Eixo 'Caterpillar' economiza carbono e espaço nas instalações do HS2 no oeste de Londres

May 26, 2023

A escavação do primeiro “poço de lagarta” do Reino Unido está em andamento para uma estrutura chave na High Speed ​​2 em Londres.

A estação Old Oak Common, no oeste de Londres, se tornará um dos centros de transporte mais importantes do país quando for inaugurada. Terá 14 plataformas – seis para trens de Alta Velocidade 2 (HS2) e oito para outros serviços ferroviários.

A construção está progredindo para que possa estar pronta quando a Fase 1 do HS2 for concluída, em algum momento entre 2029 e 2032.

Neste momento, a escavação de uma estrutura subterrânea fundamental para os trens que se aproximam e saem da estação também está avançando. Conhecida como Victoria Road Crossover Box (VRCB), fica a algumas centenas de metros a oeste da estação e é considerada um projeto pioneiro no Reino Unido.

Isso permitirá que os trens HS2 mudem de trilho conforme se aproximam ou saem da estação Old Oak Common. Duas pistas, uma para cada direção, passarão diagonalmente pelo VRCB e se cruzarão.

Visto de cima, o design do VRCB lembra o formato de uma lagarta com cinco chamadas “bolhas”, tornando-o o primeiro poço de lagarta a ser escavado no Reino Unido.

A Design House – composta por Arup, Typsa e Strabag – é a engenheira de projeto da VRCB e a Skanska Costain Strabag Joint Venture (SCS JV) é a empreiteira principal, entregando a obra como parte de seu contrato de £ 3,8 bilhões no HS2, que inclui a construção dos túneis do projeto. em Londres. O subcontratado Züblin está construindo a parede diafragma.

O VRCB fornecerá flexibilidade adicional, pois permitirá que os trens mudem de trilho se um dos furos do túnel Northolt de 13,5 km de comprimento a oeste da caixa ou os túneis gêmeos de revestimento de concreto pulverizado (SCL) de 360 ​​m a leste da estação Old Oak Common estiverem fechados para manutenção.

A estrutura ajuda a resfriar e ventilar os túneis, pois a caixa permanecerá aberta para o céu permitindo a circulação do ar e a temperatura ambiente para resfriá-los. Também será usado para o lançamento de uma das duas máquinas de perfuração de túneis (TBMs) usadas para conduzir a seção leste de 5,5 km do Túnel Northolt.

A diretora de grandes projetos da Arup, Kate Hall, diz que a escavação de poços de lagarta já foi usada antes em Hong Kong, Cingapura e Brasil. Em Hong Kong, um poço em forma de lagarta com 500 m de comprimento e 15 “bolhas” foi escavado para a construção da ligação rodoviária submarina Tuen Mun a Chek Lap Kok. No Brasil, uma com cinco bolhas foi escavada na Estação Brooklin, em São Paulo, durante a construção da Linha 5 do Metrô.

Hall diz que o VRCB é “muito semelhante em dimensões e definição geométrica” ao de São Paulo.

Ela especifica que os poços de lagarta têm sido predominantemente usados ​​como estruturas temporárias de poços de lançamento do TBM, em contraste com o VRCB, que será uma estrutura permanente “exigindo um nível diferente de confiabilidade e design”.

O projeto de referência do HS2 envolveu a construção de uma caixa retangular de 250m por 33m com uma parede diafragma contínua de concreto armado com 47,5m de profundidade e 1,8m de espessura. Apresentava três níveis de escoras – 16 em cada nível – e 250 estacas tensionadas de 1,8 m de diâmetro que se estendiam até 40 m de profundidade.

Na fase inicial do projeto, foi realizado um processo de seleção de opções para identificar possíveis melhorias no projeto de referência.

“Havia mais de 30 conceitos diferentes para o design do VRCB, embora rapidamente nos concentremos em diversas variações do design da lagarta, pois encontramos vantagens significativas em relação à caixa retangular mais tradicional”, diz Hall.

“A beleza desta estrutura em forma de lagarta é a sua resistência à pressão lateral, principalmente por meio de forças horizontais desenvolvidas pela forma arqueada dos painéis de parede do diafragma.

“Isso evita um sistema de escoras pouco espaçado, necessário para um arranjo convencional de parede de diafragma reto de formato retangular.”

A beleza desta estrutura de lagarta é a sua resistência à pressão lateral, principalmente por meio de forças horizontais.

As forças do arco são transferidas para os elementos de contraforte onde cada bolha se conecta com sua vizinha. Os contrafortes correm verticalmente e são sustentados por escoras superiores e intermediárias, bem como por paredes transversais sob a laje de base.