Pistas novas para uma auto-estrada de muito movimento

Anualmente, a auto-estrada A14 entre Bolonha e Taranto, na Itália, aumenta cerca de 4 % de volume de tráfico. Os dados mais recentes sugerem que cerca de 110.000 veículos utilizam a auto-estrada diariamente.

Estes valores altos, combinados com a expectativa de que esta tendência continuará a existir fez com que o governo italiano planeasse a reconstrução e a expansão da autoestrada. O projecto, de várias fases, está a ser realizado ao longo de uma secção de 154,7 km entre Rimini North e uma junção futura em Porto Sant’Elpidio. O projecto exige que a auto-estrada seja alargada de duas para três pistas em cada direcção. Uma pista de emergência também está a ser construída.

Também serão construídas cinco junções novas para a auto-estrada. Estas estão situadas em Pesaro South, Fano North, Marina di Monte Marciano, Ancona West e Port Sant’Elpidio. Também serão actualizadas dez juncos existentes.

 

A experiência da construtora demonstra ser um benefício

A Ghea Sistem, uma empresa envolvida em muitos dos projectos italianos de alto perfil, tratou da maioria das necessidades difíceis de estabilização dos solos. A empresa completou recentemente a área Norte da 2ª secção do projecto, um comprimento de 28 km da expansão entre Cattolica e Pesaro. A secção necessitava de grandes trabalhos de recuperação devido ao solo argiloso prevalente na região, alto lençol de água e necessidade inerente de levantar o nível da base da estrada.

“Um dos muitos problemas incluía a proximidade e a presença do lençol de água, o qual se encontra quase ao nível da superfície em muitas das localidades ao longo da auto-estrada,” disse Alessio Cagnola, proprietário da Ghea Sistem, juntamente com o seu irmão, Paolo. “Além disso, 95% dos trabalhos foram realizados juntamente com a via existente da auto-estrada. Isto cria problemas devido ao espaço de manobra limitado significando, por vezes, a necessidade de escavar grandes quantidades de solo dos lados mais perto do tráfico, para alargar a estrada e para permitir a construção de muros de retenção, causando também interferência com a colocação das estruturas de concreto, tais como canos de grande diâmetro e aquedutos de caixa.”

A chuva constante também criou outros problemas durante a construção da 2ª secção. Alguns dos trabalhos incluíam a graduação de declives e o solo saturado era, por vezes, instável para as equipas de trabalho. Em gradientes menos inclinados, o solo estava, ocasionalmente, demasiado saturado para poder ser movido ou para o equipamento nele funcionar.

 

Duas abordagens de estabilização

A Ghea utilizou dois tipos de estabilização durante o projecto em geral, e na 2ª secção em particular. As extensões de estrada mais largas e mais lisas foram estabilizadas no local com um misturador rotativo RM300 da Cat®. Quando as condições deficientes do solo assim o exigiam, aditivos de cal foram colocados no solo e misturados com o RM300.

Em segundo lugar, a Ghea Sistems escavou alguns solos argilosos para localizar os aquedutos subterrâneos e outros sistemas de infra-estrutura, incluindo dois túneis artificiais junto dos túneis existentes, usados para dirigir o tráfico para os túneis novos e permitir que os trabalhos pudessem continuar nos túneis mais antigos. Ao longo dos trabalhos também foram encontradas áreas de mistura gelatinosa instável e de subsolo saturado. O problema de estabilizar a capacidade de suporte de carga para sustentar os milhares de quilos de pavimento no lugar foi ainda mais dificultada pelas forças simples da natureza e pelas tendências sinuosas do resto dos solos localizados abaixo da superfície.

Foram estabelecidos locais temporários de estabilização de solos junto às maiores concentrações de solos problemáticos. Camiões de transporte de quatro eixos transportaram milhares de metros cúbicos para cada local de trabalho. Os solos que não eram usáveis foram separados e misturados com o terreno circundante. A RM300 foi utilizada para misturar aditivos de cal nos solos que eram considerados adequados para serem usados de novo. Estes solos estabilizados foram utilizados como material de enchimento e transportados de volta para serem usados na construção do direito de passagem.

Nos trechos de Estrada que atravessavam o lençol de água perto da superfície e nas áreas de consistência marginal, o gradiente necessitava de ser levantado entre 2 e 5 m. O primeiro passo consistiu em colocar uma camada de base constituída por agregado graduado transportado de uma pedreira local. Além do material reciclado, foram utilizados outros solos adequados de locais de escavação de empréstimo de terras.

Foram usadas várias camadas de solos cobertos por um aditivo de cal para elevar o gradiente até às profundidades necessárias. As especificações do projecto requeriam o uso de 20 % de cal por volume, incorporadas em cada camada estabilizada. Três passagens com a RM300 foram aplicadas a cada camada da mistura estratificada de solo e cal para obter, consistentemente, a composição desejada. Uma graduadora motorizada garantia que cada camada era colocada com a profundidade correcta, a fim de obter, consistentemente, a compactação desejada dos solos. Foi utilizada uma compactadora de solos para completer o terceiro passo de colocação de cada camada.

A construção de cada camada de solo e cal seguiu esta sequência de três passos com a RM300 a desempenhar um papel essencial na obtenção de uma base estável. Dependendo do período do ano e do teor de humidade do solo, as terras foram molhadas, quando necessário, entre a primeira e a segunda passagem com a RM300. Isto garantia que a cal seria devidamente hidratada com até 3 % de água, para proporcionar a melhor mistura possível com o solo, em preparação para a compactação final.

Devido ao volume de material, a produção era importante em todas as fases do projecto, incluindo a 2ª secção.

“A RM300 tem-nos fornecido resultados excelentes em termos de produção, com uma média de cerca de 1.000 m3  por dia,” disse Paolo Cagnola. “Além disso, quando foi apetrechada com um rotor universal, a RM300 conseguiu tornar o material adequado para colocação com muito pouco processamento.”

 

Aprovado pelos Operadores

O operador da RM300, Felice Catello, disse que a cabina era sossegada e que o tráfico pesado a poucos metros da máquina quase não se percebia. O ar condicionado era confortável e a instrumentação era clara e fácil de ler.

O sistema electrónico de monitorização (SEM) era fácil de usar, mostrando que a máquina trabalhava frequentemente a uma profundidade de 45 cm, embora seja capaz de trabalhar a profundidades maiores.

A RM300 utiliza um motor C11 da Cat, com uma potência nominal de 261 kW a 1,800 revoluções por minute e um torque de 1,384 Nm.

Depois de cada passagem, Catello virava a direcção de percurso com a ajuda da direcção de roda traseira, a qual permitia uma direcção em marcha atrás coordenada. A RM300 movia-se para a frente ao longo do sulco cortado durante a passagem anterior, sem qualquer hesitação. Os pneus traseiros eram largos, com um padrão modelo de piso que auxiliava a tracção e uma grande área de contacto com o solo. As rodas possuem impulso hidrostático providenciado por dois motores radiais de pistão que podem ser activados pelo operador quando é necessário utilizer uma direcção com todas as rodas.

A máquina funcionou extensamente entre as paragens para colocar combustível. Catello calculou que a máquina só precisou de ser enchida de 16 em 16 horas, declarando também que 5.000 m3  de material podia ser estabilizado em cerca de 40 horas de operação semanal usando apenas dois tanques cheios de combustível.

O material colocado era de tamanho consistente sem pedaços nem blocos de argila grandes. A cor também era uniforme, indicando que os aditivos e o solo argiloso estavam bem misturados. A consistência era em parte devida ao facto da Ghea Sistem ter escolhido um rotor universal equipado com 200 ferramentas de ponta de carboneto. As ferramentas podiam ser rapidamente trocadas e estão distribuídas num padrão em diagonal para fornecer uma força máxima de quebra. As pás de ejecção colocadas em cada stand-off também ajudaram a melhorar a mistura durante a estabilização dos solos.

Os resultados foram positivos para a Ghea Sistem. “Anteriormente havíamos utilizado um misturador rotativo da Cat e a máquina teve um desempenho excelente pelo que decidimos adquirir outra para este projecto,” disse Alessio Cagnola. “A máquina tem-nos proporcionado excelentes resultados.”