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03. TUNNEL BORING MACHINE

Uma mquina de furar tnel ( TBM ), tambm conhecida como "mole", uma

mquina usada para escavar os tneis , com uma seco transversal circular atravs de

uma variedade de solo e de estratos de rochas . Elas podem furar atravs de pedras

duras, areia , e o dimetros do tnel pode variar de um metro (feito com micro-TBM) a

quase 16 metros at data. Tneis menores que um metro ou mais de dimetro, so

tipicamente feitos atravs do mtodo de trincheiras ou perfurao direcional horizontal

ao invs de TBM.

Tunnel Boring Machines so usadas como uma alternativa para perfurao e detonao

(D & B) de pedras e mineraes convencionais do solo. A TBM possui a vantagem de

limitar a perturbao do terreno circundante, produzindo uma parede do tnel suave.

Isto reduz significativamente o custo do revestimento do tnel, e os torna adequados

para uso em reas densamente urbanizadas. A maior desvantagem o custo inicial.

TBMs so caras para construir, e podem ser difceis de transportar. No entanto, como

tneis modernos se tornam mais longos, o custo de perfurao dos tneis versus

mquinas de perfurao e exploso realmente menor, isso porque o tnel com a TBM

muito mais eficiente, resultando em um projeto mais curto.

A TBM de maior dimetro, com 15,43 m, foi construda por Herrenknecht AG para um

projeto recente em Xangai, na China. A mquina foi construda para perfurar solos

moles, incluindo areia e argila. A maior TBM para furar pedras duras, com dimetro de

14,4 m, foi fabricado pela empresa Robbins para o Projeto do Tnel Canad Niagara. A

mquina furou um tnel debaixo das hidreltricas Niagara Falls, e a mquina era

chamada de "Big Becky", em referncia ao Adam Beck Barragens Hidroeltricas Sir,

funcionando no sentido de ocorrer o encapsulamento para fornecer tneis adicionais a

uma hidreltrica.


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Big Becky (Niagara Tunnel Progect TBM)


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3.1. Histrico

O primeiro escudo de encapsulamento de sucesso foi desenvolvido por Sir Marc

Brunel Isambard, para escavar o tnel Tamisa em 1825. No entanto, esta foi apenas a

inveno do conceito de proteo e no envolveu a construo de uma mquina de

perfurao completa do tnel, pois a escavao continuou a ser realizada por mtodos

tradicionais em seguida.

A primeira mquina teria sido construda por Henri-Joseph Maus' Montanha Slicer.

Encomendada pelo rei da Sardenha em 1845 para escavar o tnel Frjus Rail entre a

Frana e a Itlia atravs dos Alpes, Joseph Maus mandou construir em 1846 em uma

fbrica de armas perto de Turim. Ela possuia mais de 100 brocas de percusso

montadas na frente de uma locomotiva do tamanho da mquina, com mecnico de

propulso a partir da entrada do tnel. As Revolues de 1848 afetaram o

financiamento, e o tnel no foi concludo em at 10 anos mais tarde, usando mtodos

inovadores, mas menos dispendiosos, tais como martelos pneumticos.

Nos Estados Unidos, a primeira mquina construda foi utilizada em 1853 durante a

construo do Tnel Hoosac. Feita de ferro, era conhecida como a patenteada WilsonStone, mquina de corte, aps o inventor Charles Wilson. Foram perfurados 10 metros

na rocha antes de quebrar. O tnel foi finalmente completado mais de 20 anos depois, e

como com o trilho do tnel Frjus, usando mtodos menos ambiciosos.

No incio de 1950, FK Mitry ganhou um contrato de desvio da barragem da Represa

Oahe em Pierre, South Dakota, e consultou com James S. Robbins, fundador da

Companhia Robbins, para cavar atravs do que foi o mais difcil xisto (rochas cujos

minerais so visveis a olho nu) para escavar naquele momento, o xisto Pierre. Robbins

construiu uma mquina que era capaz de cortar 160 metros em 24 horas no xisto, dez

vezes mais rpido do que qualquer outro mtodo at aquele momento.

A descoberta da mandrilagem (aumento de dimetro), tornando o tnel eficiente e

confivel, se deu com a inveno da cabea rotativa montada com os cortadores de

disco. Inicialmente, o "tnel Robbins utilizou mquinas de ao, que giram num

movimento circular para cavar a frente de escavao, mas rapidamente descobriu queessas picaretas, no importa o quo fortes elas fossem, tinham que ser trocadas com


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freqncia, medida que estragavam ou rasgavam. Ao substitu-las pelas cortadoras

de disco, o metdo ficou mais duradouro, e o problema foi reduzido

significativamente. O projeto foi primeiramente utilizada com sucesso no rio Humber,

Esgoto do tnel em 1956 (Foley, 2009). Desde ento, todos os tneis bem sucedidos,

utilizam mandrilhadoras rgidas, com rodas de rotao de corte com cortadores de

disco circular.

3.2. Descrio

Tunnel Boring Machines consistem tipicamente em a roda de corte girando, chamada de

cabea de corte, seguida de um rolamento principal, um sistema de propulso e

mecanismos de apoio direita. O tipo de aparelho utilizado depende da geologiaparticular do projeto, e a quantidade de gua do solo e outros fatores presentes.

3.3. TBMs Rocha dura

Em pedra dura, tanto o blindado ou a TBMs tipo aberta podem ser usados. Todos os

tipos de TBMs hard rock, escavam rocha usando cortadores de disco montado na

cabea do cortador. Os cortadores de disco criam tenses de compresso de fraturas narocha, fazendo com que a parte cortada v para longe da rocha na frente da mquina,

chamada de face do tnel. A rocha escavada, conhecida como lixo, transferida atravs

de aberturas na cabea do cortador para uma correia transportadora, onde ele

executado atravs da mquina para um sistema de correias transportadoras ou

caminhes para a remoo do lixo do tnel.

O tipo de TBM aberto no tem escudo, deixando a rea atrs da cabea do cortadoraberta para apoio da pedra. Para avanar, a mquina usa um sistema de pina que

empurra contra as paredes laterais do tnel. A mquina pode ser continuamente

dirigida enquanto as pinas empurram as paredes laterais, e a mquina impulsionada

para a frente. No final de um curso, as pernas de trs da mquina so reduzidas, as

garras e o impulsionador dos cilindros esto retrados. A retrao dos cilindros

reposiciona e impulsiona o conjunto de pinas para o prximo ciclo. As pinas so

estendidas, as pernas traseiras levantadas, e inicia novamente. O tipo aberto, ou TBM

Main Beam no instalam os segmentos de concreto por trs dele como outras mquinas


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fazem. Em vez disso, a rocha realizada com base em mtodos de apoio no solo, tais

como anis, vigas, parafusos de pedra, concreto projetado, cintas de ao, e malha de

arame.

Em rocha fraturada, o blindado ou a TBMs hard rock pode ser utilizado, pos erigem

segmentos de concreto para apoio das paredes do tnel instveis por trs da mquina.

Double Shield TBM so assim chamadas porque elas tm dois modos; em terreno

estvel podem apertar contra as paredes do tnel para avanar para a frente. Em

terreno instvel, fraturado, o impulso deslocado para cilindros que empurram contra

os segmentos de tnel por trs da mquina. Isso mantm as foras de impulso

significativo para impactar as frgeis paredes do tnel. nico Shield TBM opera da

mesma maneira, mas so usadas somente em terreno fraturado, pois s podem

empurrar contra os segmentos de concreto.

3.4. TBMs - Solo mole

Em solo macio, existem dois tipos principais de TBMs: Mquina de Equilbrio para

Presso da Terra (EPB) e lodo Shield (SS). Ambos os tipos de mquinas operam comonico escudo, utilizando cilindros de presso para avanar para a frente, empurrando

contra segmentos de concreto. Mquinas de Equilbrio para Presso na Terra so

utilizadas em solo macio, com menos de 7 bar de presso. A cabea do cortador no

usa somente cortadoras de disco, mas sim uma combinao de corte de carboneto de

tungstnio bits, disco de carboneto, cortadores ou cortadores de disco para rochas

duras.

A EPB tem esse nome porque capaz de reter o cho macio, mantendo um equilbrio

entre a terra e a presso. O operador da TBM e os sistemas automatizados mantm a

taxa de remoo do solo igual taxa de avano da mquina. Assim, um ambiente

estvel mantido. Alm disso, os aditivos, tais como bentonita, polmeros e espuma

so injetados no solo para estabilizar ainda mais isso.

Em solo macio com gua sob presso muito elevada e grandes quantidades de gua no

solo, Lodo Shield TBM so necessrios. Essas mquinas oferecem um ambiente de


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trabalho totalmente fechado. Os solos so misturados com lama bentontica, que

devem ser removidos do tnel atravs de um sistema de tubos para sair do tnel.

Plantas de separao de grandes dejetos so necessrias sobre a superfcie durante este

processo, que separam a sujidade da pasta para que ele possa ser reciclado e voltar

para dentro do tnel.

Embora o uso de TBMs alivie a necessidade de um grande nmero de trabalhadores a

altas presses, um sistema de caixo formado por vezes, na cabea de corte para

TBMs de escudo. Os trabalhadores que entram neste espao para manuteno,

inspeco e reparao devem ser clinicamente liberados como "aptos a mergulhar" e

treinados na operao das eclusas.

3.5. Sistemas de Back-up

Atrs de todos os tipos de mquinas de furar tnel, dentro da parte final do tnel, se

encontram as plataformas de apoio, conhecidas como sistema de back-up.

Os mecanismos de apoio localizados no back-up podem incluir: transportadores ou

outros sistemas para a remoo de sujeira, dejetos, condutas, eventualmente salas de

controle, sistemas eltricos, de despoeiramento, ventilao e mecanismos de transporte

de segmentos pr-moldados.

3.6. Tunelamento urbano e tneis perto da superfcie

O Tunelamento Urbano tem como desafio especial o de exigir que a superfcie do solo

no seja perturbada. Isto significa que o abatimento da terra deve ser evitada. O

mtodo normal de fazer isso no solo mole manter as presses do solo durante e aps

a construo do tnel. H alguma dificuldade em fazer isto, especialmente nos estratos

variados (por exemplo, perfurao atravs de uma regio onde a parte superior da face

do tnel a areia molhada e a poro inferior rocha dura).

TBMs com controle face positiva, como EPB e SS, so usadas em tais situaes. Ambos

os tipos de mquinas (EPB e SS) so capazes de reduzir o risco de subsidncia da


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superfcie, bem como os vazios, se operadas corretamente e se as condies do solo so

forem bem documentadas.

O tunelamento em ambientes urbanos, como outros tneis, linhas de servios pblicos

existentes e fundaes profundas devem ser tratadas nos estgios iniciais de

planejamento. O projeto deve acomodar as medidas, para atenuar os efeitos nocivos

em outras infra-estruturas.

3.7. Empresa HERRENKNECHT AG

Empresa conhecida e atuante no ramo de sistemas mecanizados de tunelamento por

mais de 30 anos.

A Herrenknecht EPB Shield S-300 a maior TBM do Mundo, possuindo caractersticas

nicas em termos de engenharia, um comprimento aproximadamente igual a quatro

campos de futebol, ou seja mais de 400 metros (funcionando como uma verdadeira

fbrica em movimento) e tem ainda mais de 4500 cavalos de potncia.

Herrenknecht Trfego Tneis Tecnologia ( > 4,20m) est sendo usada para infra-estrutura de trfego de encapsulamento de solues em todo o mundo. Os

equipamentos Herrenknecht so sempre adptados ao projeto do tnel em questo,

levando em considerao as condies geolgicas e hidrolgicas.

3.8. Trfego de Encapsulamento (Traffic Tunnelling)

a) EPB SHIELD

Herrenknecht Presso Earth Balance (EPB) Shields devem ser usadas em solo macio.

Solos coesos com argila ou silte e baixa permeabilidade gua proporcionam as

condies ideiais para tunelamento EPB.


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S-300 M30 tnel, Madrid, Espanha Este projeto um desafio para o melhor. O eixoinicial, localizado numa rea residencial densa, foi certamente compacto, medindo 0,21

km de rea. Este o lugar onde, em 5 de novembro de 2005, o colosso de 4364

toneladas, TBM de Herrenknecht iniciou os seus trabalhos de tunelamento. Fatores

cruciais para o sucesso desse projeto foram a gesto de projeto profissional e o conceito

de mquina nova com um corte de roda interna ( 7 m) e um corte exterior na roda

coaxial ( 15.20m) montada no mesmo plano de trabalho. Depois de apenas oito

meses, a equipe de encapsulamento das empresas de construo Acciona S/A e equipeInfraestrutura Ferrovial Agroman S/A, com o S-300 Shield Earth Pressure Balance,

chegou ao eixo Norte-alvo do tnel para os 30 M-estrada urbana.

S-297 e S-298 Eastside LRT Projeto Los Angeles, EUA Em um esforo para lidar com

a auto-estrada da metrpole engarrafada, Los Angeles Country Metropolitan

Transportation Authority ampliou sua malha ferroviria. A Gold Line que liga a

longa distncia da Union Station, com o subrbio nordeste de Pasadena foi estendida

por cerca de 10 quilmetros em direo ao sudeste. Quando o tunelamento em

qualquer lugar na bacia de Los Angeles, h sempre a possibilidade de encontrar

metano por causa do leo mineral local, logo, ambas as mquinas estavam protegidas

contra grisu. Vlvulas, motores e cabines de controle tambm foram devidamente

equipados. At os botes e interruptores do painel de controle foram protegidos. O

alargamento da Gold Line, que leva os passageiros at as praias do pacfico, comeou a

funcionar em 2009.


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S-264 e S-265 Tnel Katzenberg, Kirchen-Efringen, Alemanha Tudo est

acontecendo ao Tnel Katzenberg. Aqui, dois de forma idntica foram construdos,

perfurados por uma gigante Schwanau, 200 metros de comprimento e cada uma

pesando 2.500 toneladas, esto forrageando para a frente, com um avano semanal de

at 148 metros por semana, com estratificao complexa, composta de arenito, calcrio

e de marga. O tnel dever estar operacional em 2012 e ser o mais longo tnel da

Alemanha, o trfego de tnel escavado mecanicamente.

b) MIXSHIELD

Mixshields Fluidos so especialistas de vrias camadas, geologias complexas,

especialmente aquelas com alto teor de gua. Em geologia heterognea, a mquina

pode ser operada, como exigido no chorume ou modos Mixshield, graas ao seu

projeto de montagem modular. Alm disso, tecnicamente possvel operar com uma

combinao de Mixshields e outros escudos. Todas as combinaes de pasta, balana

de presso de terra, ar comprimido ou mtodos de escudo aberto, geralmente so

possveis com Mixshields conversvel.

S-317 e S-318 Shanghai, China - Em maio e setembro de 2008, o maior tnel do

mundo perfurado por mquina - 15,43 metros de dimetro Herrenknecht Mixshields -

tnel concludo com xito sob o rio Yangtze, em Xangai. Aps 20 meses, a construo

de dois 7,5 quilmetros, preliminarmente combinando estrada e tneis de metr foram

concludos. Um ano antes do programado, as mquinas gigantes atingiram a sua meta


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na ilha fluvial de Changxing. As chances na poca eram boas, para que os dois tubos

de tnel paralelos fossem abertos ao trfego em tempo para a Expo Mundial de

Shanghai 2010.

S-246 - Hallandss, Sucia - A rota atravs do cume da montanha Hallandss no sul da

Sucia considerada um dos projetos mais difceis do mundo. Um consrcio formado

pelas empresas Skanska e a Vinci comeou a trabalhar em maro de 2004, encontrando

uma nova maneira de quebrar esta porca (parafuso) particularmente difcil. Dois tubos,

cada um com 5,6 quilmetro de comprimento, foram necessrios e por isso, os

engenheiros da Herrenknecht desenvolveram e construram uma Mixshield

conversvel com um dimetro de 10.530 milmetros. Dependendo das condies nas

montanhas Hallandss, ela pode ser operada com segurana como uma mquina de

rocha, aberta rgida ou no modo fechado - com o apoio da pasta - se a presso das

guas subterrneas for alta.

S-108 4 tubo de para o Tnel do Elba, em Hamburgo, Alemanha - Para o transporte

alemo, Hamburgo a porta de entrada para o mundo e o Elba a via de acesso ao

Mar do Norte e o Canal da Mancha. O tnel Elba passa sob o rio e para manter seu

papel como uma artria vital de trfego, necessrio um quarto tubo. Oencapsulamento Trenchless a nica opo de transporte sem obstculos. Digite

"Trude", um acrnimo para a expresso alem que significa "bem abaixo do Elba", que,

com um dimetro de 14,2, uma das maiores Mixshields no mundo. Os desafios a

serem superados por "Trude" no tm precedente, sobrecarrega s vezes sete metros, as

presses so de at 5,5 bar.

A mquina vem com inmeras inovaes. Para permitir alteraes rpidas e seguras deferramentas em condies atmosfricas subterrneas, a roda de corte foi montada com

raios acessveis. Alm disso, o cortador de centro ativo pode ser operado de forma

independente da roda de corte, que evita o entupimento no centro da roda de corte.

"Trude" a primeira a se beneficiar do sistema SSP (Sonic sondagem) que lhe permite

"prever" as condies complexas do solo, at 40m na frente da roda de corte. Isto ir

permitir "Trude" a surgir no final como previsto depois de 2.561 m - outro marco

essencial no tunelamento Herrenknecht e tecnologia Mixshield viagem.


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c) GRIPPER TBM

Para uso em rocha slida, o princpio da pina tanto a tcnica mais simples e mais

eficaz. A mquina de pina nica prepara-se contra a rocha usando duas placas de

pina. Ento, cilindros hidrulicos empurram a cabea de corte para o rosto do tnel

em alta presso, moagem com anis de corte. Mquinas com garra dupla de trabalho

de acordo com o mesmo princpio, usando quatro placas pina operado

hidraulicamente.

S-210, S-211, S-229 e S-230 - Tunel Gotthard Base, na Sua - Com dois tneis de 57 km

de comprimento, o Tnel So Gotthard ser mais longo do mundo de comboios.

Quatro mquinas Herrenknecht Gripper escavando um total de 75 km atravs dos

Alpes. O idntico S-210 e S-211 (dimetro de 8.830m cada) foram cortar o seu caminho

atravs da rocha do sul desde novembro de 2002 e fevereiro de 2003, respectivamente.

Depois de quase quatro anos, em 06 de setembro de 2006, o S-210 rompeu com "Faido"

estao multifuncional no tnel do leste. Em 26 de outubro, o S-211 atingiu a marca

com maior preciso aps a perfurao atravs de quase 15 quilmetros, em condies

geolgicas extremamente difceis. Uma vez que as duas mquinas Herrenknecht

Garras S-229 e S-230 (dimetro de 9,580 cada) que vem do Norte chegaram ao seu

destino de trabalho na seo Amsteg em Junho e Outubro de 2006, respectivamente, a

escavao TBM foi pausada. Ela estava programada para recomear em meados de

2007. As mquinas S-210 e S-211 esto sendo reformuladas para o tnel. Isso inclui o

desmantelamento completo de todos os componentes relevantes e ampli-la por 60cm.


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Depois, as duas TBMs sero usadas para escavar a ltima seo longa entre Faido

Sedrun e com um dimetro de perfurao de 9.43m 12 km e outro pela montanha.

S-271 - Tnel Lemaire Maurice, Frana - O mais longo tnel rodovirio exclusivamente

em execuo no territrio francs, nas aldeias de Saint-Marie-aux-Mines e Lusse nas

montanhas de Vosges. Um tnel de emergncia, com aproximadamente 6,2 km,

paralelo ao tnel principal, usa uma Herrenknecht Gripper TBM com escudo rock

rgido aberto. Esta a primeira vez que este tipo de TBM tem sido utilizada na Frana.

O MCT, que foi encomendado pelo JV Bouygues Eiffage TP, iniciou a escavao no

lado da Alscia, em fevereiro de 2005. O tnel percorria gneis e granitos, a uma

distncia de cerca de 16m do tnel principal. Com uma antecedncia mxima semanal

de cerca de 234m e um registro dirio de mais de 55m, a mquina atingiu o alvo

prximo, Lusse em 02 de junho de 2006. O "Maurice Lemaire" tnel rodovirio foi

modernizada e estava programado para a reabertura antes do inverno de 2007/2008.

S-288 e S-289 - West Tnel CSO rea, Atlanta, EUA - Desde 2005, dois Herrenknecht

Gripper TBMs com um dimetro de 8.23m cada, vm escavando gneis. Os dois tneis

de armazenamento (CSO, Estoura Combinada Esgoto) tero um comprimento total de

13,4 quilmetros e uma capacidade de quase 700 milhes de litros de gua misturada,aps terem sido concludas no final de 2007. A gua que recolhe depois de chuvas

torrenciais ou seja, ser ento bombeada para um sistema de tratamento e no mais vo

acabar nos rios sem tratamento. As duas mquinas idnticas obtiveram um

desempenho de encapsulamento de at 187.5m e 208.5m por semana, respectivamente,

na cidade olmpica anterior.

d) SINGLE SHIELD TBM

TBMs nico Shield so a escolha certa para rochas quebradias ou moles. No tnel

escudo, o tnel forrado com pedaos de concreto. Para perfurao de tneis para a

frente, os cilindros de presso hidrulica da TBM Shield - Sistema nico empurra

contra o anel de revestimento a ltima rocha mole instalada.


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S-303, S-304 e S-319 - Wienerwald e Perschling, ustria - Trs Herrenknecht nicoShield TBM demonstra o poder de escavao mecanizada em um pas onde,

tradicionalmente, o "New Austrian Tunneling Method" usado para escavar a rocha

dura. Cinco tneis ferrovirios esto sendo construdos entre a capital austraca e St.

Plten, como parte da expanso da Westbahn lder de Viena para Wels: os tneis

Perschling e os dois tneis Wienerwald. Um total de 27,8 quilmetros de margas, grs,

melao e tipos de solos, esto sendo escavados. Os tneis so programados para abrir

em 2012.

S-256 - Islisberg, Sua - Em 21 de abril de 2005, aps apenas 54 semanas de operao

de um turno, vimos o avano do tubo de 4.680 m ocidental do tnel Islisberg. Desde

meados de junho de 2004, o avano mdio semanal foi 103m. O melhor avano semanal

foi 110m. Depois de repor e convertendo a TBM 160m longo pesando 2.000 toneladas, a

equipe comeou no tubo Leste no incio de julho de 2005. Em julho de 2007, a equipe

do local de trabalho foi capaz de comemorar a descoberta final. O tnel Islisberg, que a

concluso ser a maior seo subterrnea da circulao de Zurique ocidental, ir dirigir

o trnsito para a parte central da cidade da Sua.

S-233 e S-234 - Arrowhead, EUA - Ningum jamais escavou to perto do local dos

terremotos antes. O percurso do S-233 e S-234 atravs das montanhas do Sul da

Califrnia, acima de San Bernardino de apenas algumas centenas de metros da falha

de San Andreas. O chamado "Projeto Inland Feeder" destina-se a fechar a maior lacuna

no consumo de Los Angeles, a rede de abastecimento de gua. Em 2002, a


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Herrenknecht foi contratada para a construo de duas mquinas muito especiais para

o projeto. Estas mquinas no estavam apenas equipadas com escudos flexveis, mas

tambm tinham que ser capazes de resistir presso da gua esttica de at 10bars. A

escavao extremamente difcil porque o rosto muitas vezes pode ser estabilizado

atravs da injeo de grandes quantidades de compostos de silicone coloidal.

e) DOUBLE SHIELD TBM

Duplo - ou telescpico - Shields unindo os princpios das garras e da mquina nico

Shield TBM, permitindo escavao rpida, mesmo em diferentes formaes rochosas.

S-201 e S-202 - Guadarrama, Espanha - As duas duplo Herrenknecht Shields ( 9.51m)

utilizadas para o tnel de Guadarrama, na Espanha (tnel ferrovirio para trens de alta

velocidade) esto entre as mais sofisticadas TBMs usadas como mquina de escavao

em qualquer lugar. Unindo duas tcnicas - Shield e escavao Gripper. Com o

princpio de garras, atingem escavao rpida em rocha slida. O avano mximo

semanal de mais de 200m demonstra o alto desempenho dessas TBMs neste tipo de

rocha. O princpio protetor pode ser usado para uma conduo segura, mesmo atravs

de zonas de falhas geolgicas. A escavao foi concluda com sucesso em dezembro de

2004 e junho de 2005, respectivamente.

S-286 e S-296 - Le Perthus, Espanha - Dois Herrenknecht Double Shield TBM esto

sendo usadas para a construo da ligao ferroviria de alta velocidade espanhola de


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Figueras na Catalunha para Perpignan, na Frana, transversando os Pirinus. As duas

mquinas de perfurao de tneis ( 9.900 milmetros) so utilizadas na escavao de

dois tneis de 8.230 m de comprimento cada, por meio de granito, gneis granodioride e

xisto. Os dois idnticos Double Shield TBM encomendadas pela Dragados e Eiffage

iniciaram em agosto (S-286) e outubro (S-296) de 2005, respectivamente, segundo o

portal espanhol. Ca. 60% do projeto havia sido concludo em Fevereiro de 2007.

f) PARTIAL FACE EXCAVATION MACHINES

A empresa Herrenknecht, nos escudos de escavao parcial de rosto pode conseguir

avanos notveis nas condies geolgicas mais diversas, bem como atender a uma

vasta gama de perfis diferentes de tneis. O mesmo equipamento bsico pode ser

equipado com duas escavadeiras e roadheaders.

S-194 - Dublin, Irlanda - Dois teros do comrcio martimo da Irlanda passa pelo Porto

de Dublin. Milhares de caminhes tm de encerrar o seu caminho atravs do centro de

Dublin, a cada dia. Um tnel ligar as rodovias e estradas fora de Dublin diretamente

com o porto. Em 2002, a mquina de escavao parcial S-194 da primeira seo do tnel

e - uma vez que seu trabalho foi feito - foi substituda pela mquina nico Shield TBM

S-193. A utilizao destes dois tipos diferentes de mquinas a soluo para as

diferentes condies geolgicas ao longo do percurso do tnel. Aps a descoberta da

ltima TBM em 2004, o tnel retornou a operao em dezembro de 2006.


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S-148 - Atenas, Grcia O Projeto da Grcia de maior infra-estrutura dos ltimos anos

foi a construo de Aeroporto Internacional Eleftherios Venizelos. A mquina

Herrenknecht com a escavao parcial de rosto furado de um tnel de metr para os

Jogos Olmpicos de 2004, ligando o aeroporto ao centro da cidade.

S-78 - Les Vignes em Murten, Sua - O Les Vignes sul do tnel de Murten corre por

baixo de duas colinas, com 2.230 m, tendo desenvolvido uma estrada Cantonal e uma

linha ferroviria. Satisfeitas as condies geolgicas (rochas soltas e arenito), 1,9 km

para cada tnel foi escavado em uma mquina com a escavao parcial de rosto. O

avano dirio foi de 7 at cerca de 20m, com uma antecedncia mxima mensal de

280m.

3.9. Utilitrio de Tunelamento (Utility Tunnelling)

Mundialmente, h muitas formas para as mquinas utilitrias de tunelamento, na

forma de escavao de tneis, com abastecimento moderno e reforma dos sistemas

existentes. Se os engenheiros da Herrenknecht de projetos podem ajudar seus clientes a

implementar um projeto com sucesso, grande parte depende de como a mquina est

bem adaptada s condies geolgicas prevalecentes (permeabilidade e distribuio degros). um bom trabalho que a Herrenknecht capaz de oferecer, bem como toda a

gama de Utilidade de Mquinas, juntamente com a colaborao das equipas local para

implementar projetos de sucesso.

a) AVN - As mquinas automticas de encapsulamento com a remoo de chorume

material (mquinas AVN) so controladas remotamente a partir de um recipiente de

controle. As mquinas de escavao trabalham em todo o rosto com movimentosrotativos. As rodas de modo aberto e de revestimento so equipadas com pega de

metal duro, formes dilaceradores ou ferramentas de raspar, dependendo do tipo de

solo. Para iar tubos na rocha, a mquina equipada com uma cabea de corte com

discos de corte.


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M-1096M - Tnel Esgoto em Linz, ustria - Um tnel de esgoto correndo por baixo dorio Danbio era necessrio na zona porturia da cidade austraca de Linz. O cliente

decide usar uma AVN1600TB Herrenknecht para escavar o tnel de 952m de

comprimento e uma inclinao de 10 metros, cortando barro, areia, marga, e lodo. Para

evitar o entupimento do material para a roda de corte, um novo sistema de bocal de

mdia presso foi usado para cortar pedaos de argila durante a escavao. A roda de

corte no fica entupida e a cmara de escavao permanece livre. O tnel ficou pronto

em meados de dezembro de 2006, no espao de apenas dois meses.

M-614M - Les Sables d'Olonne, Frana - No vero de 2007, a construo de uma nova

planta de tratamento de gua estava terminando perto de Les Sables d'Olonne, na costa

atlntica francesa. As guas residuais tratadas foram conduzidas para fora, em mar

aberto atravs de linhas de sada de 1,5 quilmetros, algumas das quais subterrneas.

Em maro de 2006, a equipe iniciou a conduo de um tnel 623m ao longo do tubo de

concreto armado com sobrecarga mxima de 8m por meio de gneis, difceis para o

Atlntico. Os 950 restantes do cano de esgoto, que teriam um comprimento total de

1.573m foram colocados no fundo do oceano. Aps a concluso, em 06 de agosto de

2006 a mquina microtunnelling recuperada do mar com um ponto.

b) AVND - Mquinas AVND so uma expanso da AVN, tecnologia para maior

segurana em condies geolgicas difceis e de grandes dimetros. A presso de

suporte controlada atravs de um colcho de ar ajustvel comprimido.


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M-876M - Portland Tnel CSO Westside, nos EUA - Como parte do "Projeto CombinedSewer Overflow (CSO)", Portland est construindo um gasoduto de esgoto que

desgua no tnel West Side. Para este trabalho, a mquina Microtunnelling deve ser

particularmente flexvel porque ela precisa escavar em diferentes dimetros. A

mquina utilitria de tunelamento AVND1800AB est sendo usada aqui. O avano

dirio mximo foi de impressionantes 58m em 24 horas. Ao mesmo tempo, a mquina

particularmente flexvel e pode subir rpido e facilmente.

M-611M - Newa Crossing, So Petersburgo, Rssia - A construo de um tnel para

um oleoduto em So Petersburgo enfrenta complicadas condies geolgicas

constitudas de areia extremamente fina misturada com barro. Como dificuldade

adicional, o tnel deve ser construdo sob o leito do rio Newa, que uma fonte

importante de gua potvel para a cidade e uma via importante que no pode ser

bloqueada. O tnel foi escavado at 20m abaixo do nvel do solo da gua, s vezes

apenas 7m abaixo do leito do rio. Para atender aos requisitos do projeto, uma

Herrenknecht AVND2000AB Hydro Shield foi utilizada para escavar o tnel de 775m

sob alta presso de gua subterrnea. Uma almofada de ar comprimido na cmara

controla o suporte de escavao da face do tnel, garantindo escavao segura, mesmo

em diferentes condies geolgicas. Liderados pelo sistema de orientao LNS-P laser,

a mquina conseguiu uma mdia diria de 21m de antecedncia, ao longo de um

gradiente de 7 graus e com alta preciso.


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c) AVN-T - Acesso a face do tnel - Este tipo de mquina pode ser inserida atravs da

unidade de centro livre atravs de uma porta que leva face de trabalho, o que permite

obstculos, tais como pilhas de folhas, vigas de ao, pedras, etc, para serem removidos.

Com esta nova possibilidade de substituir os desgastados anis de corte, os tneis em

rochas podem ser estendidos ao mximo de reteno de mais de 500m.

d) EPB SHIELD - Herrenknecht presso Earth Balance (EPB) Shields esto em seu

elemento no solo macio. Escavao EPB ideal para solos coesivos e coesos com uma

alta porcentagem de argila ou silte e permeabilidade da gua baixa.

M-687M - gua tnel Bangkok, Tailndia - A escavao de um tnel de gua de 3.300

m com segmento de forro a de no perturbar o trfego ou danificar o meio ambiente,

bem como no compactao do risco do solo. Quando o tnel sob a estrada em um


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gradiente de 90 graus, 20 pilares de concreto, devem ser evitados. Os segmentos de

tnel foram especialmente concebidos para o projeto, o que significa que o MCT tem

de ser adaptado ao dimetro do tnel. O cliente decide usar uma EPB3776AH

Herrenknecht (4.310 milmetros de dimetro). O desvio mximo exigido de + / -

40mm chamado para uma preciso superior. A presso mnima face tnel de 1,5

bares e condicionamento do solo em estreita coordenao, possuindo um rpido

avano gerador. Dez curvas apertadas precisam ser dominadas a uma profundidade de

18m. Um sistema de trilha no interior do tnel para os segmentos de transporte e

revestimento de concreto so feitos just-in-time de tunelamento. O material escavado

pode ser retirado no caminho de volta.

M-743M - Esgoto tnel em Szeged, Hungria - Um coletor de 3,45 km vai conectar a

nova estao de tratamento de gua perto do porto de inverno no sudoeste de Szeged

para o sistema de esgoto existente perto da estao de mercadorias. A Herrenknecht

unidade EPB2000 debaixo de uma reserva natural e as reas residenciais, bem como

estradas com espao restrito. O percurso do tnel composto por 6 retas, algumas das

quais mais de 500m de comprimento e um trecho de curva com um raio de 800m. Os

trabalhos de escavao comearam em abril de 2005, abaixo do nvel da gua do rio

Tisza. Pouco depois do incio dos trabalhos, um alerta de cheias foi emitido pelaprefeitura. O EPB2000 lida com o alto nvel do lenol fretico, sem qualquer

assentamento ou outros problemas. A equipe do site conseguiu avanos mximos

dirios de 37m.

M-744M - Sungei Rio Pandan Crossing, Singapura - O projeto Cingapura requer

escavao de dois tneis debaixo de um cabo da baa marinha com condies

geolgicas difceis. Para tornar as coisas ainda mais complicadas, uma horizontal evertical de uma curva tem que ser escavada (curva em trs dimenses). O cliente

decide usar uma Herrenknecht EPB2000. As condies seguras de escavao da terra

de calcrio, argila, areia fina e silte. Para evitar um desgaste excessivo dos discos, como

resultado da heterogeneidade do solo, placas de desgaste adicional de proteo so

soldadas na plaina.

d) SINGLE SHIELD TBM - Projetada para alta resistncia da rocha. A TBM

Herrenknecht Utility Mquina de tneis a mais adequado para tunelamento em


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geologias homogneas e estveis. uma soluo simples e barata para

microtunnelling, escavaes acima do lenol fretico. Dependendo das caractersticas

do solo e das condies geolgicas, o utilitrio Tunnelling equipado com uma cabea

de corte de rocha especialmente adaptado de forma rgida. Em uma correia

transportadora, a rocha escavada transportada para um lixo na rea posterior de

trabalho da mquina de tneis Utilidade - de onde iado at a superfcie.

nico Shield TBM para a construo de tneis de abastecimento e eliminao esto

disponveis na faixa de dimetro de 1,2 a 4,2 metros. Eles so controlados remotamente

para combater o inacessvel ou apenas limitadamente dimetros acessveis e poder

furar o seu caminho atravs de formaes com a resistncia da rocha ao mximo. Em

muitos casos, um nico Herrenknecht Shield TBM simplesmente a melhor soluo

para a maioria dos nossos clientes.

e) PARTIAL FACE EXCAVATION MACHINES -

Herrenknecht escudos com a escavao parcial de rosto podem conseguir avanos

notveis nas condies geolgicas mais diversas e de uma vasta gama de perfis

diferentes do tnel. O mesmo equipamento bsico pode ser equipado com duas

escavadeiras e roadheaders. Ambos os tipos clssicos de escavao (seo de escavao

e tubo) so possveis.


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M-742M - Hofoldinger Stollen, Munique, Alemanha - A renovao dos ramais de idadede Mangfall Valley, que datam de mais de 120 anos, uma das tarefas mais prementes

para as obras municipais de Munique. Investimentos em segurana no abastecimento

de gua doce da capital da Baviera, superior a 180 milhes de euros. Misturado as

condies geolgicas e a elevada resistncia compresso do conglomerado (at

60MPa), bem como pedras de at 70cm de dimetro, servem para se chegar a deciso

de usar uma mquina de escavao Herrenknecht com parcial de rosto com

roadheader. Aps, os forro dos tubos de ao com argamassa de cimento criam proteo

suplementar de higiene e contra corroso. Os espaos entre a borda externa do

revestimento e a montagem, bem como o espao circular em torno do tubo de ao so

preenchidos com argamassa especial.

MH-2 - Esgoto tnel, Offenburg, Alemanha - A segunda demanda das trs escavaes

em Offenburg exigiu extremo cuidado: o tnel teve de ser conduzido apenas 3,5 por

baixo da Igreja da Santssima Trindade, em Offenburg, no sul da Alemanha. Para evitar

a inclinao das duas torres, a escavao foi precedida de extensas pesquisas

geolgicas. A soluo foi uma mquina de escavao Herrenknecht parcial face para

escavar a tubulao de gua misturada, utilizando a tecnologia de tubos de iamento.

Para evitar a compactao do solo, a suspenso betonite apia a interseco (o

dimetro da escavao ligeiramente maior que o dimetro do tubo) atrs do escudo.

Em 23 de junho de 2006, a mquina atinge a segunda etapa depois de 405m e com um

desvio de menos de um centmetro, sem ter danificado a igreja. A obra concluda no

final de 2006.


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f) HDD RIGS (HDD Sondas)

A tecnologia trenchless Horizontal Directional Drilling faz a colocao de linhas de

abastecimento e dutos por baixo dos rios rural, cidades, alm de ser rpida, econmica

e ambientalmente amigvel. Herrenknecht Maxi e Rigs Mega so especialistas versteis

para dutos subterrneos e dutos de cabo.

H-006 - Petrleo e Gs Canalizado, o Azerbaijo - A 1,760 km do oleoduto BTC dupla

corre a partir do Mar Cspio, no Azerbaijo para a costa mediterrnica da Turquia.

Equipamentos Herrenknecht HDD foram usados em vrias passagens dos rios. A

Herrenknecht HK250F, tipo de equipamento que perfurou sete sees de dutos com

comprimentos entre 515m e 1.000 m. Frame Rigs so comparativamente leves e podem,

portanto, ser facilmente levantadas por guindaste em um reboque padro. Logo, foi a

soluo perfeita para o projeto Azerbaijo. O equipamento foi capaz de provar a sua

confiabilidade, quando um total de 4.072 m de tubos de ao de 42''e 1.185 m de 6''luva

de tubos foram instalados em apenas sete meses.

H-002 e H-026 - Mittelplate, Alemanha Em meados de maio de 2005 foi realizado os

trabalhos de perfurao horizontal para melhorar as ligaes entre o campo de petrleo

Mittelplate e Schleswig-Holstein continental. Os problemas de transporte devido s

mars e ventos de at 75 quilmetros por hora, bem como a forte eroso provocada

pela maresia, colocou alta demanda de homens e mquinas. Dois Herrenknecht HDD

Rigs foram usados no lodaal do Wattenmeer. Graas s mquina, o trabalho foi


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concludo bem dentro do tempo previsto de trs meses. 7.500 m de dutos foram

colocados em apenas dois meses. Um oleoduto e um tubo de abastecimento de gua

agora ligam a estao Dieksand continente com o maior campo petrolfero da

Alemanha.

g) AUGER DRILLING MACHINES (Mquinas furadeiras)

O contnuo crescimento da conscincia ambiental e a busca por solues de baixo custo

tem sido acompanhadas por um aumento na importncia dos mtodos de tunelamento

das trincheiras, na colocao de esgotos e ligaes domiciliares. Estas tcnicas tm

muitas vantagens decisivas em relao colocao de condutas em valas abertas.

Herrenknecht AG oferece mquinas de perfurao atravs da empresa associada

Bohrtec GmbH.

Todas as mquinas so baseadas no princpio do escavador da remoo de material - o

escavador transfere o momento de toro da unidade para as ferramentas de extrao e

transporta o material que foi escavado na face de trabalho. As brocas de perfurao oca

podem ser pressurizadas com ar ou gua e o furo tambm serve como uma via pticaquando o sistema de medio utilizado.

h) CONSTRUTION SITE OVERVIEW (Panorama do site)

Trincheiras de iamento para transporte e colocao de tubos de alimentao,

eliminao e substituio de tubulao continuam a crescer em importncia. As

vantagens em comparao com o mtodo aberto de construo so bastante evidentes:movimentao de terra reduzida ao mnimo impacto sobre os residentes nas

proximidades e para o ambiente no h necessidade de nvel mais baixo das guas

subterrneas, mnimo efeito adverso sobre o trfego.

Lder de mercado, a Herrenknecht AG constri e comercializa uma vasta gama de

produtos padro que mede o DN 250 a DN 1200 setor com uma largura nominal para

todos os dimetros disponveis, atualmente exterior e materiais de canalizao para

uso em todos os tipos de geologia. O Herrenknecht - AVN - norma de intervalo


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abrange todos os componentes no tripulados de iamento de transporte. Esses

componentes so perfeitamente projetados para uso em conjunto e permitem

encapsulamento seguro e eficaz, quer no mbito das guas subterrneas ou no, sem

nenhuma ao de acompanhamento, como nvel do lenol fretico, reduo e

fornecimento de ar comprimido ou congelamento. A construo compacta destes

sistemas torna ideal para uso em reas densamente urbanizadas.

3.10. Equipamentos Adicionais

a) Drilling Systems - Sistemas de perfurao Herrenknecht: Eficientes para explorao

e desestabilizao da pedra para a construo no subsolo.


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Alto nvel de segurana em condies exigentes de metro - Mxima segurana no

trabalho para o pessoal um fator importante no tnel mecanizado. Isto

especialmente o caso, quando se avana com o modo aberto de perfurao de tneis

com mquinas em solo solto. Garantir a estabilizao da pedra, adequada numa fase

precoce, garante que as tripulaes de tunelamento possam trabalhar com mais

segurana e que a mquina de encapsulamento proteja a queda da pedra.

Evitando paradas desnecessrias, esta tambm beneficia o fluxo do projeto. Mesmo

sendo tneis em solos heterogneos com mquinas de modo fechado, as taxas de

desempenho consistentemente altas so essenciais para o sucesso do projeto. O

cuidado com a explorao preliminar do subsolo extremamente importante na

manuteno destas elevadas taxas de antecedncia. A deteco precoce dos obstculos

no percurso do tnel ou das zonas geolgicas difceis, avisam o operador da mquina,

permitindo-lhe aplicar contramedidas de alerta, como a introduo de

condicionamento adequado para as condies do solo.

Sondas de perfurao especial e estabilizao da rocha - Herrenknecht Drilling

Systems planeja, projeta e fabrica projetos especiais de perfurao e parafusos de

ancoragem de equipamentos para tneis e minas. O portflio de produtos incluisolues integradas para o controle de estratos mecanizados e equipamentos

personalizados. No tnel mecanizado, nossos sistemas de perfurao, permitem a

instalao rpida e precisa dos parafusos do telhado atrs da rea de proteo. Os

conjuntos de perfurao da sonda permitem a explorao de at 100 metros de

distncia da face do tnel, garantindo uma tima posio de partida para qualquer tipo

de explorao preliminar de tunelamento. A pedido dos clientes, a empresa pode

formular projetos especficos de solues personalizadas, tais como para aplicaes deminerao convencional.

Sistemtica de perfurao da sonda - Equipamentos de perfurao da sonda por

Herrenknecht so especialmente fabricadas para as necessidades do cliente. Eles

podem ser equipados com alto-martelo, no buraco-martelo e com brocas rotativas. Para

proporcionar a cobertura total de todas as posies de perfurao, todos os sistemas de

indexao, as unidades de viagens, unidades hidrulicas e controles para sistemas de

perfurao Herrenknecht so desenvolvidos na prpria empresa.


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Isso garante que todos os padres de perfurao na rocha so possveis. Os cilindros

hidrulicos ou motores hidrulicos permitem (arrastar) at 12 toneladas. Os perfis de

alumnio de alta qualidade garantem a fora mxima com peso mnimo. Em solos

heterogneos, a Herrenknecht tambm fornece sistemas de drenagem e injeo de

estabilizao do solo com gua sob presso de at 40 bar. Hastes especiais so seladas

por juntas rotativas, enquanto as vlvulas de esfera permitem a lavagem e drenagem

de gua de perfurao e injeo. Como opo, tambm podemos fornecer guias simples

ou dupla pina hidrulica, sistemas de alimentao de basto e revistas para nossos

sistemas de perfurao.

Um sistema de registros por computador, processa os dados coletados na perfurao

de tneis em tempo real, e traduz isso em um relatrio de geologia. Isso permite a


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visualizao da geologia de tneis encontrados e garantias de segurana, mesmo em

solos heterogneos.

Controle da camada de rocha dura - Ao avanar com as mquinas de escavao aberta,

a estabilizao da rocha tem prioridade absoluta para assegurar a melhor proteo

possvel de pessoas e mquinas. Herrenknecht Drilling Systems fornece parafusos de

ancoragem de unidades adequadas para todos os tipos de mquinas, incluindo as

mquinas de perfurao de tneis, as unidades mveis de perfurao e sistemas de

perfurao de poo. Nossos equipamentos de perfurao acolhem pinos (ou porcas)

resistentes, rgidos e telescpicos, de acordo com requisitos, e pode ser usado em

qualquer geologia. O desenho modular permite o uso de energia hidrulica,

pneumtica ou eltrica com qualquer furadeira ou motor de perfurao.


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Os parafusos de ancoragem dos sistemas so projetados sob medida para montagens e

mecanismos de indexao e so compatveis com os processos da mquina e da

perfurao. As peas de desgaste so facilmente trocadas, minimizando os tempos de

parada e otimizando os custos de manuteno. A empresa tambm pode fornecer

extenses automatizadas, com haste hidrulica, guias, braadeiras hidrulicas e

sistemas de apoio temporrio para a rocha.

Projeto especfico de solues personalizadas - Herrenknecht Drilling Systems

desenvolve solues personalizadas para atender s necessidades especiais.

Desenvolvimento, design, tecnologia de processos, fabricao e servio ao cliente so

fornecidos a partir de uma nica fonte. Isso nos permite implementar produtos

personalizados, extremamente funcionais, incluindo perfuratrizes rotativas, unidades

mveis de perfurao e brocas escavadoras montveis, com prazos de entrega curtos.

b) Cutter Tools (Ferramentas de corte) - Confiabilidade, resistncia e servio. - A

resistncia, eficincia e confiabilidade dos cortadores, tambm conhecidos como rolos

ou discos de corte, tm um impacto considervel sobre a eficincia econmica do tnel

mecanizado. Diferente de qualquer outra ferramenta de escavao, os cortadores so

extremamente variados, e muitas vezes so postos em condies extremas durante a

operao de tunelamento. Em rocha slida, as temperaturas podem atingir 50 C e a

dureza pode ser de at 350MPa. Alm disso, presses de gua, poeira ou areia tem um


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enorme impacto sobre rolos de corte e seus componentes. Naturalmente, eles devem

executar de forma confivel, no entanto as condies so extremas.

Todas as condies geolgicas colocam desafios em diferentes pontos para a superao

dos cortadores e seus 20 componentes individuais. Em pedra solta e solos mistos, as

condies ambientais so muitas vezes extremamente desgastantes para o caso todo.

Tneis em alta presso de gua so extremamente estressantes para as vedaes de

rolamento. As propriedades dos materiais de que os cortadores so feitos so de

extrema importncia na rocha dura e so um fator crucial que afeta o ciclo de vida da

ferramenta. As propriedades do ao, ferramenta de alta liga usada por eles, devem

combinar as propores certas de dureza e tenacidade. Em ltima anlise, o que conta

a combinao certa, tanto da composio do material e fabrico de corte.

Qualidade com base na experincia Considerada empresa lder no mercado, o

caminho da tecnologia de tunelamento, possui longa experincia no fabrico de

ferramentas de corte para pequenos e grandes dimetros - que garante resistncia e

alto desempenho de tunelamento. Lojas de cortador, configuram certo local de

construo e tem todas as peas importantes de reposio em estoque, para que o rolo

cortador esteja pronto para uso o mais rapidamente possvel. Se necessrio, as

ferramentas de escavao tambm podem ser recuperadas em stios Herrenknecht,

fabricao de cortadores nos EUA, Sua e na China.


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Ao contrrio de fabricantes de cortadores, as ferramentas de perfurao em conexo

com o desenho da cabea de corte e os processos de trabalho so associados com a

aquisio de novas ferramentas. Tendo as cabeas de corte e as ferramentas de corte em

uso ideal, projetados para trabalhar juntos, simplifica o trabalho de manuteno - mas

no s isso. Em ltima anlise, isso tem um efeito positivo sobre a eficincia econmica.

c) Press Frames (Armao de Presso) - A principal estao de presso instalada no

eixo de incio e ajustada conforme a altura, direo e inclinao. Ento a mquina

reduzida no eixo aps que os cilindros hidrulicos pressione-a no cho. Ao mesmo

tempo, a cabea da mquina de corte de escavar o solo. O processo pra quando os

cilindros hidrulicos atingiram a sua mxima extenso. Os cilindros so retirados e um

novo tubo instalado na estao de presso. Este processo repetido at que a

mquina de perfurao de tneis atinja o eixo de destino.

A unidade de trasporte de iamento (Estao Principal de Presso) consiste de cilindros

de presso hidrulica, um anel de bandagem, e atrs bordas fundas. O anel de

bandagem transfere as foras de cilindros hidrulicos para os tubos. A placa traseira

suporta as paredes do eixo.

d) Control Containers - A mais recente tecnologia para a mxima preciso. A

produo exata ou pontual de tubos de tnel abaixo do solo requer a mxima preciso.

Herrenknecht equipa suas mquinas com tecnologia de ponta para garantir os nveis

necessrios de gesto de dados, orientada a operao da mquina de furar tneis por


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todas as geologias. As unidades de comando asseguram que o encapsulamento

monitorado e controlado em todos os momentos. Dependendo do dimetro da

mquina de perfurao de tneis, a unidade de controle pode ser configurada na

prpria mquina ou em um recipiente no local da construo. No dimetro de 1.800

mm, a unidade de controle pode ser instalada na mquina.

Unidade de controle de componentes - A unidade de controle consiste de um painel

de controle, uma unidade de computador e, para telas grficas, um monitor. Atravs

da unidade de computador, todos os dados - por exemplo, presso do leo hidrulico,

cursos de cilindros hidrulicos individuais - podem ser medidos e exibidos. Alm

disso, o monitor tambm pode exibir um grfico mostrando a posio atual da

mquina de perfurao de tneis. Cilindros da mquina manual so operados pelo

painel de controle, assim, manobrando a mquina de perfurao de tneis. Todas as

medies de valores podem ser comparados com os valores destinados - por exemplo,

hidrulica de temperatura e presso do leo - e se os limites de tolerncia forem

ultrapassados, aparecer um aviso e a mquina de perfurao de tneis ser

interrompido automaticamente. Isso evita falhas e salva os dados em cada furo da

operao para posterior anlise. Em outras palavras, qualquer furo na operao pode

ser reconstrudo a qualquer momento.

e) Lining Segment Moulds and Production (Moldes do forro do segmento e

Produo) - Herrenknecht AG, lder no mercado de tunelamento mecanizado, oferece

aos seus clientes solues tcnicas integradas. Como fornecedor de sistemas, no


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apenas fornecer tecnologia de tunelamento adaptado individualmente para o projeto

e geologia ambiental, mas tambm modelos especiais para a cadeia de todo o processo

de tunelamento. Exemplos so os equipamentos de alto desempenho para a fabricao

de forro de utilidade pblica e tneis de trfego em segmentos de alta preciso.

Para isso, Herrenknecht montou sua prpria subsidiria, Herrenknecht Cofragem

GmbH.

Este o fornecedor one-stop de: fabricao de solues de revestimento ideal,

segmento voltado para o projeto ou, se necessrio, uma fbrica de revestimento

completo do segmento, com qualidade superior, o cumprimento do prazo absoluto e a

disponibilidade mundial, tudo inclundo servio em matria de engenharia, pessoal e

finanas, referncias de topo em todas as reas em que o tunelamento mecanizado

aplicado.

Para satisfazer as exigncias mais rigorosas, a Herrenknecht desenvolve e produz

moldes inovadores para o segmento Utility Tunnelling, organizados internamente,

utilizando o conceito combisegment. Graas ao seu design especial, usando

combisegments, torna extremamente econmica a produo dos segmentos de forro,

porque seu design de casca nica significa que o revestimento da segunda etapa pode

ser dispensado por completo.


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Combisegments trazem as seguintes vantagens: flexvel e econmica na produo do

revestimento do tnel com segmento tailor-made, por exemplo, com o Instituto GFK

Inliners (: 2 a 4m) em uma etapa nica de trabalho; adequados para todos os tipos de

de tnel (gua, esgoto, eletricidade); reduzida espessura de parede para dimetros do

tnel consideravelmente menor do exterior.

f) Separation Plants (Usina de separao)

Separao fcil: Herrenknecht usina de separao - A separao um componente

importante, sensvel e integrante dos sistemas de encapsulamento. Seu objetivo

separar o slido a partir de componentes de fluidos do material escavado, de modo

que a gua de chorume pode ser devolvida ao circuito depois de depositar o solo

escavado. Os sistemas convencionais falham aps pouco tempo, porque as partculas

finas no so extradas, causando assim o transporte mdio at engrossar. Uma alta

taxa de tunelamento completamente dependente de um poderoso sistema de

separao.

A separao ocorre em vrias fases - depende do tamanho granular da pedra solta - e

baseia-se mecanicamente nas foras centrfugas geradas e na tecnologia de rastreio.

Herrenknecht fornece aos seus clientes sistemas inovadores de separao, que so

voltados para a tecnologia de encapsulamento e podem ser operados ali mesmo no

local de construo. A moderna tecnologia de rastreamento, hydrovacuum ciclones,


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separadores verticais e centrfugas de formar um conceito fechado de reciclagem e

garantir que as partculas finas so removidas. Tanto em trfego e em tneis Utility.

Vantagens dos sistemas de separao

sistema de separao eficaz para o tratamento de suspenses de bentonita de

dejetos lquidos das operaes de apoio de tunelamento;

tratamento poderoso e reutilizao de suspenses de bentonita de at 2.800

m3/h;

desempenho superior, triagem atravs do uso de motores gmeos de oscilao;

forros e telas variveis permitem uma adaptao rpida s mudanas na

geologia;

com base em contineres de construo modular, garante alta mobilidade e

instalao rpida;

rudo isolado, design mantm baixos nveis de rudo.

g) Navigation Systems (Sistema de Navegao)

As mquinas de tunelamento Herrenknecht esto equipadas com a ltima tecnologia

de processamento de computador, com suporte de painis de controle. Isso no s

garante que as TBMs esto totalmente funcionais, mas tambm permite que todas as

atividades associadas ao encapsulamento podem ser monitoradas e controladas.

A moderna tecnologia da informao tambm garante que as TBMs Herrenknecht

fiquem inertes no curso pr e cheguem aos seus destinos com preciso de ponta. Por

exemplo, depois de viajar 14 km atravs do complexo de montanhas, as duas Gripper-TBMs Herrenknecht no lado sul da Base de Gotthard chegaram ao seu destino com um

desvio horizontal de 5 cm e um desvio vertical de 2cm. Isso pode ser comparado com

um atirador acertar uma moeda de 1 euro a uma distncia de 2 km. A empresa

associada VMT GmbH uma parceira da Empresa Herrenknecht para a mais recente

tecnologia de medio e equipamentos de navegao.

Sistema de navegao para a elevao da tubulao - engenheiros de

desenvolvimento da Herrenknecht desenvolveram um sistema de navegao flexvel, a


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fim de uniformizar, na medida da possvel navegao do tubo. O "Sistema de

Navegao Universal" U.N.S. fcil de se adaptar a todas as condies de tnel.

Independentemente do comprimento do tnel, dimetro e rota, o sistema UNS

modular tem sempre o hardware apropriado e componentes de softwares prontos.

Uma vez que instalado na mquina, sempre possvel adaptar rapidamente e

estender o "Universal Sistema de Navegao". Porque esta plataforma de navegao

to flexvel que fcil de reutilizar mquinas de Microtunnelling em uma ampla

variedade de projetos.

Os seguintes componentes esto includos no sistema de medio:

rota de transporte com codificador;

laser (ELS sistema eletrnico Laser);

mangueiras opcionais com escalas de gua;

laser objetivo;

computador com monitor de avaliao;

impressora;

cabo de dados.

h) Logistical Systems (Sistema logstico)

Os sistemas de transporte e logstica localizados abaixo da TBM devem ser

perfeitamente compatveis com a taxa de escavao da mquina de perfurao. Por


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exemplo, sistemas poderosos de correias transportadoras voltadas para as

necessidades do canteiro de obras, garantem que o material escavado pelo MCT

levado pela rota mais rpida, direta e econmica. O material pode ser movido a um

depsito temporrio ou definitivo, com destino a alguns quilmetros fora do tnel.

Comboios de caminhes, e sistemas de transporte, quer ferrovirios ou no, asseguram

que o material circulante ou os segmentos de revestimento so fornecidos para a

produo de tnel "just in time".

3.11. Perfuraes Verticais

a) Perfuratriz Vertical

No campo da energia geotrmica, das plataformas de perfurao profunda tm umaampla gama de tarefas a serem executadas, sondas de perfurao para o leo mineral e

gs natural. Um membro do grupo Herrenknecht, especializado na construo de

sondas de perfurao profunda que projeta e fabrica com as exigncias especficas dos

clientes. Em profundidades de 3.500 a 6.000 metros, possvel utilizar os recursos da

energia geotrmica com especial ateno segurana, viabilidade comercial e proteo

ambiental. Com definhadas matrias-primas naturais e pela transio para fontes

renovveis de energia, isto representa uma oportunidade e um desafio.


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Os dados tcnicos sobre os dispositivos de perfurao:

Tipo Invader Terra 350 (TI-350)

Sada de 4.500 kW

Gancho de carga 3.500 kN

Profundidade da furao at 6.000 m

51.8m de altura do mastro

b) Shallow geothermal energy (Energia geotrmica rasa)

Herrenknecht alargou a sua gama, abordando o campo da energia geotrmica rasa.

Bem como plataformas de perfurao profunda atingindo profundidades de at 6.000

m (Herrenknecht VERTICAL GmbH), a gama de produtos inclui agora sondas

pequenas de perfurao tomadas por derivao do calor natural da Terra que est

disponvel perto da superfcie. O calor geotrmico usado para aquecer e resfriar

casas, escritrios, edifcios pblicos e industriais. Do planejamento e projeto at a

construo e operao da plataforma, Herrenknecht o fornecedor one-stop para toda

a tecnologia e todos os conselhos a seus clientes em cada fase do projeto.

Terra de calor (ou energia geotrmica) a energia armazenada na forma de calor

abaixo da superfcie das zonas do planeta terra. Isso pode ser usado para aquecer os

edifcios por meio de sondas de energia geotrmica e bombas de calor. Para este efeito,

as sondas de calor geotrmicas so inseridas no solo em profundidades entre 50m e

250m, onde absorvem o calor da terra circundante. A temperatura ambiente a estas

profundidades entre 8 C e 14 C. Um meio de transporte de calor circula nas sondas

de energia geotrmica. Este meio de transporte da energia trmica em um circuitofechado para a bomba de calor. A bomba de calor converte a energia do calor do baixo


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nvel do cho em uma forma adequada para o aquecimento. Assim, cerca de 75% da

energia de aquecimento pode ser fornecido a partir do solo com os restantes 25%

previstos pela eletricidade.

VB10 - A sonda vertical VB10 de perfurao permite o desenvolvimento de recursos

geotrmicos rasos. Durante o desenvolvimento da plataforma, foi possvel realizar

vrias melhorias em diversas reas da tecnologia da mquina. O equipamento

controlado eletrohidrulicamente, e como resultado, foi possvel manter a construo

da VB10 muito simples e compacta. Ao mesmo tempo, as dimenses externas foram

reduzidas ao mnimo. Isso torna possvel alcanar os projetos para os quais as

unidades de perfurao normal da mesma classe de potncia no foi permitido se

aproximar do local da perfurao, devido a seu grande tamanho.

Dados tcnicos gerais:

Modos de operao: Abaixo-buraco-martelo e driling rotativo

Profundidade da perfurao: at 300m (dependendo das condies geolgicas)

Total de peso: 12t

Transporte comprimento: 7636 milmetros


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Transporte largura: 1.900 milmetros

Transporte altura: 2.467 milmetros

c) Shaft Sinking Machines - Pioneirismo na construo do eixo mecanizado - Um

desenvolvimento inovador da Herrenknecht pelo afundamento de todos os tipos de

eixos o VSM (eixo vertical da mquina de naufrgio). constituda essencialmente de

uma unidade de naufrgio e mquina de eixo de perfurao e pode ser usado em solos

estveis e instveis. Como a escavao de poos de guas subterrneas to caro, um

conceito de mquina foi desenvolvido, que tambm funciona debaixo d'gua e assim

reduz custos.

A mquina de perfurao do eixo afundada - esta constitui o elo entre o topo do eixo

e da mquina / tubulao incio - e, em seguida, apoia-se com pinas, e no como uma

TBM, contra a rocha slida ou contra o tubo de incio que j est em vigor. O processo

de corte funciona de forma semelhante de uma mquina parcial face da escavao. O

moinho rotativo, o qual est equipado com ferramentas especiais, est localizado na

lana telescpica e solta a geologia, fazendo movimentos de balano na parte inferior

do eixo.

O material escavado removido atravs de uma preexistncia frente-furo ou

hidraulicamente atravs de gasodutos at a usina de separao na superfcie. Durante


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toda a operao, a mquina de perfurao possui eixo com cabos de ao, para anex-lo

unidade de naufrgio que est localizada na superfcie acima. Isto significa que a

mquina de perfurao do eixo pode estar sob constante vigilncia, uma vez que est

afundada, precisamente ao seu destino. Uma variedade de opes de revestimentos

diferentes do eixo esto disponveis, dependendo da geologia ambiental.

As unidades de controle e de fornecimento so estabelecidas a nvel individual ou

permanecem acima, na superfcie. Bem como o fornecimento de energia eltrica e

hidrulica, todas as informaes necessrias para tunelamento so coletadas e

monitoradas. Isso significa que o operador da mquina sempre capaz de verificar os

parmetros tcnicos da mquina de perfurao do eixo enquanto ela est sendo

afundada e pode alter-las se for necessrio, de modo a adaptar a mquina de

perfurao de poo para as condies ambientais e fazer as configuraes da mquina

ideal.

O eixo concludo pode ser usado, por exemplo, como um eixo de lanamento para

Microtunnelling ou como um eixo de acesso para cavernas existentes.

3.12.. Galeria de fotos

Cutting shield used for the New Elbe Tunnel


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Top view of a model of the TBM used on the Gotthard Base Tunnel.

Olhando para o escudo de corte nos macacos hidrulicos.


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Macacos Hidrulicos segurando um TBM no lugar.

As estruturas de apoio na retaguarda de um TBM. Esta mquina foi usada para escavar o tnel principal damontanha de resduos nucleares repositrio de Yucca , em Nevada.


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Tnel mquina de furar no local da Weinberg tunnell Altstetten-Zrich-Oerlikon, perto da estao ferroviria

Oerlikon Zrich

Documents

03.TunnelBoringMachine.pdf