Condicionamento de solo para escavações subterrâneas através de tuneladoras (TBM-EPB) com influência de agentes químicos e elétricos

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Gines, Paulo Henrique de Souza
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: clogging; alcalinidade; alkalinity; chemical dispersant; condicionamento de solos; conditioning of soils; corrente elétrica; dispersantes químicos; electrical current; pH; TBM-EPB
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18132/tde-04012023-100719/

Este trabalho apresenta uma proposta de estudo sobre o tema de condicionamento de solos argilosos por meio de variações de alcalinidade e passagem de corrente elétricas pelo material argiloso, a fim de estudar o problema do clogging em escavações mecanizadas subterrâneas via Tuneladoras (Tunneling Boring Machines - TBMs) em modo Earth Pressure Balance (EPB). Este tema tem sido motivo de muitos estudos, pois, uma vez constatada sua ocorrência, os danos por ela causados envolvem: decréscimo nas taxas de avanço do TBM, acréscimo de manutenções e trocas de ferramentas de corte, além de aumentos significativos no tempo de exposição de operários sob-regime de trabalho hiperbárico. Para tal, foram escolhidas 5 amostras de solos argilosos comumente encontrados na região de São Carlos-SP. Os solos foram submetidos a ensaios de caracterização geotécnica e elétrica bem como determinação de limites de liquidez, plasticidade, granulometria e resistividade elétrica. O material estudado apresentou e limites de plasticidade consideráveis,. Os valores de pH das amostras variaram entre 5 e 7. As amostras foram saturadas inicialmente com água destilada e então submetidas a ensaios de aderência em superfície metálica (pá misturadora) do agitador mecânico (argamasseira). Em seguida foram adicionadas quantidades de dispersante químico NaOH, para e alterar pH do solo de forma gradual até o valor limite (pH=14).Os resultados apontaram que para tal mudança na alcalinidade do material quantidades entre 1 e 2% em relação a massa de solo seco foram suficientes. Para cada incremento de pH, foi acoplada uma corrente elétrica contínua com propósito de melhorar a desagregação das partículas de argila. A eficiência do condicionamento dos solos através pesagens comparativas entre o solo aderido na superfície metálica saturado apenas com água e o solo condicionado com NaOH mais a adição corrente elétrica apresentaram valores de melhoria na ordem de 95%.. As medidas de trabalhabilidade obtidas através do abatimento e cone e densidade do material escavado apresentaram valores satisfatórios em relação aos valores teóricos apresentados por estudiosos no assunto. Espera-se que estas combinações entre agentes químicos e elétricos possam gerar resultados significativos no combate ao efeito de clogging, contribuindo então para a solução desse problema vivenciado na prática da execução de túneis.