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Para grandes projetos de túneis transfluviais no norte da China, as equipes de construção precisam de um cavalete robusto que acompanhe o ritmo tanto do carro de revestimento secundário quanto da tuneladora. Projetado para suportar cargas dinâmicas superiores a 25 toneladas, esse cavalete também precisa manobrar frequentemente em condições de túnel úmidas e lamacentas, incluindo trechos com poços inclinados.
Desafios técnicos
Durante a fase de projeto, a equipe abordou diversos desafios essenciais de engenharia:
1. Capacidade de suporte variável do solo:O acúmulo frequente de água e lama mole no piso do túnel exigia um chassi com pressão mínima sobre o solo para eliminar o risco de subsidência sob cargas pesadas.
2. Fadiga estrutural devido a cargas cíclicas pesadas: O chassi do cavalete deve suportar tensões alternadas repetidas durante o movimento contínuo. Estruturas padrão de aço carbono são propensas a fissuras por fadiga nessas condições.
3. Espaço de trabalho altamente confinado: O perfil estreito do túnel exige um sistema de mobilidade capaz de posicionamento espacial preciso e direção confiável em baixa velocidade, mesmo sob carga máxima.
Solução Técnica
Para enfrentar esses desafios, a equipe técnica da YIKANG projetou uma solução de mobilidade personalizada sobre esteiras de aço, apresentando as seguintes inovações principais:
1. Dinâmica Estrutural e Integridade dos Materiais
A estrutura principal do material rodante é construída em aço de alta resistência Q355D, proporcionando uma resistência ao escoamento aproximadamente 40% superior à do material padrão Q235. A Análise de Elementos Finitos (FEA) foi parte integrante do projeto, orientando o reforço estratégico em pontos críticos de tensão para garantir uma margem de segurança robusta sob cargas extremas de 25 a 30 toneladas.
2. Soldagem e Fabricação Especializadas
Devido às exigências críticas de segurança, todas as soldagens vitais foram executadas manualmente por mestres soldadores especializados em equipamentos pesados há mais de uma década.
• Processo controlado:Um procedimento rigoroso que envolve pré-aquecimento em múltiplos estágios e soldagem multicamadas e multipasses garante a fusão completa da raiz.
• Validação rigorosa:Cada solda passa por um Teste Visual (TV) de 100%, complementado por Teste Ultrassônico (TU) em junções críticas. Isso garante zero defeitos internos — como porosidade ou trincas — para uma resistência superior ao impacto.
3. Condução e desempenho otimizados
• Pressão sobre o solo ultrabaixa:Sapatas de esteira mais largas e uma configuração otimizada dos roletes mantêm a pressão sobre o solo em ≤55 kPa, permitindo uma operação confiável em condições de solo macio e lamacento.
• Tração de alto torque:O sistema de acionamento hidráulico integrado possui frenagem automática, garantindo um posicionamento estável e partidas suaves em superfícies inclinadas.
Resultados operacionais
Após mais de 12 meses de operação contínua desde a sua implantação, o chassi demonstrou confiabilidade excepcional, com os seguintes resultados comprovados:
• Operação ininterrupta:Obtivemos zero tempo de inatividade para o sistema de mobilidade durante toda a fase de perfuração do túnel, o que contribuiu diretamente para a conclusão do projeto dentro do prazo previsto.
• Durabilidade comprovada:Medições em campo confirmam que as taxas de desgaste das sapatas da esteira e dos roletes de apoio em condições de rocha abrasiva são significativamente menores do que o projetado, estendendo a vida útil estimada em 60%.
• Segurança aprimorada no local:O design otimizado com centro de gravidade baixo melhorou substancialmente a estabilidade lateral durante os movimentos do cavalete, aumentando a segurança operacional.
Este projeto comprova que, para aplicações de infraestrutura de alto risco e alta carga, como cavaletes de túneis, uma solução projetada sob medida supera consistentemente um produto padrão. Por meio de um controle meticuloso na seleção de materiais, expertise em soldagem e mecânica estrutural, a YIKANG entregou com sucesso uma base robusta e durável para o sistema de transmissão de equipamentos pesados críticos em túneis.