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15 de agosto de 2019
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Obras Rodoviárias

Logística na floresta

Utilizado pela 1ª vez no Brasil, Cable Crane soluciona dificuldade de acesso em trecho de serra na obra da Rodovia dos Tamoios; duplicação já está com mais de 50% de conclusão
Por Santelmo Camilo

Como todos que atuam no setor sabem bem, obter licenças ambientais é uma das etapas mais difíceis para a realização de uma obra. Imagine então quando a construção acontece em um ecossistema frágil, com mata nativa. Nesse caso, é preciso ainda mais empenho para que o projeto da obra atenda às inúmeras condicionantes, priorizando questões de conservação ambiental com igual – ou até maior – importância que as técnicas de engenharia.

Enfrentando o desafio, uma tecnologia utilizada pela Construtora Queiroz Galvão em uma obra realizada em pleno Parque Estadual da Serra do Mar, em São Paulo, chama a atenção não apenas por reduzir o impacto no entorno, mas também pelo ineditismo, permitindo manter o cronograma em dia e solucionar um problema logístico em um trecho difícil de túnel e viaduto, na obra de duplicação da Rodovia dos Tamoios (SP-099), em Caraguatatuba (SP).

Lançando mão da técnica, a empresa instalou um equipamento chamado Cable Crane, composto por torres e um guincho teleférico que possibilita a logística de movimentação de equipes, de material e até mesmo de máquinas pesadas acima da floresta.

SOLUÇÃO

Movido por motores, elétrico e hidráulico, o guincho iça as cargas e as transporta por cabo de aço por um trecho de 394 m de vão entre duas torres, uma delas com 42 m e a outra com 35 m de altura. A capacidade do sistema é de até 20 t, torando-se crucial para a obra. No final do mês de julho, quando a Revista M&T visitou as operações, o equipamento havia completado cerca de 3 mil viagens transportando concreto, material removido dos túneis e máquinas como bombas de concreto projetado, escavadeiras, tratores de esteiras, pás carregadeiras, jumbos, autobetoneiras, aço, fôrmas e demais insumos utilizados na obra.

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Como todos que atuam no setor sabem bem, obter licenças ambientais é uma das etapas mais difíceis para a realização de uma obra. Imagine então quando a construção acontece em um ecossistema frágil, com mata nativa. Nesse caso, é preciso ainda mais empenho para que o projeto da obra atenda às inúmeras condicionantes, priorizando questões de conservação ambiental com igual – ou até maior – importância que as técnicas de engenharia.

Enfrentando o desafio, uma tecnologia utilizada pela Construtora Queiroz Galvão em uma obra realizada em pleno Parque Estadual da Serra do Mar, em São Paulo, chama a atenção não apenas por reduzir o impacto no entorno, mas também pelo ineditismo, permitindo manter o cronograma em dia e solucionar um problema logístico em um trecho difícil de túnel e viaduto, na obra de duplicação da Rodovia dos Tamoios (SP-099), em Caraguatatuba (SP).

Equipamento já completou 3 mil viagens transportando insumos na obra

Lançando mão da técnica, a empresa instalou um equipamento chamado Cable Crane, composto por torres e um guincho teleférico que possibilita a logística de movimentação de equipes, de material e até mesmo de máquinas pesadas acima da floresta.

SOLUÇÃO

Movido por motores, elétrico e hidráulico, o guincho iça as cargas e as transporta por cabo de aço por um trecho de 394 m de vão entre duas torres, uma delas com 42 m e a outra com 35 m de altura. A capacidade do sistema é de até 20 t, torando-se crucial para a obra. No final do mês de julho, quando a Revista M&T visitou as operações, o equipamento havia completado cerca de 3 mil viagens transportando concreto, material removido dos túneis e máquinas como bombas de concreto projetado, escavadeiras, tratores de esteiras, pás carregadeiras, jumbos, autobetoneiras, aço, fôrmas e demais insumos utilizados na obra.

Originalmente, o Cable Crane foi concebido para iniciar o emboque e as escavações do Túnel 3, além de dar apoio à construção do Viaduto V3, que terá 310 m de extensão. O engenheiro Euzair Rodrigues Siqueira Jr., gerente de equipamentos da obra, conta que havia dificuldade de acesso ao local, imposta pelas condições naturais e geotécnicas do terreno no trecho de serra, o que exigiu uma solução específica – e inédita. “Não havia outro método”, diz o gerente. “Sem esse equipamento, seria necessário abrir um caminho de serviço complexo, suprimindo uma área de 41 mil m2 de mata nativa.”

Blank e Siqueira: desafios técnico-ambientais

Para evitar que isso ocorresse, a equipe de engenharia pesquisou várias soluções capazes de resolver o problema. “Sabíamos que alguns países fabricavam teleféricos para transporte de cargas pesadas em obras”, relata Siqueira. “Até que, após diversas consultas, identificamos uma empresa de engenharia que fornece a solução apropriada.”

A LCS Cable Cranes, fabricante do Cable Crane utilizado na obra, atua há mais de 20 anos com transporte de cargas em terrenos acidentados utilizando guindastes teleféricos. Com sede na Áustria, a empresa já executou mais de 20 projetos nos cinco continentes. No Brasil, é o primeiro.

MONTAGEM

Consumindo 120 dias, a montagem do Cable Crane exigiu uma operação complexa, com apoio até mesmo de aeronave. A tarefa contou com o auxílio de quatro especialistas da matriz austríaca, além de aproximadamente 25 funcionários e técnicos da Queiroz Galvão, que passaram pela necessária qualificação de mão de obra.

Obras incluem 22 km de novas pistas, 8 viadutos, 4 túneis e 1 ponte

Um helicóptero com capacidade de carga de 3.500 kg foi locado especialmente para fazer a movimentação e encaixe dos módulos que compõem as duas torres, o mais pesado com 3.200 kg. “Ao todo, a aeronave precisou fazer 35 viagens com os elementos para a montagem somente da Torre 1”, explica o engenheiro responsável pela operação e manutenção do Cable Crane, Andreas Blank. “Mas antes disso foram realizados vários testes e simulações, para que no dia da montagem tudo corresse de maneira segura e com o máximo de precisão.”

De acordo com ele, as peças foram içadas com um cabo long line preso ao helicóptero, com dois dispositivos: um para possibilitar que a carga fosse solta pelo gancho de baixo e outro próprio para ser utilizado em situações de emergência, caso precisasse ser solto por completo numa eventual necessidade de aliviar a carga. “Um dos principais desafios na logística de montagem das torres foi deixar o long line no comprimento adequado para manter a exatidão no alinhamento da carga içada”, recorda-se Blank. “Tudo exigiu muita precisão, paciência e trabalho em conjunto.”

OPERAÇÃO

No que se refere à segurança, Blank explica que o equipamento possui sensores de aproximação, que reduzem automaticamente a velocidade do guincho a determinada distância da torre. “Com 70 m de aproximação, a velocidade é reduzida pela metade e, quando restam 18 m para a chegada do guincho, só pode ser movido com duplo comando, senão o avanço é impedido”, ele descreve, ressaltando que os sensores também impedem o içamento de cargas com capacidade maior que a permitida. “O peso é limitado a 20 t pois condiz ao peso e dimensões dos equipamentos transportados na obra.”

Por falar nisso, todo material gerado no Túnel 3 é carregado nas caçambas içadas pelo equipamento. Cada detalhe da operação segue um processo bem-calculado. “Após a detonação, esse material é escavado dentro do Túnel 3, carregado em caminhões e descarregado nas proximidades da Torre 1, que fica na parte externa, próxima ao ponto de desemboque do túnel”, descreve Siqueira. Nessa praça, há outra escavadeira carregando esse material nas caçambas de transporte, que em seguida são içadas pelo teleférico e percorrem 394 m por cima da floresta, até chegarem à Torre 2. Quando a caçamba chega, o fundo então se abre e o material é tombado diretamente na caçamba de um caminhão, pronto para seguir viagem.

Cada passo desse trabalho é realizado pelos operadores durante 24 h, em três turnos. Ao todo são 22 pessoas envolvidas com o equipamento, sendo necessários três operadores exclusivamente para o equipamento funcionar. De acordo com Siqueira, o período de comissionamento do Cable Crane durou 30 dias, ocasião em que a equipe foi capacitada, tanto na operação como na manutenção preventiva com o equipamento na obra.

Além disso, diz ele, a LCS realiza acesso remoto ao sistema a partir da matriz, detectando possíveis falhas no software de operação. “O fabricante auxilia em casos de dúvidas e eventuais problemas”, explica Siqueira. “Mas nossa equipe segue o manual de operação e manutenção do equipamento, que já tem todo o detalhamento de procedimentos conforme descritos pelo fabricante.”

PROCESSOS

As obras de duplicação do trecho de serra da Rodovia dos Tamoios foram iniciadas em dezembro de 2015 e já estão com mais de 50% de conclusão. Para a implantação da nova pista, que atenderá ao fluxo de subida da Serra, foi implantado um projeto com 85% de sua área de execução dentro do Parque Estadual da Serra do Mar.

São aproximadamente 22 km de novas pistas compostas por oito viadutos, uma ponte, dois retornos e quatro túneis que, juntos, totalizam 12,8 km de extensão. Essa combinação de túneis e viadutos representa aproximadamente 72% do total da obra e foi pensada para preservar a Mata Atlântica e a diversidade ecológica da região. “Os túneis são construídos com a metodologia NATM (New Austrian Tunnelling Method), que requer um bom conhecimento das características do maciço escavado”, explica o engenheiro Luigi d’Ayala Valva, gerente de produção da Queiroz Galvão. “O ciclo de avanço de trabalho é definido por mapeamento geológico, plano de fogo, detonação, limpeza, bate-choco e estabilização.”

De acordo com Valva, a limpeza é feita por pás carregadeiras e, na limpeza de pé e de bate-choco, também é usada uma escavadeira. “Após a detonação, uma escavadeira com rompedor hidráulico de 1.800 kg entra para fazer o bate-choco mecanizado, mas também é realizado o bate-choco fino, feito manualmente”, detalha, acrescentando que a progressão de escavação dos túneis pode variar de 1,4 a 5 m por dia, a depender da qualidade da rocha.

Quase a totalidade da rocha detonada é britada e utilizada no próprio local, onde duas usinas de concreto e duas de britagem produzem desde pó de pedra até rachão. Em uma frota com mais de 300 equipamentos, a obra também conta com uma usina de asfalto, utilizada já nos primeiros quilômetros da duplicação. “Somente nos túneis são movimentados aproximadamente 150 mil m3 de material escavado por mês, além de 90 mil m3 de material oriundo das contenções”, dimensiona o gerente de engenharia da Concessionária Rodovia dos Tamoios, Robinson Ávila. “Ao todo, a obra apresenta um volume total excedente de 1,2 milhão de m3 de material.”

TÉCNICAS

O gerente descreve o acompanhamento geotécnico feito antes de se definir o revestimento que será feito nos trechos escavados, assim como os metros que poderão avançar na próxima escavação. “Os túneis são revestidos com concreto projetado com fibra de aço, numa espessura que pode variar, de acordo com as características do maciço”, ele explica, acrescentando que também é utilizado um sistema chamado “ancoragem ativa”, que consiste na aplicação de vergalhões de aço CA-50 de 4,5 m de comprimento, com uma malha que pode variar para mais ou menos, em função da qualidade geomecânica do maciço rochoso.

Modelo 85 EC-B 5b atua na construção de viadutos da obra

Em seguida, é aplicado um revestimento final em concreto projetado, substituindo-se a fibra de aço por uma fibra sintética, que serve como proteção da estrutura do túnel contra fogo. Em caso de incêndio, essa fibra derrete e deixa passagens para o vapor da água retida no concreto escapar, evitando assim sua ruptura. “Trata-se de um avanço na construção de túneis”, reconhece Ávila.

GUINDASTES REFORÇAM FROTA NA TAMOIOS

Integrantes do grupo de seis guindastes mobilizados pela obra na Tamoios, duas unidades do modelo de torre 85 EC-B 5b atuaram exclusivamente na construção dos viadutos V5, V4 e V3, auxiliando na movimentação de aço, fôrmas, peças pré-montadas de concreto e outros materiais utilizados nos canteiros.

Com apoio da equipe da fabricante, os equipamentos foram configurados com lanças de 50 m e base fixa sobre chumbadores. “Uma das montagens foi realizada em período noturno, já que a via deveria ser interditada e, por isso, era essencial que a operação tivesse o menor impacto possível no trânsito”, relata Tatiana Bielefeld, consultora de marketing da Liebherr, fabricante dos equipamentos.

Confira vídeos do CableCrane nos links:

https://youtu.be/9Ns1DMol9mw e https://youtu.be/l0ZRX91ytxQ

Saiba mais:

Concessionária Tamoios: www.concessionariatamoios.com.br
Liebherr: www.liebherr.com.br
Queiroz Galvão: www.grupoqueirozgalvao.com.br