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Como a tecnologia ajudou em um projeto gigante de recuperação de terras
05 agosto 2024
O projeto de expansão futura do Porto de Brisbane, na ٰܲá, é considerado um dos maiores esforços de recuperação no hemisfério sul, com o objetivo de desenvolver aproximadamente 224 hectares de novas terras como parte da Ilha dos Pescadores artificial.

É uma tarefa que exige centenas de milhares de metros cúbicos de material e a instalação de milhões de metros de drenos verticais pré-fabricados, basicamente canudos grandes, para secar os materiais do subsolo.
Andrew Schweitzer, gerente geral da MGN Civil, disse: “Os métodos convencionais para instalar drenos de pavio eram rudimentares na melhor das hipóteses, com os contratantes posicionando os drenos de pavio da melhor forma possível, sem uma maneira fácil de garantir que os drenos estavam sendo instalados com precisão e no local ou profundidade pretendidos. Sem registros digitais as-built, o controle de qualidade sobre dezenas de milhares de drenos era quase impossível.�
Os proprietários do porto buscavam uma solução precisa e automatizada. Em 2017, eles abordaram a MGN Civil, sediada em Queensland, uma empreiteira marítima especializada em projetos civis complexos, sobre um processo melhor. A solução precisava ser capaz de localizar automaticamente a posição planejada do dreno do pavio, medir a profundidade de colocação e, idealmente, operar 24 horas por dia.
Software de controle de máquina
A MGN Civil teve a ideia de desenvolver uma escavadeira personalizada equipada com software de controle de máquina Trimble. Agora, cinco anos após a primeira implementação, essa solução continua a gerar progresso para o Porto de Brisbane.
A recuperação de terras da Fisherman Island em Queensland exige planejamento detalhado e paciência. O primeiro passo é construir um muro de pedra perimetral para isolar a área de reconstrução. Então, as equipes da MGN dragam material do Rio Brisbane, que é bombeado para grandes piquetes. O processo geralmente leva mais de dois anos. Uma vez pronta, as equipes dragam areia da Baía de Moreton e a bombeiam para os piquetes a uma profundidade de dois metros.

Em seguida, as equipes começaram a inserir os drenos de pavio verticais pré-fabricados, variando de 20 m a 40 m de profundidade, em um padrão de diamante em qualquer área única, normalmente uma grade de 50 x 50 m. A grade é importada para o software de bordo e um sistema de rover baseado em solo.
Conforme a areia pressiona a superfície, os drenos agem como um canudo, permitindo que a água suba e saia, correndo de volta para o oceano. Uma vez colocados, os pavios são cortados, deixando a área parecendo muito com um cercado.
Em seguida, as equipes colocam uma quantidade de material especificada pelo projeto, incluindo areia de sobrecarga e aterro rochoso, como estéril, rocha extraída ou agregado, para assentar o solo no prazo necessário, normalmente de 18 a 24 meses. O peso do aterro rochoso espreme mais água das camadas inferiores da terra e para cima através dos pavios.
O posicionamento eficiente dos pavios representa o maior desafio - e a parte mais essencial do processo, já que a localização desses canudos é crucial para garantir que o máximo de umidade possível seja retirada da terra recuperada para maior estabilidade a longo prazo.
A MGN Civil trabalhou primeiro com o fabricante do equipamento para desenvolver uma das mais avançadas e capazes plataformas de instalação de drenagem vertical pré-fabricada da ٰܲá, a escavadeira de drenagem vertical pré-fabricada (PVD) Komatsu PC850.
Schweitzer disse: “Com 60 m de altura, é uma das maiores máquinas de instalação de drenagem de pavio do gênero. Esta máquina é capaz de atingir profundidades antes inatingíveis de até 60 m.�
Apresentado pela primeira vez pela MGN Civil em 2018, o equipamento inclui esteiras largas e estabilizadores de solo para distribuir o peso (baixa pressão no solo) para melhorar a segurança operacional e reduzir o risco de tombamento.
Em seguida, a MGN precisava de software para habilitar o posicionamento e medir e registrar profundidades. “O software de controle de máquina parecia uma opção possível, então contatamos nosso parceiro local da SITECH Solutions�, continuou Schweitzer.
Trabalhando em estreita colaboração com a SITECH Construction Systems, revendedora da Trimble na ٰܲá, a MGN equipou a escavadeira PVD com o software Trimble Groundworks, uma solução de controle de máquina originalmente projetada para atividades de perfuração, estaqueamento e compactação dinâmica, para dar suporte à modelagem eficiente do local e à instalação de drenos de pavio sem a necessidade de levantamento topográfico e mapeamento conforme construído.
Com essa solução, o sistema de escavação pode posicionar os pavios no local com precisão de 50 mm, dentro das especificações do projeto.
Na cabine com confiança

A escavadeira Komatsu PC850 equipada com Trimble Groundworks foi usada para dar suporte a sucessivos projetos de recuperação de terras. No ano passado, as equipes concluíram a fase do projeto B1 Paddock Ground Improvement do programa de recuperação da Fisherman Island. Neste caso, a MGN Civil foi responsável pela instalação de dois milhões de metros de drenos de pavio e mais de um milhão de metros cúbicos de material de sobretaxa.
Para começar o esforço, o Porto de Brisbane define os parâmetros para o número, espaçamento e alcance de profundidade dos drenos de pavio em qualquer área. A MGN Civil então conduz outra investigação do local, coletando amostras de núcleo para confirmar o que está por baixo, o que, como eles aprenderam ao longo do tempo, varia consideravelmente de lama macia a detritos de construção.
Os dados do subsolo e os parâmetros do projeto são fornecidos aos inspetores da MGN Civil, que então criam o arquivo 3D DWG mostrando a localização planejada e a profundidade de cada dreno de pavio com base nas informações fornecidas. O modelo é então importado para o software Trimble Groundworks para orientar a instalação.
No monitor Trimble Groundworks na cabine, o operador vê pontos vermelhos onde os drenos de pavio devem ser colocados. Para cada ponto vermelho, há aproximadamente 30 partes de dados associados visíveis, como leste, norte, profundidade esperada de areia, profundidade esperada de lama, profundidade esperada de argila dura e muito mais. As leituras de pressão também são registradas em tempo real conforme o dreno é instalado para medir a profundidade e a resistência da instalação.
Luzes vermelhas/verdes visuais e dicas de áudio para guiar o operador pelo processo de instalação em cada ponto de drenagem. Vermelho indica que o dreno não está instalado; verde indica que o pavio está instalado conforme as especificações.
Schweitzer disse: “Uma das coisas brilhantes sobre o software Trimble Groundworks � e uma das coisas que os funcionários do Porto exigiam � é o alinhamento verdadeiro com os locais de drenagem de pavio especificados. Com este software, nosso operador tem que chegar a 150 milímetros do local do furo antes que a máquina permita que o mandril de aço comece a empurrar o dreno de pavio para dentro do solo.�
Assim que o mandril começa a atravessar a terra, o software mede e registra a pressão (recusa), que é enviada automaticamente para a Nuvem, onde um operador de dados gerencia os dados recebidos, convertendo-os em gráficos e relatórios simples para o proprietário.
De acordo com Schweitzer, o software agiliza as operações e o controle de qualidade, permitindo que a MGN Civil instale mais de 600 drenos por dia. No ano passado, a MGN Civil instalou dois milhões de metros de drenos de pavio verticais pré-fabricados.
“Somos pagos por metro, então tentamos instalar 16.000 m de pavios a cada 24 horas, o que dá uma média de cerca de 600 pavios�, ele disse. “Mais importante, também alcançamos uma taxa de sucesso de posicionamento extremamente alta de mais de 99,5% em mais de 80.000 drenos instalados na campanha mais recente, então mais de 300.000 pavios até o momento.�
A MGN concluiu quatro campanhas no Porto de Brisbane, com uma quinta programada para começar em outubro deste ano, o que exige a colocação de mais de 84.000 drenos de pavio adicionais.
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