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Patent Searching and Data


Title:
TUNNEL TREATMENT METHOD AND DEVICE WITH SELF-LINED AND SELF-INJECTABLE PIPE-ROOFING
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2016/183645
Kind Code:
A1
Abstract:
The subject matter of the present patent allows soil or rock masses to be drilled by rotary percussion drilling using the HIDROBIT® (1) coupled to the casing shoe (2), at the same time as cement grout is injected with the reinforcement, by simultaneous introduction of the Schedule steel pipe or the like, which is previously screwed (and optionally welded) into the casing shoe, remaining in the bore hole after cement grout is injected. The HIDROBIT® (1) is recoverable and is therefore withdrawn from the bore hole after drilling, reinforcement and injection, which are simultaneously carried out when producing the self-lined and self-injectable pipe-roofing in a single operation. With the present method, once drilling is completed, reinforcement is also completed in that the Schedule pipe or the like is inserted and cement grout is injected, since these operations are simultaneously carried out during the drilling step, in other words pipe-roofing is completed and the entire work is finished in a single operation with the withdrawal of the recoverable HIDROBIT® (1) tool by reversing the rotary movement of the drill, uncoupling the HIDROBIT® from the casing shoe (2) screwed (and optionally welded) into the Schedule steel tube or the like that is used as a reinforcement for the self-lined and self-injectable pipe-roofing.

Inventors:
DOS SANTOS MÁRCIO (BR)
Application Number:
PCT/BR2015/000072
Publication Date:
November 24, 2016
Filing Date:
May 15, 2015
Export Citation:
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Assignee:
DOS SANTOS MÁRCIO (BR)
International Classes:
E21B10/62; E21B7/20; E21B10/61; E21B10/64
Domestic Patent References:
WO2004057148A12004-07-08
WO1995034740A11995-12-21
WO2014005166A22014-01-09
WO2011146955A22011-12-01
Foreign References:
JP2997998B22000-01-11
JP2000204870A2000-07-25
US20140144710A12014-05-29
EP1223306A12002-07-17
US20130098689A12013-04-25
Attorney, Agent or Firm:
DE MAGALHÃES, Luiz Claudio (BR)
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Claims:
REIVINDICAÇÕES

1. PROCESSO E DISPOSITIVO PARA TRATAMENTO DE TÚNEIS ATRAVÉS DE ENFILAGENS TUBULARES AUTO-REVESTIDAS E AUTO-INJETÁVEIS, para perfuração revestida e injeção de calda de cimento simultânea, que reduz as etapas de perfuração, armação e injeção a uma única operação, a perfuração no maciço, a armação através da introdução do tubo de aço Schedule ou similar e a injeção de calda de cimento, caracterizado por dispor de uma ferramenta HIDROBIT® recuperável (1) que possui forma cilíndrica alongada que dispõe de canal interno (5) para passagem de fluido e um bico injetor especial (3) para saída radial da calda de cimento. Possui também um sistema auto-travante (6) para acoplamento das peças e recuperação das mesmas, dispondo ainda de dois orifícios frontais (4) para saída do fluido estabilizante e/ou ar comprimido utilizado na perfuração, e dois sulcos laterais (8) para saída do volume excedente de material de refluxo proveniente da perfuração e injeção, cujo controle se necessário é complementado através da utilização de válvulas de retenção instaladas na boca do furo..

2. PROCESSO E DISPOSITIVO PARA TRATAMENTO DE TÚNEIS ATRAVÉS DE ENFILAGENS TUBULARES AUTO-REVESTIDAS E AUTO-INJETÁVEIS, de acordo com a reivindicação 1 , caraterizado por dispor de uma sapata de perfuração (2) em formato anelar que permite envolver o HIDROBIT®' possui também um orifício lateral (3) para o encaixe do bico Injetor, por meio do qual a calda de cimento é injetada simultaneamente à perfuração, sendo este internamente valvulado para direcionamento do fluido.

3. PROCESSO E DISPOSITIVO PARA TRATAMENTO DE TÚNEIS ATRAVÉS DE ENFILAGENS TUBULARES AUTO-REVESTIDAS E AUTO-INJETÁVEIS, de acordo com a reivindicação 1 , caraterizado pelo fato da sapata de perfuração (2) possuir formato anelar e possuir um sistema rotativo constituído de uma parte fixa que permite a rotação livre da sapata e a parte fixa é rosqueada (podendo ser também soldada) ao tubo de aço Schedule ou similar, que servirá de armação para a enfilagem, dita da sapata de perfuração (2) sendo responsável pelo avanço da perfuração, onde a sapata leva consigo o tubo de aço Schedule ou similar, inserindo-o internamente ao furo durante a injeção simultânea de calda de cimento.

PROCESSO E DISPOSITIVO PARA TRATAMENTO DE TÚNEIS ATRAVÉS DE ENFILAGENS TUBULARES AUTO-REVESTIDAS E AUTO-INJETAVEIS, de acordo com a reivindicação 3, caraterizado pelo fato da sapata de perfuração (2) dispor de um canal separador (7) entre a parte fixa e móvel, pelo qual permite a passagem da calda de cimento oriunda do bico Injetor especial, o qual é acoplado no oficio lateral (3) do HIDROBIT®, por meio do qual efetua-se a injeção de calda de cimento de forma radial aproveitando o movimento de rotação do eixo da perfuração, executando a injeção concomitantemente à perfuração, podendo ser direcionado com inclinações, pressões, volumes e velocidade variáveis.

Description:
PROCESSO E DISPOSITIVO PARA TRATAMENTO DE TÚNEIS ATRAVÉS DE ENFILAGENS TUBULARES AUTO-REVESTIDAS E AUTO-INJETÁVEIS.

Cam os da Patente

Redução do tempo de execução do tratamento para sustentação de túneis; Redução de custos com materiais e mão de obra, empregados na execução do tratamento para sustentação de túneis;

Aplicabilidade para tratamento de túneis, execução de fundações especiais, consolidações e contenções de maciços, permitindo a redução de tempo e custos com materiais e mão de obra aplicados nestes serviços, além de conferir maior sustentabilidade, versatilidade, precisão técnica e segurança.

Estado da Técnica

A perfuração de túneis é um desafio enfrentado pela humanidade há muitos séculos. São obras relativamente caras e demoradas, pois demandam estudos, diversas tecnologias e processos executivos complexos que são dimensionados de acordo com variáveis tais como: aplicação, dimensões e principalmente características geológico geotécnicas do maciço a ser atravessado, porém os benefícios económicos e sociais são inúmeros. Os túneis se tornaram um marco no desenvolvimento de civilizações e impérios, como na Roma antiga através da implementação de túneis e passagens de abastecimento hídrico, transporte de mercadorias e acessos entre cidades, o que possibilitou a expansão das fronteiras e territórios urbanos.

Hoje não é diferente, com o crescimento da densidade populacional nos grandes centros urbanos bem como o avanço das relações comerciais globalizado, em muitos casos os túneis são a única solução para ligar duas regiões e assim possibilitar o fluxo de pessoas, comércio e serviços.

No Brasil, a aplicabilidade dos túneis se mostra essencial também para atenuar impactos ambientais que seriam causados com a abertura de estradas em regiões serranas. As principais ligações entre o Planalto Paulista e o litoral do Estado de São Paulo se dão pelos túneis das rodovias dos Imigrantes e Anchieta. Também com a duplicação da Rodovia dos Tamoios, projeto que está em andamento, pretende-se diminuir o impacto da obra no Parque Estadual da Serra do Mar, executando mais da metade do trecho da rodovia em túneis.

Os túneis apresentam-se como solução não somente em obras metroviárias como excelente solução de mobilidade social nas cidades de São Paulo, Rio de Janeiro, Belo Horizonte, Fortaleza e Salvador, à exemplo das grandes metrópoles como Londres e Nova Iorque, mas também como solução para obras rodoviárias como no caso do Rodoanel Norte na Serra da Cantareira (SP), Nova Subida da Serra de Petrópolis (RJ), Via Expressa e Binária em substituição à Via Perimetral na Zona Portuária do Rio de Janeiro (RJ), também se aplicam à obras ferroviárias como a Ferrovia Norte & Sul, Barragens e Hidrelétricas, Minerodutos, entre outras aplicações.

Os processos executivos envolvidos na construção de túneis vêm evoluindo com o passar do tempo. O túnel Subalpino na Suíça, o Eurotúnel com 50,5km de extensão submerso sob o Canal da Mancha, ligando a França à Inglaterra, considerada uma das mais importantes obras de engenharia do mundo, são exemplos do avanço da tecnologia e metodologia empregada na execução de túneis.

Hoje são utilizados basicamente dois métodos para execução de túneis, o TBM (Tunnel Boring Machine) que se utiliza de um equipamento de grande porte (tuneladoras) que fazem automaticamente a perfuração do maciço, escavação e retirada do material e por fim a estabilização da abóbada e hasteais com a instalação de aduelas de concreto armado. O segundo trata-se do NATM - New Austrian Tunneling Method (Ladislaus von Rabcewicz, Leopold Muller, e Franz Pacher, 1962, Áustria) que une um conjunto de técnicas de estabilização e escavação para o avanço do túnel.

A técnica de tratamento e estabilização do maciço para avanço da escavação dos túneis mais utilizada no NATM é executada através de Enfilagens Tubulares Injetadas. Essa técnica consiste em executar uma série de perfurações tangenciando o contorno dos túneis a ser escavado. São assim executados com inclinação positiva em relação ao túnel, especialmente concentrados no teto do túnel para sua completa estabilização, permitindo a escavação do túnel.

Assim, o atual Estado da Técnica é conhecido pelas seguintes tecnologias:

Enfilagem Tradicional (Enfilagem Tubular Injetada)

Este processo é executado em três operações:

1 a Perfuração com diâmetro de 4 a 5 polegadas (100 a 125mm);

2 a Inserção do tubo de aço Schedule ou similar manchetado, com diâmetro nominal de 2 ½ polegadas (73mm externo e 62,68mm interno), sendo o mais usual para este tipo de tratamento no Brasil;

3 a Injeção de calda de cimento através das válvulas manchetes com pressões que normalmente variam de 5kgf/cm 2 até 30kgf/cm 2 , que são calculadas e especificadas pela projetista de acordo com as condições geológico- geotécnicas do maciço a ser tratado, além da experiência das empresas executoras.

Jet Grouting

Trata-se de uma metodologia que já é empregada no mundo inteiro. Consiste na técnica de melhoramento de maciços com injeções de calda de cimento à altas pressões (geralmente de 200kgf/cm 2 até 500kgf/cm 2 ). Deste conceito principal surgem três métodos aplicados em função do tipo de maciço e diâmetro da coluna de solo cimento a ser executada, são eles:

1 a CCP (Cement Churning Pile) com haste simples de perfuração e injeção (Monotubo) (NAKANISHI, 1970,Japão). Com este método é possível executar colunas de solo cimento com diâmetros de até 80cm, utilizando apenas a alta pressão da bomba de injeção de calda de cimento sem a aplicação de ar comprimido.

2 a JSG (Jumbo Special Grout) ou JG (Jumbo Grout) (Nakanishi e Yahiro, 1970, Japão), bastante utilizado no Brasil. Neste método são utilizadas duas hastes coaxiais, onde na haste interna injeta-se a calda de cimento a alta pressão e na haste externa o ar comprimido com o objetivo de conferir maior energia cinética ao jato de calda de cimento e assim obter colunas de solo cimento com diâmetros acima de 80cm, geralmente até 2m de diâmetro.

3 a CJG (Columm Jet Grout), com tubo ou haste tripla, com emprego de ar comprimido (Yahiro, 1976, Japão). Este último não é muito utilizado no Brasil.

Todos estes processos que compõe o Jet Grouting consistem na erosão do solo (processo erosivo), utilizando-se de altas pressões aplicadas no solo para formação das colunas de solo cimento, portanto mais suscetíveis a recalques significativos dependendo das condições geológico-geotécnicas do maciço onde será executado o túnel, principalmente os de baixa cobertura.

O Estado da Técnica desse processo consiste em duas ou três operações: 1 a Perfuração com diâmetro 4 a 5 polegadas (100 a 125mm) através de hastes de perfuração e brocas tricônicas;

2 a Injeção de calda de cimento à alta pressão (200 kgf/cm 2 até 500 kgf/cm 2 ); 3 a Armação da coluna recém-injetada através da inserção do tubo de aço Schedule ou similar. (Etapa opcional, seu uso é determinado pelo projetista, de acordo com as condições geológico-geotécnicas do maciço). Após esses avanços, foi desenvolvida uma tecnologia que corresponde ao Estado da Técnica atual onde estas metodologias foram reduzidas de três operações para duas operações, chamada de Enfilagem Auto-Perfurante.

Nesta metodologia executa-se a perfuração parcializada com um bit piloto acoplado a uma sapata de perfuração que avança com um tubo de aço munido de válvulas manchetes em sua extensão. Este tubo de aço é soldado na sapata que é acoplada ao bit piloto. Este conjunto avança concomitantemente na operação da perfuração.

Quando atingida a profundidade determinada pelo projeto, o movimento de rotação da perfuratriz é invertido, fazendo com que o bit piloto se destrave do conjunto tubo e sapata perdidos, e assim é retirado do furo, deixando o tubo de aço e sapata no furo.

Após isso, se faz o tamponamento do tubo de aço na boca do furo para efetuar a injeção de calda de cimento através das válvulas manchetes instaladas ao longo do tubo de aço ou em alguns casos é inserido um dispositivo obturador no tubo de aço para efetuar a injeção de calda de cimento de maneira parcializada (em diferentes horizontes) isolando-se manchetes distintas.

Assim, esse atual Estado da Técnica reduziu as metodologias anteriores á duas operações. Para tal, a cada enfilagem executada é necessário absorver o custo de uma nova sapata especial que permanece perdida no furo junto ao tubo de aço.

Essa tecnologia, que representa o mais avançado Estado da Técnica é descrita na patente WO2009007494, BIT ASSEMBLY de titularidade da Robit Rocktools LTD.

Embora essa metodologia possibilite uma economia de tempo e mão de obra em relação às metodologias tradicionais, a mesma gera altos custos com material empregado na sapata especial que é perdida em cada furo, além do custo adicional envolvido no fornecimento de tubos de aço com maior diâmetro em relação ao utilizado nas enfilagens tradicionais, o que representa um acréscimo no custo de manufatura e importação uma vez que o tubo de aço ofertado não é produzido no Brasil. Quando esse custo é multiplicado pelo número de enfilagens tubulares executadas em cada avanço de escavação do túnel, e ainda multiplicado ao longo dos muitos quilómetros de túnel a que se propõe executar, mostra-se bastante oneroso frente às metodologias tradicionais.

O titular da presente patente, através da experiência angariada ao longo de 27 anos executando tratamento de túneis, apresenta um novo Processo e Dispositivo para Tratamento de Túneis através da execução de Enfilagens Tubulares Auto-Revestidas e Auto-lnjetàveis, em uma única operação, sendo 15 000072

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destinado à estabilização de abóbadas e hasteais de túneis em uma única operação, contemplando:

1. A perfuração no maciço,

2. A armação através da introdução do tubo de aço Schedule ou similar.e 3. A injeção de calda de cimento.

As três fases em uma única etapa, conferindo economia de prazo, menor custo e maior segurança. Sendo exequíveis em qualquer tipo de solo, com perfurações horizontais, verticais e inclinadas, permitindo a aplicabilidade a uma gama de serviços além das enfilagens tubulares injetadas para tratamento de túneis, como também em fundações especiais, consolidações de maciços, contenções e outros correlatos.

Avanços ao Estado da Técnica trazidos pelo Processo e Dispositivo para Tratamento de Túneis através da execução de Enfilagens Tubulares Auto- Revestidas e Auto-lnjetáveis, objeto desta patente.

A tecnologia apresentada neste novo processo e dispositivo, foi possível com a criação e o desenvolvimento da ferramenta HIDROBIT ® , a frente descrita, que é acoplada a uma nova Sapata de Perfuração, permitindo assim executar estes tratamentos em uma única operação com maior segurança, menor tempo de execução, redução de custos operacionais, melhor qualidade da perfuração com a maior garantia da inclinação e melhor controle dos parâmetros utilizados na injeção de calda de cimento ou outros fluidos estabilizantes, evitando assim recalques indesejáveis, em especial em túneis de baixa cobertura.

O Processo e Dispositivo para Tratamento de Túneis através da execução de Enfilagens Tubulares Auto-Revestidas e Auto-lnjetáveis, aplicado ao tratamento do túnel, é executado em uma única operação, ou seja, efetua-se a perfuração revestida com tubo de aço Schedule ou similar, concomitantemente à injeção de calda de cimento de acordo com as pressões controladas e conforme determinado pelo projetista, desde baixas até altas pressões, com melhor controle de volume da calda de cimento. Portanto, na medida em que o maciço é tratado através da injeção de calda de cimento, automaticamente se faz a armação através da inserção do tubo de aço Schedule ou similar, minimizando as deformações do maciço e consequentes recalques superficiais em materiais com qualquer característica geológico-geotécnica.

As metodologias existentes atualmente no mercado nacional e internacional para Enfilagens Tubulares contemplam a perfuração parcializada, ou seja, utilizam-se hastes e tubos de aço seccionados em lances de menor comprimento e que são acoplados durante a perfuração até que se atinja o comprimento pré-estabelecido em projeto. Diferentemente destas metodologias, o novo Processo e Dispositivo para Tratamento de Túneis através da execução de Enfilagens Tubulares Auto-Revestidas e Auto- Injetáveis tem a sua perfuração executada em uma única etapa, utilizando um único lance de hastes e tubo de aço dimensionado de acordo com o comprimento final da Enfilagem, normalmente com comprimento entre 12 e 15m, portanto, obtêm-se o máximo de retidão, garantindo o mínimo de desvio por tratar-se de uma estrutura que confere maior rigidez ao conjunto, ao mesmo tempo em que ocorre a injeção que, com volume e pressão melhor controladas através do inovador Bico Injetor Especial, pode-se oferecer maior garantia da injeção integral da enfiiagem em todo o horizonte perfurado, evitando assim também a dispersão aleatória da calda de cimento.

A criação do HIDROBIT ® , acoplado a uma inovadora Sapata de Perfuração permitiu o desenvolvimento dessa nova patente, intitulada Processo e Dispositivo para Tratamento de Túneis através da execução de Enfilagens Tubulares Auto-Revestidas e Auto-lnjetávets e fez com que o Estado da Técnica avance pelas inovações descritas a seguir, sendo o conjunto para perfuração revestida e injeção de calda de cimento simultânea, composto por: o HIDROBIT ® : Ferramenta em formato cilíndrico alongado, desenvolvido em aço especial para perfuração em solos, rochas, blocos de rocha, matacões, e materiais com SPT 50 golpes ou de alta consistência rochosa.

É acoplado internamente à Sapata de Perfuração por meio de um sistema auto-travante que transmite o movimento de rotação da perfuratriz e impacto rotopercussivo através do martelo de superfície (Top Hammer) ou martelo de fundo DTH (Down The Hole Hammer) para o conjunto, permitindo assim o avanço da perfuração e injeção de calda de cimento simultânea. Este sistema auto-travante permite também que o HIDROBIT ® seja recuperável, ou seja, é retirado após a conclusão da enfilagem tubular já perfurada, armada e injetada para utilização em outras enfilagens tubulares injetadas.

Possui dois orifícios frontais que permitem a passagem do fluido estabilizante e/ou ar comprimido utilizado na perfuração. Possui também um orifício lateral para o encaixe do Bico Injetor, por meio do qual a calda de cimento é injetada simultaneamente à perfuração, sendo este internamente valvulado para direcionamento do fluido.

Sapata de Perfuração: Elemento perfurante em formato anelar pelo qual se acopla o HIDROBIT ® . Também desenvolvido em aço especial para perfuração em solos, rochas, blocos de rocha, matacões, e materiais com SPT>50 golpes ou de alta consistência rochosa.

É acoplado externamente ao HIDROBIT® por meio do sistema auto- travante descrito acima.

A Sapata de Perfuração possui um sistema rotativo especial constituído de uma parte fixa que permite a rotação livre da sapata. Esta parte fixa é rosqueada (podendo ser também soldada) ao tubo de aço Schedule ou similar, que servirá de armação para a Enfilagem. Por meio do avanço da perfuração, a Sapata leva consigo o tubo de aço Schedule ou similar, inserindo-o internamente ao furo durante a injeção simultânea de calda de cimento.

Dispõe de um canal separador entre a parte fixa e móvel, pelo qual permite a passagem da calda de cimento oriunda do Bico Injetor Especial;

Bico Injetor Especial: Elemento que direciona o fluxo de injeção de calda de cimento radial à perfuração, podendo ser direcionado com inclinações, pressões, volumes e velocidade variáveis. Foi desenvolvido em aço especial para suportar de baixas até altas pressões e possui formato que possibilita a injeção uniforme do trecho perfurado pelo conjunto HIDROBIT ® e Sapata de Perfuração. Este é acoplado no oficio lateral do HIDROBIT®, por meio do qual se efetua a injeção de calda de cimento de forma radial aproveitando o movimento de rotação da perfuração, executando a injeção concomitantemente à perfuração.

Ilustrações e Descrição do Processo e Dispositivo Para Tratamento de Túneis Através de Enfilagens Tubulares Auto-Revestidas e Auto-lnjetáveis, objeto desta patente.

Para que se possa ter uma visualização adequada do novo dispositivo e compreensão do processo de utilização, são anexas as figuras ilustrativas do conjunto HIDROBIT ® e Sapata de Perfuração conforme descrito abaixo:

Figura 1 : Vista Lateral do Conjunto;

Figura 2: Vista Superior do Conjunto (Detalhe do Bico Injetor);

Figura 3: Vista Frontal do Conjunto;

Figura 4: Vista Posterior do Conjunto;

Figura 5: Vista Lateral do HIDROBIT ® ;

Figura 6: Vista Inferior do HIDROBIT ® (Detalhe do Sistema Auto-Travante); A Figura 7 é uma vista de um corte em perspectiva do conjunto ferramenta HIDROBIT ® recuperável e sapata de perfuração.

O novo dispositivo é basicamente constituído por duas partes, uma interna, ferramenta HIDROBIT ® recuperável (1 ) e uma externa, sapata de perfuração (2), que trabalham em conjunto, sendo unidas por meio de um dispositivo auto- travante (6).

A ferramenta HIDROBIT ® recuperável (1) é composta por um corpo alongado em forma cilíndrica que dispõe de um canal interno (5) para a passagem de fluido, um bico injetor (3) localizado na lateral, por onde se executa a injeção de calda de cimento. Também possui dois orifícios frontais (4) para a saída do fluido de perfuração, além de dois sulcos laterais (8) para saída do volume excedente de material de refluxo proveniente da perfuração e injeção. A sapata de perfuração (2) é um corpo de formato anelar e envolve a ferramenta HIDROBIT ® recuperável (1), estando as duas solidariamente acopladas. A sapata de perfuração (2) possui um corpo rotativo espaçado por um canal (7) que permite a saída do fluido proveniente do bico injetor especial. Logo acima está uma parte fixa que é rosqueada (podendo ser soldada) ao tubo de aço Schedule ou similar que servirá de armação para a enfilagem. Foi também projetado um bico injetor especialmente desenvolvido e fabricado em aço especial para suportar de baixas a altas pressões (5 kgf/cm 2 até 500 kgf/cm 2 ), que é acoplado ao orifício lateral (3) do HIDROBIT ® (ferramenta recuperável) por onde efetua-se a injeção de calda de cimento de forma radial ou inclinada.

O objeto da presente patente permite a perfuração rotopercussiva no maciço do túnel, em solo ou rocha, a partir da rotação e percussão do HIDROBIT® acoplado à Sapata de Perfuração, executada simultaneamente à injeção de calda de cimento com a armação através da introdução concomitante do tubo de aço Schedule ou similar, que é previamente rosqueado (podendo ser soldado) à Sapata de Perfuração que permanecem no furo após a injeção de calda de cimento. O HIDROBIT ® é recuperável, portanto é retirado do furo após a perfuração, armação e injeção que ocorrem simultaneamente, quando da execução das Enfilagens Tubulares Auto-Revestidas e Auto-lnjetáveis em uma única operação.

Com o presente processo, ao ser concluída a perfuração, estará automaticamente concluída a armação através da inserção de tubo Schedule ou similar bem como a injeção, pois são executadas simultaneamente durante a etapa de perfuração, ou seja, estará concluída a enfilagem, finalizando todo o trabalho em uma única operação com a retirada da ferramenta HIDROBIT ® recuperável (1 ) desacoplando-a da sapata de perfuração (2) que está soldada ou rosqueada ao tubo de aço, a partir da reversão do movimento de rotação da perfuratriz.

Resultados Com a execução da Perfuração Revestida e Injeção de Calda de Cimento em uma única operação através do novo Processo e Dispositivo Para Tratamento de Túneis Através de Enfilagens Tubulares Auto-Revestidas e Auto-lnjetáveis, obtemos benefícios técnicos e financeiros, os quais são listados abaixo:

· Segurança: Por tratar-se da execução em apenas uma única operação, que contempla: Perfuração, Armação com tubo de aço Schedule ou similar, e Injeção de calda de cimento, efetua-se o tratamento instantâneo do maciço garantindo a sua estabilidade estrutural, minimizando os riscos de deformações e recalques decorrentes da exposição de perfurações que não são rapidamente armadas e injetadas.

• Precisão Técnica: A composição de materiais utilizados no conjunto aliado a seu formato, confere à perfuração uma maior garantia da inclinação, pois a estrutura adquire maior rigidez frente às metodologias tradicionais, reduzindo assim os desvios em relação à inclinação pré-determinada em projeto.

• Tempo de Execução: Obtém-se um ganho de no mínimo 50% de tempo em relação às metodologias existentes atualmente (nacionais ou internacionais), principalmente por reduzir o processo executivo a uma única operação.

· Controle de Parâmetros: Neste novo processo e dispositivo é possível controlar com maior precisão e segurança os parâmetros de pressão, volume e tempo de injeção de calda de cimento, garantindo a injeção integral do horizonte tratado e evitando também a dispersão aleatória de calda de cimento em qualquer formação geológico-geotécnica.

· O Diâmetro Efetivo das Enfilagens Tubulares Auto-Revestidas e Auto- lnjetáveis, executadas através deste novo Processo e Dispositivo, que normalmente varia entre 20cm até 60cm, é determinado em função das características do maciço de solo e/ou maciço rochoso a ser tratado. A partir destas características geológico-geotécnicas, são calculados os parâmetros para injeção de calda de cimento, como pressão, volume, velocidade entre outros, o que resultará no Diâmetro Efetivo obtido na execução das Enfilagens.

• Túneis de Baixa Cobertura: A precisão do Controle dos Parâmetros de Injeção permite variar a pressão e volume de calda de cimento injetado ao longo do horizonte a ser tratado de acordo com as feições geológico- geotécnicas do maciço, podendo assim obter-se melhor controle destes parâmetros em determinados trechos do maciço, minimizando assim recalques superficiais, os quais são mais suscetíveis em túneis de baixa cobertura.

· Redução de Custos: Todo o inovador conjunto de Perfuração, Armação e Injeção HIDROBIT ® , desenvolvido pelo Processo e Dispositivo Para Tratamento de Túneis Através de Enfilagens Tubulares Auto-Revestidas e Auto-lnjetáveis em uma única operação, teve seus estudos baseados para operar com o tubo de aço Schedule ou similar com diâmetro nominal 2 ½ polegadas (73mm externo e 62,68mm interno), ou seja, dentro do padrão utilizado na maioria dos tratamentos de túneis através de Enfilagens Tubulares Injetadas no Brasil, além da redução de custos operacionais que envolvem mão de obra e acessórios adicionais utilizados na injeção e tempo de execução. Nas metodologias disponíveis atualmente no mercado nacional e internacional, faz-se necessária uma equipe para manuseio e troca de ferramental para a execução das injeções de calda de cimento, além da equipe de preparo e operação da bomba para injeção. O HIDROBIT ® dispensa a troca de ferramental utilizado na injeção de calda de cimento, já que é executada simultaneamente à perfuração e armação. · Versatilidade na Aplicação: Quebrando o paradigma da aplicabilidade de determinadas ferramentas e metodologias restritas a equipamentos de perfuração específicos, o HIDROBIT ® foi desenvolvido para trabalhar acoplado a perfuratrizes hidráulicas e pneumáticas, com martelos de superfície (Top Hammer - hidráulicos ou pneumáticos) ou martelos de fundo DTH (Down The Hole Hammer) acoplados a rotatores hidráulicos ou pneumáticos. O HIDROBIT também foi desenvolvido para trabalhar em Perfuratrizes Hidráulicas específicas com médio a alto torque, ampliando assim a gama de aplicação do HIDROBIT ® com maiores diâmetros, caso necessário, utilizando tubos de aço com diâmetro nominal acima de 2 ½ polegadas para tratamento de túneis. O sistema pode ser também utilizado em Jumbos de Perfuração, porém devido à limitação de torque deste tipo de equipamento, o sistema de perfuração deve também se limitar à diâmetros e profundidades menores em relação aos aplicáveis à Perfuratrizes Hidráulicas com médio a alto torque, específicas para tratamento de túneis.