Jet grouting antecede escavação no centro de Londres

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Um dos mais complexos trabalhos de engenharia já realizados no centro antigo de Londres precisa levar em conta a proteção dos edifícios históricos do entorno (e da própria estação), as extensas redes de utilidades – inclusive muito antigas e não mapeadas – da região, e as operações da estação, que é um dos hubs mais movimentados de transporte público da Europa.

A Victoria Station é um ponto de interligação-chave da infraestrutura de transporte de massa de Londres e 80 milhões de pessoas passam por ela todos os anos — um movimento superior, por exemplo, ao do aeroporto internacional de Heathrow, na mesma cidade, em um espaço físico menor. Além da estação do metrô, ali fica também um terminal ferroviário e um de ônibus. Nas proximidades localizam-se diversos prédios centenários.

Uma parte do projeto de modernização, previsto para terminar em 2018, consiste na construção de uma série de túneis revestidos com concreto projetado, ligando as estações atuais e novas áreas construídas — a ampliação do Hall Sul e um novo Hall Norte, ambos para compra de bilhetes por passageiros, acessos por rampas e saídas de emergência.

As limitações físicas apresentadas pelas construções e redes de utilidades antigas (água, esgoto, luz, entre outras) existentes impedem que os novos túneis sejam posicionados no subsolo de forma adequada, do ponto de vista geológico, que seriam as camadas da chamada argila de Londres.

Isso obrigou um extenso tratamento nas camadas de cascalho (portanto, fora da camada ideal), com o uso de jet grouting (processo de jatear cimento no terreno) a alta pressão numa escala inédita, ao custo total de £ 37 milhões — valor superior à construção dos próprios túneis, orçados em £ 28 milhões.

Neste projeto, o contratante é a empresa pública London Underground, sendo a empreiteira principal o consórcio formado pela Taylor Woodrow e Bam Nuttall. Já a projetista é a Mott Macdonald. A empreiteira da aplicação de jet grouting é a Keller.

Empregando MicroStation e o programa Building BIM Suite V8i Projectwise da Bentley, o posicionamento das colunas de jet grouting foi traçado no escritório da projetista e aplicado em campo. A área saturada de redes de utilidades possuía poucos registros e precisão precária.

Uma vez feito o mapeamento in loco, esses dados eram alimentados ao modelo CAD 3D multidisciplinar da obra, ajustando-se as posições e trajeto das colunas — um conjunto de cilindros verticais e inclinados intertravados. O objetivo das colunas foi reforçar a resistência do solo, prover uma estrutura em arco de 2 m em torno dos túneis e formar uma barreira estanque contra a água do subsolo durante sua escavação.

O modelo CAD era revisto periodicamente pela equipe projetista através de vistas dinâmicas das seções geradas pelo programa, assegurando suficiente cobertura de solo entre as colunas, os túneis a ser escavados e as redes de utilidades existentes. Visualizações dos aspectos construtivos foram também criadas para dar confiabilidade ao planejamento das obras dos túneis, que precisava respeitar as limitações oferecidas pelo tráfego de superfície e pelas edificações da localidade.

O trabalho de “grouteamento” foi antecedido pela instalação prévia de luvas que protegiam as redes de utilidades no subsolo, de modo que, uma vez mobilizadas as três perfuratrizes (integrantes da aplicação do sistema de jet grouting) nos seus respectivos sítios, elas puderam operar de forma contínua na perfuração de colunas sucessivas, sabendo que suas posições haviam sido checadas mais de uma vez para evitar as numerosas redes de utilidades, inclusive linhas vivas, que poderiam trazer riscos aos trabalhadores e às atividades nas vizinhanças.

As perfuratrizes utilizaram dados geométricos extraídos dos modelos de projeto para orientar seu sistema de controle. Concluídas as colunas no turno de trabalho, as informações eram transferidas de volta ao modelo do projeto, atualizando-o para efeito de obras futuras na área tratada. Esse processo se repetiu em numerosas frentes de obras que se superpõem, dando maior segurança à tarefa prioritária de manter as rotas de tráfego e de pedestres sem interferências.

Empregando o formato BIM, 2.500 colunas de jet grouting foram projetadas, modificadas, executadas e identificadas uma a uma. A operação toda também foi submetida a uma análise Lean por toda a equipe envolvida, gerando ganhos sensíveis de eficiência. Foi crucial ter projetistas experientes em modelo CAD 3D, gerando a confiabilidade necessária sobre os dados dos modelos para efeito de construção. A identificação, sondagem e modelagem do gigantesco número de redes de utilidades no subsolo representaram outro formidável desafio que as equipes de campo venceram.

O uso maciço de dados eletrônicos, desde o projeto CAD até o controle das perfuratrizes, eliminou na prática erros de informação. O modelo permitiu ainda a colaboração de equipes situadas em locais distintos — este foi concebido pelo projetista dos túneis Mott Macdonald e transmitido à empreiteira Keller, responsável pelo jet grouting. Esta última, por fim, o enviou ao empreiteiro principal da obra.


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