Seguindo o caminho da natureza

A Hill Hiker, empresa sediada em Minnesota, idealiza e implementa um sistema de teleférico inovador que liga residências à costa. 

Elevadores inclinados - Panora, Iowa

Enviado por Bill MacLachlan,
Hill Hiker, Inc.

A Hill Hiker, Inc., empresa sediada em Minnesota, atua no mercado desde 1997, instalando elevadores inclinados nos Estados Unidos e em todo o mundo. Com um longo histórico de sucesso na conclusão de projetos complexos, a Hill Hiker foi escolhida por proprietários de uma residência em Iowa para assumir seu projeto singular em uma encosta. A encosta apresentava muitos desafios. O primeiro era sua inclinação acentuada e irregular. O comprimento total era de 36,5 metros (120 pés). O ângulo do trilho começava em 27° e aumentava para 2°. A Hill Hiker desenvolveu um método seguro e consistente para nivelar a cabine do elevador. Além disso, pela primeira vez, instalamos um sistema de autonivelamento em uma subestrutura de pilares helicoidais.

Outro problema importante era o ambiente úmido e chuvoso. Para evitar isso, a Hill Hiker implementou diversas inovações. Primeiro, optamos por fabricar o elevador em aço galvanizado a quente padrão. Em seguida, como a corrosão de peças vulneráveis ​​torna o uso de um cabo móvel em ambientes externos pouco confiável, a Hill Hiker utilizou a tecnologia sem fio mais avançada disponível, alojada em uma caixa NEMA 4X. Usamos nosso trilho de perfil C de 91 cm (3 pés) exclusivo. O elevador é acionado por uma única máquina de enrolamento de cabo de 9,5 mm (3/8 pol.) com um motor de 5 hp, o que simplifica os componentes de içamento e minimiza a possibilidade de corrosão e outros riscos.

A cabine mede 107 cm x 132 cm, com paredes de policarbonato de 107 cm de altura, cinco vezes mais resistentes que o vidro. A cabine pesa 340 kg e tem capacidade para 363 kg. O elevador está equipado com mais de sete sistemas de segurança diferentes, incluindo um desenvolvido especificamente para o projeto Panora. O elevador percorre uma distância de 28 metros. 

Criando um Plano

Jared e Hillary Nielsen estavam procurando uma casa de férias nos Estados Unidos, chegando a considerar o Havaí. Quando avistaram um terreno no Lago Panorama, um reservatório formado pelo Rio Middle Raccoon em Panora, Iowa, a uma curta distância de carro de sua residência principal, o casal aproveitou a oportunidade. Começaram a projetar e construir sua nova casa nas águas cristalinas, com vistas para a paisagem rural circundante, realçadas pela elevação vertical de 63 metros do terreno. Durante o processo de projeto, porém, perceberam um aspecto do terreno que havia sido negligenciado: a colina de 120 metros de altura até a margem, com uma inclinação de 40°. Isso se provaria um desafio. 

Jared Nielson começou a pesquisar empresas no início de 2021 e encontrou a Hill Hiker online. O fundador e presidente, Bill MacLachlan, usou seus 32 anos de experiência no setor para ajudar Jared a visualizar como seria uma empresa como a Hill Hiker.^® poderia ser adicionado à paisagem da propriedade. MacLachlan também garantiu a Jared que a Hill Hiker ajudaria a concluir o projeto, além de dar suporte ao equipamento por meio de manutenção e assistência técnica nos anos seguintes. 

Jared reuniu sua equipe e iniciou o processo de projeto. Ele colocou MacLaughlan em contato com o construtor e o arquiteto paisagista do casal, Rick Hayes, da Hayes Construction, e Nick Brosamle, da Country Landscapes. Após muita discussão, a equipe definiu a localização ideal para o elevador inclinado proposto. Ao discutir a localização do elevador, a equipe teve que considerar vários pedidos dos clientes. O elevador deveria ser de fácil acesso, ficar o mais próximo possível da água e não obstruir a vista da casa para o Lago Panorama. MacLaughlan acreditava que a melhor maneira de atender ao desejo dos clientes era começar modificando o muro de contenção existente de 4,8 metros (16 pés) para ocultar o elevador da vista da casa.

Com a viabilidade assegurada, uma reunião no local foi agendada com todas as partes envolvidas. Harrison Swadley, assistente de vendas da Hill Hiker, reuniu-se com os proprietários, o construtor e a equipe de paisagismo. Ele dedicou um tempo para traçar uma linha de referência para representar o percurso do elevador. A linha revelou que o ângulo da colina não era constante. A linha começava no topo da colina com uma inclinação de 27° e tornava-se muito mais íngreme na base, chegando a 42°. A Hill Hiker já instalou elevadores com inclinações superiores a 70°, portanto, a empresa poderia superar qualquer um dos ângulos. No entanto, precisávamos determinar a melhor maneira de manter a cabine do elevador nivelada durante a curva na descida.

As complicações se multiplicam

Para complicar ainda mais as coisas, o terreno e a inclinação da encosta não permitiam o uso de concreto, material normalmente utilizado pela Hill Hiker para a estrutura de suporte. Geralmente, as subestruturas de elevadores instaladas são compostas por colunas redondas de 18 cm com parafusos roscados de cura úmida ou bases de concreto de 2 cm x 5 cm com postes de suporte fixados com martelo perfurado. No entanto, nenhuma das opções seria viável, considerando a acessibilidade limitada da encosta, as condições do solo e os diferentes ângulos extremos. 

Considerando a dificuldade da encosta, Swadley sugeriu a possibilidade de usar estacas helicoidais (ou estacas de parafuso) como estrutura de suporte. A Country Landscape, familiarizada com estacas helicoidais, sentiu-se confortável com o método e finalizou o projeto. As estacas helicoidais são normalmente usadas em terrenos onde o solo é predominantemente arenoso. Elas perturbam minimamente o solo e ajudam a conter a encosta. Durante a instalação, a equipe utilizou carregadeiras compactas com um acessório de perfuração telescópica. O acessório é equipado com um medidor para indicar quando a estaca atende aos requisitos de engenharia. Como as estacas são arredondadas, a Hill Hiker utilizou um sistema de suporte personalizado com parafusos em U, placas e tubos de fixação. Além disso, reforçamos a segurança das estacas com contraventamento e interligação entre elas. 

Com as novas informações, medições exatas e fotos da linha de referência, Swadley e MacLaughlan começaram a traçar uma estratégia. Eles perceberam a necessidade de um sistema de autonivelamento. Como a subestrutura precisava ser composta por estacas helicoidais, MacLaughlan decidiu optar por um sistema de nivelamento elétrico em vez de um sistema mecânico — o primeiro Hill Hiker.^® Instalado em pilares helicoidais com sistema de nivelamento. Um Hill Hiker com nivelamento automático ou elétrico.^® A cabine do elevador gira no lado superior do chassi. O lado inferior da cabine é nivelado por meio de um atuador acionado por parafuso. Montado sob a plataforma da cabine, um sensor de nível identifica qualquer desnivelamento. Ao detectar que a cabine está desnivelada, o sensor envia um sinal de saída que ativa um contator conectado ao atuador, nivelando a cabine.

Para proporcionar a melhor experiência de condução e atender aos requisitos de carga, a Hill Hiker desenvolveu um novo recurso. Através do sistema de controle sem fio, reduzimos a velocidade nominal de deslocamento de 18 m/min para 12 m/min por meio de um sinal sem fio. O transmissor do sinal emite um sinal sempre que o atuador é ativado. A velocidade reduzida permite que o atuador ajuste adequadamente o carrinho de 340 kg (750 lb) com capacidade de carga útil de 360 ​​kg (800 lb) sem afetar a qualidade ou a suavidade da condução. O atuador de parafuso tem capacidade para 907 kg (2000 lb) e um curso de 61 cm (24 pol.).

Olhando para o futuro

A melhoria do Hill Hiker permite uma aplicação mais ampla devido à flexibilidade de design. O Hill Hiker agora pode oferecer maior capacidade de carga, o que exige atuadores mais fortes, porém mais lentos. A topografia da colina, a mudança de ângulo e os requisitos de carga afetam a velocidade com que a cabine do elevador pode se deslocar durante o nivelamento. Em algumas aplicações, como a da família Nielsen em Iowa, o Hill Hiker^® ultrapassaria as capacidades do atuador de nivelamento. Mas, com o novo sistema, a Hill Hiker pode ajustar a velocidade da cabine do elevador durante a desaceleração.

A Hill Hiker também instalou um segundo sensor de nível para impedir que o elevador se mova caso a cabine esteja desnivelada em 6° ou mais. Esse segundo sensor ajuda a evitar a desestabilização dos passageiros. 

Todos os equipamentos de bordo exigiam uma quantidade significativa de energia para manter a cabine do elevador nivelada. Em vez de alimentar o elevador com energia através de um cabo (o que não é confiável em ambientes externos), a Hill Hiker projetou um sistema onde todos os componentes são energizados por uma única bateria marítima de ciclo profundo de 12 V CC. Também instalamos uma estação de carregamento no ponto de apoio superior. Os pontos de carregamento da estação são conectados a um carregador de gotejamento com medidor para evitar sobrecarga da bateria. A cabine do elevador se conecta à estação de carregamento através de escovas condutoras de fluxo contínuo instaladas sob medida. As escovas permitem um contato confiável nos pontos de carregamento e não representam risco elétrico para pessoas próximas. A Hill Hiker instalou um indicador de bateria na cabine para monitorar facilmente a saúde da bateria. 

A Hill Hiker tem aplicações em todo o mundo e desenvolveu um alto nível de adaptabilidade para atender às necessidades dos clientes, utilizando diversos tipos de fundações, métodos de instalação e equipamentos exclusivos. A Hill Hiker ampliou sua experiência e demonstrou grande aptidão para inovação ao concluir o projeto Panora. A equipe da Hill Hiker, da Hayes Construction e da Country Landscapes trabalhou em conjunto para superar os desafios únicos apresentados pela encosta e ajudar a transformar o sonho da casa de férias dos clientes em realidade, com um método de transporte seguro e confiável entre a residência e a praia.