As tuneladoras são amplamente utilizadas em obras ao redor do mundo e mostram-se excelentes escolhas para túneis urbanos ou com grande cobrimento, além de ser a melhor opção para túneis em rocha com comprimento superior a 1,5 km. Tais equipamentos têm a sua origem no conceito proposto por Brunnel no século dezoito e evoluíram até o conceito proposto por Robbins na década de cinqüenta do século passado. Com exceção dos desenvolvimentos das tuneladoras DOT e DPLEX, desde então não foi introduzida nenhuma inovação radical no principio de corte desses equipamentos.

Em face da obvia oportunidade de inovação e dos desafios por maior eficiência, há a necessidade do desenvolvimento de uma nova família de tuneladoras que renegue grandes dimensões, pesos enormes e alta potência de funcionamento como características principais. Esse novo jeito de construir tuneladoras exige a quebra dos tradicionais paradigmas que conduzem o processo a mais de setenta anos. Uma alternativa é a procura de tecnologias alternativas capazes de transferir energia sem contato mecânico com o maciço rochoso. Diversas opções têm sido estudas. Elas são classificadas em métodos químicos, por lascamento térmico, por vaporização (ou fusão) e métodos mecânicos.

Enquanto os métodos químicos sofrem com problemas ambientais e de segurança, os métodos de vaporização e lascamento térmico tornamse inviáveis devido ao alto consumo energético. Uma exceção é a tecnologia de jato de água de alta potência. Apesar de ser utilizada para escavações desde o século dezoito, foi somente nos anos setenta que o jato de água tornou-se parte integrante de equipamentos de escavação de alta complexidade. Atualmente a tecnologia de corte de rocha por jato de água é considerada de baixo impacto ambiental e promissora para aplicações em engenharia civil e de minas. Um importante inconveniente, entretanto, é a alta demanda energética. Apesar de não tão alta como a demanda dos processos que envolvem introdução de calor, ela pode ser 10 ou 100 vezes superior a energia demandada pelos tradicionais discos de corte. Uma solução para esse problema é combinar jato de água e fio diamantado como princípio de corte.

A combinação de ambas as tecnologias já se mostrou a mais adequada em relação à demanda energética na lavra de rochas ornamentais quando comparada com outras opções. Além disso, a utilização de jato de água e fio diamantado já se mostrou viável em escavações de perfil fechado. Aspectos comerciais da introdução de uma nova tecnologia devem ser considerados também. O modelo de negócio adotado pelas fabricantes exige a constante substituição de peças como os discos de corte. Tais componentes, além da assistência técnica, têm o custo muito alto ao final da obra e geralmente ultrapassam o valor de aquisição do próprio equipamento. Outra característica é que o número reduzido de fabricantes (geralmente localizados nos EUA, Europa ocidental e Ásia) dificulta a livre concorrência. Dessa forma a introdução de novas tecnologias exigirá Um conceito de tuneladora com jato de água e fio diamantado como princípio de corte de rochas brandas 2 que esse mercado já consolidado comporte-se de maneira diferente.

Esse trabalho visa aproveitar justamente essa oportunidade propondo uma tuneladora que utiliza jato de água de grande potência combinado com estações de corte de fio diamantado em uma cabeça de corte em dois estágios. O processo de desenvolvimento, baseado no método de desenvolvimento de produto PRODIP, permitiu a a concepção de uma máquina mais leve, menor e mais barata, além de um inovador ciclo operacional.

Uma estimativa teórica do desempenho (taxa de avanço e custo operacional primário) também é abordada. Enquanto a taxa de avanço mostrou-se bastante animadora para rochas brandas, mostrou-se insuficiente para rochas duras. Já os custos foram superiores em ambas as análises, porém relativamente competitivos para rochas brandas.