são feitos de aço de alta qualidade com brocas de perfuração de rocha substituíveis.

Especificações e manutenção de máquinas de microtunneling

• Diâmetro da máquina:

  O diâmetro que uma máquina MTBM pode escavar varia de 0,6 m a 4 m. Diâmetros maiores que 4 m são alcançáveis ​​usando o cabeçote de corte de microtunneling de tamanho grande.

• Diâmetro de empurramento de tubos:

  O diâmetro do oleoduto que um MTBM irá instalar geralmente varia de 0,6 m a 3,6 m. Diâmetros maiores de até 6 m são tipicamente alcançados usando o sistema de empurramento de microtunneling de tamanho grande.

• Distância máxima de condução:

  As máquinas de microtunneling são capazes de dirigir distâncias de até 4000 m em um único trecho. A maioria das máquinas pode atingir a construção de longa distância sem parar para fazer manutenção de rotina ou fazer reparos.

• Empuxo axial máximo:

  O sistema de empurramento na máquina de perfuração de microtúneis fornece um empuxo axial entre 1300 kN e 2250 kN. O nível de empuxo alcançado é suficiente para a máquina instalar oleodutos pesados ​​com facilidade e para escavar solo de várias camadas.

• Produtividade:

  A taxa de escavação alcançada por uma máquina de microtunneling varia com o tipo de solo. Em solo coesivo, a taxa usual de avanço é de até 20 m. Ao cortar solo arenoso ou cascalho, a máquina pode perfurar até 50 m por dia. A taxa de perfuração também depende do diâmetro do túnel e do tipo de cabeçote de corte usado.

Manutenção

Ao realizar a manutenção de rotina da máquina de minitunneling, é essencial consultar o manual da máquina e seguir as instruções do fabricante. A lista a seguir inclui algumas dicas gerais e pode não se aplicar a todas as máquinas.

• Inspeções diárias: Os membros da equipe devem realizar inspeções diárias de toda a máquina. Eles devem andar ao redor de toda a unidade e procurar quaisquer condições anormais. Os operadores devem prestar muita atenção aos componentes que têm lubrificação de rotina ou aqueles que experimentam desgaste frequente. Eles devem relatar quaisquer descobertas incomuns a um supervisor. Todos os dispositivos de segurança devem estar no lugar e nenhum pessoal deve estar na frente da entrada quando a máquina estiver funcionando.
• Verificações semanais: Faça uma inspeção detalhada de todos os sistemas principais da máquina dentro de uma semana do trabalho de tunelagem. Execute o mesmo procedimento de inspeção descrito acima e, além das áreas indicadas, inspecione todas as conexões de mangueiras hidráulicas e trilhos em busca de desgaste anormal.
• Trilhos de borracha: Inspecione os trilhos de borracha em busca de sinais de estiramento, abrasão ou rasgamento. A máquina funciona com a fricção de suas trilhas, e qualquer dano pode impedir o processo de tunelagem. Para trocar ou reparar uma trilha danificada, localize os contrapesos da máquina e abaixe-os para levantar a trilha do solo. Use um macaco hidráulico para elevar o peso ainda mais se necessário.
• Entulho do local de trabalho: Antes de iniciar a máquina, inspecione a área ao redor do poço de entrada. Enquanto o trabalho de tunelagem está acontecendo, os entulhos tendem a se acumular e podem criar um perigo para a operação da máquina e a segurança da equipe. Se houver entulho solto grande, remova-o imediatamente antes de iniciar as operações de tunelagem.

Cenários de aplicação de máquinas de microtunneling

O principal cenário de aplicação de uma máquina de perfuração de microtúneis é construir túneis subterrâneos para oleodutos, sistemas de drenagem, linhas de serviço público e outros projetos de infraestrutura subterrânea. No entanto, existem vários outros cenários de aplicação em que as máquinas de microtunneling são usadas.

• Construção de oleodutos

  As máquinas de perfuração de microtúneis são comumente usadas para construir oleodutos para vários fluidos, gases e substâncias. Elas são usadas para instalar tubulações de abastecimento de água, oleodutos de esgoto e esgoto, oleodutos de petróleo e gás e condutos de serviços públicos.

• Desenvolvimento de infraestrutura urbana

  O microtunneling é frequentemente usado em áreas urbanas para construir infraestrutura, minimizando a interrupção da superfície. Isso é especialmente importante em cidades densamente povoadas onde manter o fluxo de tráfego e o acesso é fundamental.

• Projetos ambientais

  O microtunneling também é usado em projetos ambientais, como construir sistemas de drenagem para evitar inundações, instalar tubulações para gerenciamento de águas pluviais e criar túneis para sistemas de descarte e remediação de resíduos.

• Projetos de energia renovável

  O microtunneling também pode ser usado em projetos de energia renovável, como instalar loops de troca geotérmica para sistemas de aquecimento e resfriamento baseados no solo ou criar túneis para instalações de cabos de parques eólicos offshore.

• Cruzamentos e seções perfuradas

  O microtunneling também é usado para criar cruzamentos ou seções perfuradas onde túneis precisam ser construídos sob infraestrutura existente, vias navegáveis, ferrovias ou rodovias. Isso permite a instalação de novos oleodutos sem interromper a superfície ou as estruturas existentes.

• Construção de instalações de saúde

  O microtunneling pode ser usado para criar conexões subterrâneas entre instalações de saúde, como hospitais e centros médicos, minimizando a necessidade de construção na superfície e reduzindo a interrupção nas áreas de atendimento ao paciente.

• Infraestrutura de transporte

  O microtunneling também é usado para instalar infraestrutura de transporte, como cabos de fibra ótica para sistemas inteligentes de transporte, linhas de sinalização e outras redes de comunicação que suportam o gerenciamento de tráfego e operações de trânsito.

Como escolher máquinas de microtunneling

Considere os seguintes fatores antes de investir em uma máquina de microtunneling:

• Diâmetro do projeto

  A máquina de microtunneling perfeita é aquela que tem a capacidade de criar túneis com diâmetros que correspondem ou excedem os requisitos do projeto. Em outras palavras, a máquina deve ser capaz de criar diâmetros de túneis que variam de pequenos (0,8 m) a grandes (4,2 m).

• Comprimento do projeto

  Os compradores devem escolher uma máquina com um sistema de acionamento e configuração de cabeçote de corte adequado ao comprimento dos túneis que precisam construir. Isso ocorre porque o comprimento do projeto é um fator importante a ser considerado ao escolher uma máquina de microtunneling.

• Condições do solo

  Condições de solo diversas exigem máquinas de tunelagem diversas. Como resultado, é essencial selecionar uma máquina com um projeto de cabeçote de corte e sistema de suporte de solo apropriado para as condições do solo ou geologia a serem encontradas.

• Profundidade do projeto

  Os compradores precisam considerar o seguinte se tiverem que trabalhar em profundidade: a profundidade crítica do projeto, a pressão hidrostática, bem como os sistemas de ancoragem e suporte de solo da máquina de microtunneling. Escolha uma máquina que seja adequada para a profundidade da escavação do túnel.

• Poços de lançamento e recepção

  Em várias situações de projeto, o comprimento e as dimensões dos poços de lançamento e recepção podem diferir. Os compradores devem considerar o tamanho e a configuração da máquina de microtunneling para garantir que ela caiba nos poços disponíveis para configuração e montagem.

• Orçamento

  Em última análise, os compradores devem escolher uma máquina que esteja dentro do orçamento. Não deve ser tão alto que afete outros aspectos do projeto, e deve pelo menos atender aos requisitos do projeto de tunelagem.

Perguntas frequentes sobre a máquina de microtunneling

P1: Qual é a diferença entre microtunneling e tunelagem convencional?

A1: A principal diferença entre microtunneling e tunelagem convencional reside nos métodos utilizados para escavação e empurramento de tubos. O microtunneling utiliza uma máquina de tunelagem controlada remotamente e um sistema de escavação que separa o solo para criar um túnel. Enquanto isso, a tunelagem convencional depende de métodos de empurramento acionados por escudo ou de perfuração e explosão para escavar o solo e instalar túneis.

P2: Quais são as vantagens de uma máquina de microtunneling?

A2: As máquinas de microtunneling oferecem vários benefícios. Por exemplo, elas oferecem alta precisão para controle de alinhamento, interrupção mínima da superfície e construção rápida de túneis. Além disso, o microtunneling fornece um ambiente de trabalho mais seguro, eliminando a necessidade de trabalhadores entrarem na área de escavação.

P3: Quais são as aplicações de uma máquina de microtunneling?

A3: As máquinas de microtunneling são adequadas para várias aplicações, incluindo, mas não se limitando a, a instalação de serviços públicos (como tubulações de água, esgoto e águas pluviais), a construção de túneis de transporte (como túneis rodoviários, ferroviários ou de metrô) e a construção de infraestrutura (como túneis de cabos de fibra ótica, cabos de energia e comunicação).