Crossrail: por que a linha atrasou 3,5 anos se o túnel ficou pronto em 2015

O Crossrail escavou 42 km de túnel sob o centro de Londres, passando por baixo de prédios, de linhas de metrô do século XIX e do rio Tâmisa, e terminou essa parte em 2015. A linha, porém, só abriu no centro da cidade em 24 de maio de 2022, três anos e meio depois da data prometida, e custou cerca de £4 bilhões a mais do que o orçamento de 2010.

A explicação que costuma circular é a óbvia: cavar debaixo de uma cidade de 2 mil anos é difícil e caro. Os relatórios do tribunal de contas britânico contam outra história. Ao fim deste texto você vai saber onde o dinheiro e o tempo do Crossrail realmente foram, com a conta de cada número e a fonte.

A resposta curta sobre o atraso do Crossrail

O túnel não foi o problema. As oito tuneladoras terminaram o trabalho em 2015, e os contratos de escavação cresceram bem menos que os de estações e sistemas. O que travou a abertura foi fazer os trens conversarem com três sistemas de sinalização diferentes, testar tudo isso numa linha que ainda estava em obra e produzir a papelada de segurança de meio milhão de equipamentos.

O relatório de 2021 do National Audit Office, o tribunal de contas do Reino Unido, resume numa frase: nem a empresa do projeto, nem os patrocinadores, nem os empreiteiros perceberam como seria complexo juntar todos os sistemas e equipamentos separados. É uma confissão rara num documento oficial.

A parte que todo mundo acha difícil: o túnel

São dois túneis paralelos de 21 km cada, um para cada sentido, cavados por oito tuneladoras da alemã Herrenknecht. Cada máquina tinha 7,1 m de diâmetro de corte e entre 110 m e 150 m de comprimento; uma delas, com 110 m, pesava cerca de 1.000 toneladas. O ritmo planejado era de uns 100 m por semana, segundo o material do fabricante. Por dentro, o túnel pronto tem 6,2 m de diâmetro.

O risco real de cavar sob Londres não é o túnel desabar. É o chão da superfície afundar e rachar o que está em cima. Quando a tuneladora passa, um pouco de solo a mais do que o volume do túnel se move para o vazio, e isso aparece lá em cima como uma bacia rasa. Os engenheiros chamam esse excesso de perda de volume e medem em porcentagem da área do túnel.

A meta dos empreiteiros era perda de volume de no máximo 1%, o que dá cerca de 20 mm de recalque na superfície por tuneladora, segundo os dirigentes do Crossrail em entrevista à revista da Royal Academy of Engineering. Dá para refazer a conta com o modelo clássico de bacia de recalque, a curva de Gauss de Peck, com a largura da bacia estimada pela regra de O’Reilly e New para argila, i = 0,5 × profundidade do eixo:

• área escavada: π × (7,1 ÷ 2)² = 39,6 m²
• 1% disso: 0,396 m³ de solo a mais por metro de túnel
• recalque máximo = volume ÷ (√(2π) × i). Com o eixo a 16 m, i = 8 m e o recalque fica em 0,396 ÷ (2,507 × 8) ≈ 20 mm
• com o eixo a 30 m, i = 15 m e o mesmo 1% dá só 10,5 mm

A conta mostra por que túnel fundo é mais seguro para a superfície: o mesmo volume perdido se espalha por uma bacia mais larga e mais rasa. As profundidades de 16 m e 30 m são cenários para a conta, não as cotas de um trecho específico.

Onde nem 20 mm eram aceitáveis, o projeto injetou calda de cimento no solo para compensar o recalque enquanto a tuneladora passava. Na estação Bond Street, em Tottenham Court Road e no poço de Fisher Street foram 943 furos e cerca de 45 km de tubos de injeção. Cada passada de injeção levantava o terreno em torno de 0,5 mm, segundo o relatório técnico do próprio Crossrail. É engenharia de milímetro sob prédios em uso.

E o solo que saiu? Foram mais de 7 milhões de toneladas de material escavado, das quais pouco mais de 3 milhões seguiram de barco para a ilha de Wallasea, no condado de Essex, onde viraram uma reserva de aves costeiras. Mais de 98% do material teve reaproveitamento, conforme o balanço do projeto. Reportagens de 2013 falavam em 4,5 milhões de toneladas para Wallasea: era o plano, e ele encolheu durante a obra.

Tudo isso terminou em 2015. Em escala, é uma obra da mesma família do Eurotúnel e das expansões do Metrô de Londres, que usam as mesmas tuneladoras. A parte difícil, pelo que se imaginava, estava feita.

Onde o dinheiro foi: estações contra túneis

O relatório de 2019 do National Audit Office lista quanto cada grande contrato cresceu entre o custo-alvo na contratação, que já inclui uma margem para risco, e a estimativa de dezembro de 2018, o mês em que a linha deveria ter aberto. Os três contratos de túnel e três das estações, entre elas a que mais estourou:

A soma dos três contratos de túnel passou de £1.170 milhões para £1.708 milhões, um aumento de £538 milhões, ou 46%. Só essas três estações somam £1.334 milhões de aumento, duas vezes e meia o dos túneis. Whitechapel sozinha cresceu mais que os três túneis juntos: o custo quase sextuplicou, segundo o relatório, pela dificuldade de construir em volta de linhas de metrô e de trem em operação e de uma estação antiga.

O relatório aponta o mesmo padrão no conjunto: os maiores aumentos ficaram nos contratos de via e de sistemas dentro dos túneis e em estações como Whitechapel, Bond Street e Paddington. Bond Street atrasou tanto que a linha abriu sem parar nela. A estação só entrou em operação meses depois.

Três sistemas de sinalização na mesma viagem

A linha Elizabeth não é um metrô isolado. Ela liga duas ferrovias que já existiam, a oeste até Reading e Heathrow e a leste até Shenfield e Abbey Wood, por um túnel novo no meio. Cada trecho tem um sistema de sinalização diferente, segundo a descrição técnica da Rail Engineer:

• Túnel central e ramal de Abbey Wood: CBTC, o controle baseado em comunicação, fornecido pela Siemens. O trem sabe onde está e conversa continuamente com a via, o que permite trens mais próximos.
• Ramal de Heathrow: ETCS nível 2, o padrão europeu, com sinalização na cabine.
• Ferrovias da Network Rail nas pontas: os sistemas tradicionais de proteção britânicos, TPWS e AWS, com sinais na beira da via. A oeste, entre Paddington e Reading, o ETCS está sendo sobreposto a eles; a leste, até Shenfield, ficam só os tradicionais.

O trem precisa trocar de sistema em movimento. A troca é comandada por balizas na via, que mandam a ordem de transição, e o maquinista confirma no painel. Cada fronteira entre sistemas é um ponto em que software de fornecedores diferentes tem de concordar sobre onde está o trem e a que velocidade ele pode ir.

Isso só pode ser testado com trem de verdade andando na via de verdade. O relatório de 2019 mostra onde o cronograma quebrou. O teste dinâmico principal, com trem e sinalização juntos, começou 11 meses depois do planejado. Em março de 2019, três meses depois da data de abertura, a equipe tinha feito 116 testes, contra uma meta de 270 até aquela data, ou 43%, e emitido só 27% dos certificados de pré-comissionamento e de aceitação parcial das estações do trecho central.

O atraso tinha uma causa em cadeia. No começo de 2018, o software dos trens e da sinalização ainda não estava maduro, e os primeiros testes deram poucos resultados úteis. Em 2019, o quadro mudou: os testes achavam menos defeitos que o esperado, mas eram poucos, por falta de gente no contrato principal de sistemas e porque o software avançava devagar. E, como a obra ainda estava em andamento, os testes disputavam espaço e horário com os operários na mesma via. O relatório de 2021 dá a escala do que faltava fechar: cerca de 500 mil equipamentos individuais e 200 mil documentos de garantia de segurança.

A conta do atraso

A data pública, anunciada em 2010, era dezembro de 2018. O trecho central abriu em 24 de maio de 2022. São 41 meses de atraso, três anos e cinco meses.

O orçamento de 2010 era de £14,8 bilhões, já com a reserva para imprevistos. O custo final ficou em £18,8 bilhões, segundo a biblioteca da Câmara dos Comuns. A diferença é de £4,0 bilhões: 18,8 ÷ 14,8 = 1,27, ou cerca de 27% a mais em valores nominais (a Câmara arredonda para 28%). Parte desse aumento veio da pandemia, que o relatório de 2021 estima em £228 milhões, mas o grosso já estava contratado antes de 2020.

O relatório de 2019 também explica por que o problema cresceu em vez de ser corrigido cedo. O compromisso de manter a data de dezembro de 2018 fez a equipe comprimir o cronograma e tocar em paralelo atividades que deveriam ser sequenciais. Quando a data caiu, em agosto de 2018, os empreiteiros tiveram de manter equipes no canteiro por mais tempo que o previsto, e isso encareceu o fim da obra.

O que a linha entrega

Cada trem da série Class 345 tem 200 m, nove carros e capacidade para até 1.500 passageiros, segundo o contrato de 2014 com a Bombardier. O trecho central foi projetado para 24 trens por hora, com capacidade futura para 30, segundo a Rail Engineer.

• capacidade: 24 trens × 1.500 passageiros = 36 mil passageiros por hora em cada sentido
• comparação, com premissas declaradas: uma faixa de via expressa carrega em torno de 2 mil carros por hora. Com 1,2 pessoa por carro, são 2.400 pessoas por hora. Seriam precisas 15 faixas em cada sentido para igualar o túnel.

Na prática, a linha transporta cerca de 700 mil viagens por dia útil, segundo a biblioteca da Câmara dos Comuns. Com esse uso, a discussão sobre o atraso virou nota de rodapé para quem pega o trem todo dia.

A lição que se repete em obras grandes

O Crossrail segue um padrão que aparece em outras obras famosas: o orçamento aguenta bem a parte que já foi feita muitas vezes antes e quebra na parte inédita. No Aeroporto de Denver, o que travou a inauguração foi um sistema automático de bagagem que nunca funcionou como projetado. Na Sydney Opera House, foram as cascas da cobertura, que ninguém sabia calcular quando o projeto foi escolhido. No novo Wembley, também em Londres, foram as disputas em torno da estrutura metálica e da cobertura, que empurraram a entrega para 2007.

No Crossrail, tuneladora é tecnologia madura. Integrar três sinalizações num trem que troca de uma para outra em movimento, numa linha que liga duas ferrovias antigas por um túnel novo, era inédito nessa escala. O relatório de 2019 aponta ainda que a empresa não exigiu que cada empreiteiro cuidasse das interfaces com os outros, e é nas interfaces que esse tipo de projeto quebra.

Perguntas frequentes

Crossrail e linha Elizabeth são a mesma coisa?

Sim. Crossrail é o nome do projeto e da empresa que construiu a obra. Linha Elizabeth, em homenagem à rainha Elizabeth II, é o nome da linha em operação, administrada pela Transport for London.

O túnel do Crossrail atrasou?

Não de forma relevante para a abertura. A escavação terminou em 2015, mais de três anos antes da data prevista para abrir a linha. Os contratos de túnel cresceram entre 17% e 53%. Os de estações como Farringdon, Paddington e Whitechapel cresceram 165%, 215% e 499%.

Por que não usar um único sistema de sinalização na linha toda?

Porque os trens rodam nas ferrovias da Network Rail, compartilhadas com outros trens que usam os sistemas tradicionais, e no ramal de Heathrow, que recebeu o padrão europeu ETCS. Trocar a sinalização das ferrovias existentes inteiras custaria mais que integrar os três sistemas. O custo apareceu na integração.

Quanto o Crossrail custou por quilômetro?

Uma conta grosseira: £18,8 bilhões divididos pelos 21 km de túnel duplo dão cerca de £900 milhões por quilômetro. O número exagera, porque o custo inclui estações, trens, sinalização e obras nas ferrovias fora do túnel. Serve só como ordem de grandeza.

O que foi feito com a terra escavada?

Mais de 98% foi reaproveitado. Pouco mais de 3 milhões de toneladas foram de barco para a ilha de Wallasea, em Essex, onde formaram uma área de alagados para aves costeiras.

O princípio

No Crossrail, a parte que parecia mais arriscada, cavar 42 km sob Londres sem rachar a cidade, foi entregue em 2015 com margem de milímetros. O atraso de 41 meses e a maior parte do estouro vieram do que era novo: fazer um trem atravessar três sistemas de sinalização e provar que tudo isso é seguro. Quando uma obra grande atrasar, a pergunta útil não é qual parte é maior, e sim qual parte nunca foi feita antes.