Avanços em tunelamento e escavação subterrânea por Drill & Blast

Jumbo de lança múltipla

Aqui nos Estados Unidos, costumávamos nos referir à escavação de túneis por perfuração e detonação como escavação "convencional", o que eu acho que deixa a escavação de túneis por TBM ou outros meios mecanizados como "não convencional". No entanto, com a evolução da tecnologia TBM, torna-se cada vez mais raro fazer tunelamento por perfuração e explosão e, como tal, podemos pensar em inverter a expressão e começar a nos referir à escavação por perfuração e explosão como "não convencional " tunelamento.

O túnel por perfuração e explosão ainda é o método mais comum na indústria de mineração subterrânea, enquanto o túnel para projetos de infraestrutura está se tornando cada vez mais o túnel mecanizado por TBM ou outros métodos. No entanto, em túneis curtos, para grandes seções transversais, construção de cavernas, cruzamentos, passagens transversais, poços, condutos forçados, etc., Perfurar e Detonar é muitas vezes o único método possível. Por Drill and Blast, também temos a possibilidade de ser mais flexível para adotar perfis variados em comparação com um túnel TBM que sempre fornece uma seção transversal circular, especialmente para túneis rodoviários, resultando em muita escavação em relação à seção transversal real necessária.

Nos países nórdicos, onde a formação geológica da construção subterrânea é muitas vezes em granito duro sólido e gnaisse, que se presta à mineração de perfuração e explosão de forma muito eficiente e econômica. Por exemplo, o Sistema de Metrô de Estocolmo normalmente consiste em superfície de rocha exposta construída usando Perfuração e Explosão e pulverizada com concreto projetado como revestimento final sem qualquer Revestimento Fundido no Local.

Atualmente, o projeto da AECOM, o desvio de Estocolmo, que consiste em 21 km (13 milhas) de rodovia, dos quais 18 km (11 milhas) é subterrâneo sob o arquipélago ocidental de Estocolmo, está em construção, consulte a Fig. 1. Esses túneis com seções transversais variáveis, para acomodar três pistas em cada direção e rampas de entrada e saída conectadas à superfície estão sendo construídas usando a técnica Drill and Blast. Este tipo de projetos ainda está sendo competitivo como Perfuração e Explosão devido à boa geologia e à necessidade de seção transversal variável para acomodar os requisitos de espaço. Para este projeto, várias rampas de acesso foram desenvolvidas para dividir os longos túneis principais em vários cabeçalhos, o que reduzirá o tempo total de escavação do túnel. O suporte inicial do túnel consiste em parafusos de rocha e concreto projetado de 4" e o revestimento final consiste em membrana de impermeabilização e concreto projetado de 4 polegadas suspenso por parafusos espaçados em torno de 4 por 4 pés, instalados a 1 pé da superfície da rocha revestida de concreto projetado, atua como uma água e gelo isolamento.

Desvio de Estocolmo

A Noruega é ainda mais extrema quando se trata de escavação de túneis por Drill and Blast e, ao longo dos anos, refinou os métodos de Drill and Blast com perfeição. Com a topografia muito montanhosa da Noruega e os fiordes muito longos cortando a terra, a necessidade de túneis sob os fiordes tanto para rodovias quanto para ferrovias é de grande importância e pode reduzir consideravelmente o tempo de viagem. A Noruega tem mais de 1000 túneis rodoviários, que é o maior número do mundo. Além disso, a Noruega também abriga inúmeras usinas hidrelétricas com túneis forçados e poços construídos pela Drill and Blast. Durante o período de 2015 a 2018, somente na Noruega, houve cerca de 5,5 milhões de CY de escavação de rocha subterrânea por Drill and Blast. Os países nórdicos aperfeiçoaram a técnica de Drill and Blast e exploraram suas tecnologias e estado da arte em todo o mundo. Além disso, na Europa Central, especialmente nos países alpinos, a Perfuração e Explosão ainda é um método competitivo de escavação de túneis, apesar do longo comprimento dos túneis. A principal diferença para os túneis nórdicos é que a maioria dos túneis alpinos tem um revestimento final de concreto moldado no local.

No Nordeste dos EUA, e nas regiões das Montanhas Rochosas, existem condições semelhantes às dos países nórdicos, com rochas duras e competentes, permitindo o uso econômico de perfuração e detonação. Alguns exemplos incluem o metrô de Nova York, o túnel Eisenhower no Colorado e o túnel Mt McDonald nas Montanhas Rochosas canadenses