Consolidação do solo sob uma via-férrea na Suíça

No âmbito do projeto da nova unidade industrial ferroviária (NSIF) em Castione (Suíça), foi necessário atravessar o aterro ferroviário e a estrada principal com um tubo de betão armado de 1,4 m de diâmetro sob a linha.

A utilização da técnica de cravação de tubos, sem consolidação prévia do solo de fundação, poderia ter conduzido a abatimentos e a eventuais incómodos ou ao encerramento da linha férrea.

A intervenção em Castione foi realizada em setembro de 2023, durante os cortes na via 382 previstos para as operações de manutenção ferroviária. As operações foram efetuadas com a via adjacente em funcionamento, sem causar quaisquer problemas à infraestrutura ferroviária.

Transportador de tubos

PROBLEMA

A travessia faz-se sob as vias 382 e 482 da linha 600 do Gotardo, no município de Castione (Suíça) e liga uma rede de condutas hidráulicas. Tendo em conta a localização e o contexto da intervenção, era necessário que a intervenção fosse minimamente invasiva, rápida e de eficácia garantida. Foram necessários trabalhos preventivos de consolidação do terreno sob as vias para evitar possíveis abatimentos do próprio terreno durante a fase de condução da máquina de perfuração e a eventual perturbação ou encerramento da via-férrea.

O ESTADO DO TERRENO ANTES DA INTERVENÇÃO

A situação geológica baseia-se no estudo efetuado junto à passagem de água da encosta. Aqui encontrou-se um solo composto por material de aterro e uma camada de areia siltosa com espessuras que variavam entre 2 e 4 m.

Com uma outra sondagem horizontal no eixo da zona de colocação dos tubos, foi possível identificar o tipo de material e a presença de blocos de pedra ou resíduos de construções antigas (alvenaria antiga) no interior do aterro ferroviário. O que se verificou foi que, nos primeiros 2 metros, o solo é constituído por areia siltosa e cascalho arenoso com clastos de diâmetro inferior a 10 cm, não tendo sido identificados blocos de grandes dimensões.

Graças às perfurações, efetuadas pela Uretek, foi possível desenhar a estratigrafia das vias férreas. Estes dados valiosos foram também postos à disposição da empresa responsável pela exploração da máquina de perfuração, a fim de ajustar a velocidade de avanço da máquina.

EXECUÇÃO DOS TRABALHOS

Com base nas especificações do cliente e no tipo de intervenção, os trabalhos iniciaram-se com o estudo da situação geológica e geotécnica inicial. Depois de delineada a estratigrafia do terreno subjacente, a Uretek realizou os trabalhos de injeção de resina expansiva para consolidar o terreno.

Os trabalhos de consolidação afetaram toda a área sob as vias 382 e 482, no eixo de impulso da nova passagem hidráulica. A extensão sobre as vias é de aproximadamente 9m, com uma largura de intervenção de 4,5m.

Projeto

FASES DA INTERVENÇÃO

Após o estudo da situação geológica, as fases de intervenção da Uretek foram realizadas da seguinte forma:

Perfurações e injeções horizontais de cerca de 7,5 m de comprimento realizadas a partir do talude do aterro de jusante, sob a via 482 (em exploração). Estas operações tiveram uma duração de 3 dias.
Perfurações e injeções verticais de 4,5 m de comprimento, realizadas diretamente a partir da plataforma da linha 382, já bloqueada para operações de manutenção ferroviária. Apenas um dia foi necessário para a realização dos trabalhos.

CARACTERÍSTICAS DA INTERVENÇÃO

Utilização da tecnologia Uretek Deep injections® com o sistema de injeção Uretek Multipoint®.
Perfuração com brocas de 26 mm de diâmetro.
Injeção de resina expansiva através de tubos de injeção.
Verificações instantâneas com um sistema laser para controlar o princípio de elevação.

AS VANTAGENS DA SOLUÇÃO URETEK

Rapidez: planeamento e programação cuidadosa dos tempos de execução permitiram que os trabalhos fossem concluídos em apenas três dias.
Não invasiva: a intervenção permitiu que o tráfego ferroviário continuasse sem contaminar a área de trabalho com resíduos da obra.
Acompanhamento contínuo dos trabalhos: as atividades foram monitorizadas em tempo real através de tecnologia laser.
Aplicação da tecnologia exclusiva Uretek Deep injections®: injeção de resina expansiva Uretek Geoplus® com grande capacidade de expansão, consolidando o terreno.
Respeito pelo ambiente: a mistura das resinas Uretek® gera um produto final inerte, que não liberta resíduos no solo ou nos aquíferos presentes.

COMO FUNCIONA O SISTEMA DE INJECÇÃO URETEK MULTIPOINT®?

A Uretek utiliza a tecnologia patenteada Deep injection® com o sistema de injeção Multipoint® que consiste em injetar resinas através de uma cânula com vários orifícios laterais denominada "multi-furos", (enquanto o sistema tradicional permite injeções em vários níveis através de um tubo com um único orifício na extremidade).

A Uretek realiza as injeções de forma intermitente, alternando a administração da mistura com intervalos de duração predefinida.

A experimentação começou no início de 2017 e terminou em julho de 2018 com o registo da patente correspondente (Patente Europeia EP 3 821 079 B1).

As principais características do sistema Uretek Multipoint®:

Malha de injeção muito densa e regular graças ao elevado número de orifícios calibrados presentes na superfície lateral dao tubo.
Tratamento homogéneo garantido: graças à conceção da disposição dos orifícios, que são calibrados e aumentam de tamanho com a profundidade, a resina sai de todos os orifícios ao mesmo tempo. Por conseguinte, é possível definir o caudal de um único orifício graças à calibração do diâmetro das aberturas efetuadas na superfície lateral dos tubos.
Dispersão mínima da resina: a resina está localizada perto dos orifícios de saída, evitando a dispersão, ou seja, descontinuidades no tratamento, graças à possibilidade de injeções intermitentes com uma resina que solidifica rapidamente.
Difusão da mistura mesmo em volumes com baixa permeabilidade: a resina permite a injeção a uma pressão de saída ligeiramente superior à pressão de aperto do solo.

COMPORTAMENTO DO ATERRO DURANTE AS OPERAÇÕES DE CRAVAÇÃO DE TUBOS

A atividade de empurrar a perfuradora de tubos decorreu sem problemas, sem falhas na via e, portanto, sem criar qualquer perturbação no tráfego ferroviário.

Face de escavação com presença de resina