Uma história de superação

Imagine um túnel de 9,43 m de diâmetro e 57 km de comprimento, que atinge uma extensão total de 153,5 km ao se considerar as duas vias de sentido de tráfego, as passagens internas e túneis complementares, cuja construção se estenderá por mais de 20 anos de exaustivos trabalhos de engenharia. Imagine ainda que, devido a imprevistos geológicos, impostos pela travessia de um maciço rochoso com grandes falhas, sua construção passou por sucessivas mudanças de projeto e de método executivo desde o início das obras, em meados da década de 1990.

Esse empreendimento existe e fica localizado nos Alpes suíços. Trata-se do túnel Base de São Gotardo, o GBT (Gotthard Base Tunnel), com inauguração prevista para 2017, que é considerado o maior túnel ferroviário em construção do mundo (veja quadro na página 38). Em março, os profissionais tuneleiros do Brasil travaram contato com essa experiência numa apresentação do engenheiro Roland Baggenstos, que trabalhou durante 16 anos na obra do GBT.

A convite do Comitê Brasileiro de Túneis (CBT), Baggenstos contou os desafios enfrentados como diretor de projetos do consórcio internacional TAT (Tunnel Alp Transit), que atua na execução de dois lotes do GBT. Formado pelas construtoras Alpine Mayreder Bau, CSC, Hochtief, Implenia e Impregillo, o consórcio responde pela construção de 31,2 km do túnel. Isso porque, em busca de maior produtividade na sua execução, a obra foi dividida em cinco frentes de escavação que avançam simultaneamente, o que exigiu a abertura de túneis para acesso até elas.

Maciço instável
“Iniciamos os trabalhos em 1993, com a construção de um túnel de investigação que nos permitiu conhecer melhor o maciço rochoso para a adoção das medidas necessárias às escavações”, explica o especialista. Ele ressalta que os estudos de viabilização da obra consumiram investimentos de cerca de 20 milhões de francos suíços e seus documentos “atingiam a incrível extensão de 250 km”. Tais esforços se justificaram em função da complexidade do maciço de São Gotardo, que além das grandes falhas geológicas, apresenta convergências com amplitude muito alta, alternando formações rochosas como granito, ardósia e gnaisse.

No interior desse maciço, o projeto contempla a instalação de dois túneis de 9,43 m de diâmetro, separados por uma distância de 40 m e dotados de via permanente singela. A cada 325 m, as duas estruturas são interligadas por túneis de ligação que permitirão mudanças no sentido de tráfego das composições ferroviárias. Os lotes em execução pelo consórcio TAT também contam com duas estações multifuncionais que abrigarão sistemas de ventilação e demais dispositivos de infraestrutura técnica. Além disso, elas servirão como parada de emergência para as composições e possíveis rotas de evacuação.

Diante dos imprevistos encontrados durante a construção do GBT, a obra sofreu mudanças de projeto e de método executivo. As escavações, iniciadas pelo sistema NATM (New Austrian Tunnelling Method), migraram para o método mecanizado, com o uso de equipamentos de escavação subterrânea, também conhecidos como TBMs (Tunnel Boring Machine). Para isso, o consórcio TAT mobilizou quatro TBMs tipo gripper, fornecidos pela alemã Herrenknecht, que proporcionaram uma velocidade média de avanço de 15,6 m/dia, atingindo picos de até 38 m/dia.

Contribuição do tbm
Segundo o especialista, a contribuição dos equipamentos foi decisiva na transição de uma zona de falhas geológicas de 150 m de extensão, com a presença de rochas instáveis e sob alta pressão de água. Além do serviço de escavação, eles executam o acabamento das paredes do túnel e preparam a instalação das ancoragens, como cambotas e telas metálicas. O material escavado, por sua vez, segue três caminhos distintos: parte deles vem sendo reaproveitada na produção de concreto, outra parte segue para disposição em bota-fora e materiais contaminados com água passam por uma estação de tratamento e deslamagem.

Equipados com cabeça de corte de 58 discos, que atinge uma potência de 3.500 kW e torque de 8.517 kNm, os TBMs atuam na escavação de um material extremamente abrasivo. Por esse motivo, suas ferramentas de corte são submetidas a elevado nível de desgaste e precisam ser substituídas regularmente. Além disso, Baggenstos destacou a logística para a instalação dos TBMs no canteiro de obras. Devido a suas grandes dimensões, eles demandaram três meses apenas para sua montagem.

Após a passagem do TBM, que tem capacidade para concretar 30 m/dia de invert, um trem de concretagem prossegue com o acabamento das paredes do túnel. Além desses equipamentos, a obra conta com uma variada frota de máquinas para escavações subterrâneas, como as perfuratrizes utilizadas nas ancoragens, plataformas elevatórias, retroescavadeiras e outros equipamentos auxiliares. Apenas nos dois lotes sob sua responsabilidade, o consórcio TAT mobiliza cerca de 1.200 operários em um contrato de 1,5 bilhão de francos suíços. “Os políticos prometem entregar o GBT em 2017, mas os engenheiros calculam que ele será concluído apenas em 2018”, conclui Baggenstos.