Máquina de escavação de túnel

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Sobre máquina de escavação de túnel

Tipos de máquinas escavadoras de túneis

Uma máquina escavadora de túneis é uma máquina de construção especializada usada para escavar túneis. Existem vários tipos de máquinas escavadoras de túneis. A lista a seguir discute alguns deles:

  • Máquina de perfuração de túneis: Também conhecida como TBM, esta máquina escava túneis circulares através de uma grande variedade de terrenos geológicos. A TBM vem com uma cabeça de corte de diferentes projetos que corresponde à geologia do terreno. A máquina também possui um mecanismo de suporte que impede o colapso do túnel e um sistema de escavação e remoção para o material escavado.
  • Máquina de microtúneis: Esta máquina controlada remotamente é adequada para túneis de pequeno diâmetro. A MTM utiliza um escudo de lama ou método de face aberta para escavar material. Ela também utiliza um sistema de perfuração de tubos para instalar tubos pré-moldados simultaneamente à escavação.
  • Escudo de Equilíbrio de Pressão da Terra: Também conhecido como EPBM, este tunelador é usado em terreno macio. O EPBM usa um transportador de parafuso para gerenciar a pressão de escavação e transportar o material escavado. Ele cria um equilíbrio entre o solo e a pressão do ar dentro da máquina. Isso impede que a face do túnel desmorone ou apresente movimentos excessivos do solo.
  • Escudos de Perfuração de Rocha Dura: Além de terrenos macios, este escavador de túneis também é usado para escavar formações geológicas duras. Escudos de perfuração de rocha dura apresentam um cortador de disco ou brocas de ataque pontual. A máquina também possui um mecanismo de empuxo para avançar a face do túnel após a escavação.
  • Máquina de perfuração de escudo misto: Também conhecida como perfuração de equilíbrio de pressão da terra, esta máquina de perfuração de mistura é usada em condições de terreno heterogêneas. A máquina de escudo misto possui uma câmara para condicionamento do solo. Existem também transportadores para que o material escavado seja removido. Dependendo da condição do solo, esta máquina pode ter um mecanismo de estabilização da face do túnel, como uma parede de lama ou pressão EPB.

Especificações e manutenção

Especificações

  • Tamanho/Dimensões: O tamanho das máquinas escavadoras de túneis varia muito dependendo do tipo e da aplicação específica. Máquinas para pequenos túneis de utilidade podem ter apenas alguns metros de largura e altura, enquanto TBMs maiores podem ultrapassar 15 metros de diâmetro. O comprimento das TBMs pode variar de 30 metros a mais de 120 metros.
  • Peso: Essas máquinas tendem a ser extremamente pesadas, muitas vezes pesando várias toneladas. O peso de uma TBM, por exemplo, se deve em grande parte à estrutura de aço maciça, cabeça de corte e outros componentes pesados.
  • Fonte de energia: Os escavadores de túneis utilizam diferentes fontes de energia, dependendo do tipo de máquina e de onde ela está localizada. Por exemplo, máquinas de perfuração e explosão usam geradores elétricos ou diesel para alimentar seus sistemas. TBMs de equilíbrio de pressão da terra podem usar energia da rede ou geradores diesel como sua fonte de energia primária. Outras máquinas podem utilizar diferentes fontes de energia adequadas para o ambiente, como pressão hidráulica ou tecnologia específica de célula de combustível. Enquanto isso, no caso de uma máquina de perfuração de microtúneis, ela utiliza uma mistura de energia hidráulica e elétrica. O radar de penetração no solo é um dos exemplos de energia elétrica utilizada na escavação de túneis.
  • Controles/Sistema Operacional: Os controles e sistemas operacionais do escavador de túneis variam dependendo do tipo de máquina. Algumas grandes máquinas de perfuração de túneis (TBMs) possuem controles automatizados por computador que regulam precisamente o corte, o transporte do material escavado e o movimento da máquina. Esses controles são geralmente gerenciados a partir de uma sala de controle remota. Outras máquinas, como escavadores de túneis portáteis menores, podem ter controles mais simples que um único operador pode manobrar. Esses podem incluir controles de botão para iniciar/parar e controle de joystick para direção/direção.

Manutenção

  • Inspeções de rotina: Inspecione regularmente a máquina escavadora de túneis em busca de sinais de desgaste, danos ou vazamentos. Verifique os componentes-chave, como a cabeça de corte, lâminas, esteiras transportadoras, linhas hidráulicas, etc. Esta é a primeira e mais importante etapa na manutenção da máquina e ajuda a mantê-la em boas condições.
  • Lubrificação: Aplique lubrificante nas peças móveis, pontos de pivô e juntas de acordo com os cronogramas de manutenção especificados. Isso reduz o atrito e evita desgaste anormal dos componentes.
  • Manutenção do sistema hidráulico: Verifique regularmente os níveis de fluidos, filtros e bombas no sistema hidráulico. Troque o fluido conforme necessário e certifique-se de que o sistema funciona corretamente para fornecer energia suficiente para a escavação do túnel.
  • Manutenção do sistema elétrico: Inspecione regularmente cabos, conectores e componentes elétricos no sistema elétrico para garantir que não haja danos.
  • Substituição regular de componentes: Alguns componentes da máquina escavadora de túneis estão sujeitos a desgaste constante e precisam ser substituídos regularmente.
  • Limpeza e remoção de detritos: Além de manter a máquina escavadora de túneis, também é importante limpar o equipamento prontamente. Remova sujeira, poeira, detritos e outros resíduos sólidos da superfície do equipamento.

Cenários

As máquinas escavadoras de túneis são a espinha dorsal de grandes projetos de túneis. Esses projetos exigem alta precisão, controle e segurança.

Aqui estão alguns cenários em que usar uma máquina escavadora de túneis faz mais sentido do que fazer manualmente.

  • Construção de infraestrutura de transporte

  • Em áreas urbanas, uma máquina escavadora de túneis pode escavar túneis de transporte. Os túneis de transporte são para metrôs ou sistemas de drenagem para os túneis. O diâmetro do túnel deve idealmente estar entre 4 e 6 metros. A máquina de valas faz isso com muito controle e mínima interrupção na construção acima do solo.

  • Operações de mineração

  • Leiloeiros e compradores têm que fazer lances em máquinas de mineração que podem escavar túneis com paredes muito lisas. Essas máquinas também precisam ter gradientes e alturas ideais para túneis de mineração. A taxa de escavação e o deslocamento exato do solo também são muito importantes. As especificações das máquinas de mineração diferem por mina e mineral. Por exemplo, o carvão tem um sistema de classificação e descarga diferente ao ser extraído, em oposição ao ouro ou ao granito.

  • Construção de nova infraestrutura de cabos submarinos

  • Máquinas de perfuração com alto controle de precisão podem instalar cabos submarinos. Os cabos são para telecomunicações. A máquina pode construir uma trincheira ao longo do fundo do mar para que o cabo seja instalado. Os cabos construídos ao longo do fundo do mar fornecem áreas de melhor conectividade à Internet e melhoram a comunicação global.

  • Construção de projetos de energia hidrelétrica

  • Máquinas escavadoras de túneis podem construir projetos de energia hidrelétrica com muita precisão. A energia hidrelétrica representa quase 50% da geração de energia renovável do mundo. A geração de energia hidrelétrica depende da escavação precisa de túneis que ligam a usina hidrelétrica a fontes de água e reservatórios. As máquinas hidráulicas inovadoras melhoram o alinhamento do túnel com o fluxo de água no reservatório. Sem essas máquinas, a escavação levaria muito mais tempo com menos precisão.

  • Projetos de engenharia civil em grande escala

  • Em projetos de engenharia civil em grande escala, a precisão e a eficiência são fundamentais. Sem uma máquina de perfuração, a escavação de um canal de irrigação ou sistema de drenagem levaria muitos meses e exigiria mão de obra manual.

    Na verdade, a máquina pode escavar mais de três quilômetros de túnel em um único mês. Uma máquina escavadora de túneis será suficiente para um grande projeto de engenharia civil. Isso ocorre porque ele possui um sistema modular de perfuração de túneis. Isso significa que a largura e o tamanho do túnel podem variar por projeto. A máquina trabalha com precisão para escavar sistemas de drenagem urbanos e túneis para projetos hidráulicos.

Como escolher uma máquina escavadora de túneis

Encontrar o fornecedor ou parceiro certo no processo de compra da máquina escavadora de túneis é a etapa mais crucial. É melhor pesquisar online por fornecedores locais. Equipados com dados e conhecimento sobre a máquina de perfuração, os compradores estão em melhor posição para negociar quando se encontram com o fornecedor.

Ao procurar o fornecedor certo de uma máquina escavadora de túneis na internet, os compradores devem limitar sua pesquisa a fornecedores com avaliações positivas e anos de experiência no setor. Compradores informados podem solicitar referências de clientes que usaram uma máquina específica para obter informações de primeira mão sobre seu desempenho.

Investir em uma máquina de perfuração de túneis não é uma tarefa fácil. Portanto, ajuda se um comprador souber sobre os requisitos específicos do projeto antes de procurar fornecedores. Isso facilita a busca por um fornecedor que possui o tipo de máquina necessária para concluir o projeto com sucesso.

O tipo de material que precisa ser escavado e a geografia da terra onde o túnel será escavado são algumas das principais características que precisam ser consideradas ao determinar os requisitos de um projeto. O diâmetro e o comprimento do túnel também são importantes ao decidir qual tipo de máquina escavadora de túneis será utilizada.

As condições geológicas precisam ser cuidadosamente avaliadas antes de selecionar uma máquina escavadora de túneis. Assentamento do solo, composição do solo, temperatura, umidade e pressão do ar são apenas alguns dos fatores que precisam ser estudados antes de decidir sobre o tipo de máquina de perfuração a ser utilizada.

As necessidades de construção são outro fator-chave na determinação de qual máquina escavadora de túneis utilizar. Examine o cronograma de conclusão do projeto. Se o projeto for de grande urgência e precisar ser concluído em um curto período, é melhor usar uma máquina de perfuração que seja eficiente e econômica.

As restrições orçamentárias também afetarão a escolha da máquina de perfuração. No entanto, é imperativo observar que escolher a máquina escavadora de túneis certa pode ser mais econômico a longo prazo, mesmo que tenha um preço mais alto em relação a outras máquinas.

Perguntas e respostas

P1: Como as máquinas escavadoras de túneis são usadas em ambientes urbanos?

R1: As máquinas escavadoras de túneis desempenham um papel vital na infraestrutura urbana, criando espaços subterrâneos para linhas de metrô, sistemas de drenagem de água e serviços como eletricidade e telecomunicações.

P2: Quais são alguns recursos de segurança de máquinas escavadoras de túneis?

R2: As máquinas escavadoras de túneis modernas são equipadas com vários recursos de segurança, como sistemas de monitoramento de ar, sistemas de supressão de incêndio e procedimentos de evacuação de emergência. Esses recursos ajudam a garantir a segurança da tripulação e a integridade da máquina.

P3: Existem alternativas às máquinas escavadoras de túneis?

R3: Sim, existem alternativas, como métodos de perfuração convencionais, perfuração direcional horizontal e microtúneis. Cada método tem suas próprias vantagens e é escolhido com base nos requisitos específicos do projeto.

P4: Qual é o futuro das máquinas escavadoras de túneis?

R4: O futuro das máquinas escavadoras de túneis é promissor, com avanços contínuos na tecnologia. Automação, inteligência artificial e sistemas de monitoramento inteligentes devem aumentar a eficiência, segurança e precisão da escavação de túneis nos próximos anos.