Durante o século XIX, diversos projetistas lutaram para desenvolver suas ideias, muitas vezes com resultados pouco significativos devido à precariedade das tecnologias então disponíveis para sua implementação. Entretanto, no decorrer do tempo muitas dessas ideias voltaram a aparecer, chegando mesmo a ser implementadas em equipamentos que foram lançados muitos anos depois de sua concepção original.

Em termos de tecnologia, o fator mais importante de mudança naquela época foi, sem dúvida, a invenção do motor a vapor por James Watt em 1765, que iniciou uma nova era em diversos segmentos da indústria. Com essa invenção, aliás, é que se inicia a Revolução Industrial, um processo de aceleração tecnológica que moldaria o mundo tal qual o conhecemos.

Inicialmente, os motores a vapor foram usados somente em aplicações estacionárias, na indústria e na mineração, até que a invenção da locomotiva – já na virada do século XVIII para o XIX e a construção do primeiro navio a vapor, em 1807, mudaram esse cenário.

MECANIZAÇÃO

Como explicado na edição passada, as máquinas da época se destinavam a possibilitar a execução de trabalhos que não poderiam ser realizados manualmente. Por essa razão, os primeiros equipamentos mecanizados foram principalmente as dragas.

Em 1803, um empreendedor que já havia patenteado um veículo ferroviário, Richard Trevithick, construiu uma das primeiras dragas de alcatruzes a vapor, usada para aprofundar a calha do Rio Tâmisa, em Londres. Em 1811, foi construída uma draga para uso nas proximidades de São Petersburgo com capacidade de produção de até 250 m3/h. Sua utilização embrionária exigia uma equipe de apoio de mais de 100 pessoas para transportar o material dragado. Em terra, entretanto, até o início da construção das ferrovias ainda seriam usados os tradicionais métodos manuais.

Em 1827, o engenheiro francês Poirot de Valcourt patenteou em Paris uma escavadeira com uma corrente de caçambas para uso em terra, que apesar de inovadora e visionária não teve uma aplicação muito difundida nos anos que se seguiram.

FERROVIAS

Como limiar tecnológico, a construção de ferrovias deu início a uma série de grandes obras, que acabaram por caracterizar todo o século XIX. Em cerca de 60 anos, foram construídos mais de 30 mil km de ferrovias na Europa. Em 1890, a extensão total de rodovias no mundo ultrapassava 600 mil km e, um quarto de século depois, chegava a 1,1 milhão de quilômetros. Desse modo, é fácil imaginar as necessidades de movimento de terra e britagem que tais projetos passaram a exigir, juntamente com a premência de soluções técnicas que pudessem facilitar tais operações.

Além disso, a ligação física por ferrovias entre as cidades passou a exigir também uma rede local bem estruturada de vias para escoamento das mercadorias, o que criou uma demanda por equipamentos mais eficientes de construção rodoviária.

Até então, os processos ainda eram manuais e bastante precários. Um bom exemplo dessa condição foi a mobilização de dezenas de milhares de operários para a construção das estradas entre Liverpool e Manchester e entre Londres e Birmingham, que realizaram a tarefa sem o apoio de qualquer equipamento mecanizado.

ACELERAÇÃO

Em 1836, William S. Otis projetou a primeira escavadeira a vapor sobre trilhos, a “Yankee Geologist”. Construída por Eastwick & Harrison, a máquina tinha estrutura de madeira, caçamba tipo shovel de 1,1 m3, giro de 180º e capacidade de produção diária de 380 m3. Comparada à produção diária de um trabalhador experiente (19 m3/dia), representava um avanço brutal em produtividade e eficiência.

Otis era sócio da empresa Carmichael, Fairbanks & Otis, que iniciou a construção da ferrovia da Baltimore & Ohio em 1835 – fato que pode ter levado ao desenvolvimento do equipamento no ano seguinte. Nessa e em outras obras, sua invenção substituía entre 50 e 120 trabalhadores manuais, representando um avanço sem precedentes na engenharia. Ao todo, sob a tutela de Otis foram produzidas somente sete máquinas, que trabalharam na Europa em obras como a construção da ferrovia que ligaria Moscou a S. Petersburgo, na Rússia.

Após a morte do inventor, ocorrida em 1839, as máquinas passaram a ser produzidas por Oliver S. Chapman, marido de sua viúva, e Daniel Carmichael, tio de Otis. Nessa fase posterior, foram produzidas mais de 500 máquinas.

ESCALA

O princípio desenvolvido por Otis foi então usado por John Duncan para patentear a primeira draga com shovel em 1842. Em 1859, Alphonse Covreux patenteou uma grande escavadeira a vapor (“Excavateur”) com corrente de caçambas, que foi usada em diversas obras ferroviárias na França, na dragagem do Rio Danúbio, em Viena, e na construção de canais na Bélgica.

Em 1867, sete máquinas executaram um trecho do Canal de Suez, entregue seis meses antes do prazo. Mas a utilização dessas máquinas continuava sendo eventual, tanto que, na construção da ferrovia mais extensa do mundo, a Union Pacific Railway (1862), nos Estados Unidos, dezenas de milhares de operários trabalharam manualmente na execução de cortes e aterros.

Outro avanço significativo ocorreu em 1875, com o projeto de uma máquina a vapor totalmente metálica (com exceção do espeto do shovel), feito por James Dunbar. Fabricada pela Ruston, Proctor & Burton, a máquina tinha peso de 29 ton, caçamba de 1,5 m3 e giro de 180o. Durante cinco anos, 58 máquinas trabalharam ao longo de um trecho de 60 km, movimentando 38 milhões de metros cúbicos de material na construção do Canal do Porto de Manchester, a primeira obra a utilizar a mecanização em grande escala.

A partir de 1865, as escavadeiras shovel projetadas originalmente por Otis passaram a ser produzidas por diversos fabricantes dos Estados Unidos e, em 1875, Willian D. Priestman construiu o primeiro clamshell, que foi largamente usado na Inglaterra nos anos seguintes, particularmente em escavações submarinas, abertura de poços e obras de fundações. Em 1896, a Menck & Hambrock fabricou uma escavadeira baseada no sistema Priestman, mas com sistemas independentes para elevação/descida e abertura/fechamento da caçamba.

No século XIX, os artefatos usados para a movimentação do material escavado tinham, normalmente, duas rodas e descarga por trás, embora em alguns países fosse usada uma terceira roda direcional. Com o advento da ferrovia, passaram também a ser utilizadas vagonetas, construídas em madeira e com basculamento lateral. Em 1860, a empresa Decauville iniciou o desenvolvimento de um sistema ferroviário de bitola estreita, que obteve grande sucesso em todo o mundo.

Leia na próxima edição:

O século XIX na América – Surgem os grandes fabricantes de equipamentos