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Quanto tempo duraro as Cortinas Atirantadas executadas a partir
da dcada de 70 ? 30 anos ? Geol. Cairbar Azzi Pitta, Eng. George J.
T. de Souza, Eng. Alberto Casati Zirlis Diretores da Solotrat
Engenharia Geotcnica Ltda Eng. Jos Francisco Curzio Ferreira
Diretor de Obras da MRS 1.Resumo Este artigo visa divulgar um caso
de obra, sobre a recuperao de uma Cortina Atirantada rompida.
Pretende com isso, alertar todos aqueles que possuam sob sua
responsabilidade arrimos atirantados, que se informem sobre seu
estado de conservao, vistoriando estes arrimos, evitando acidentes,
que so sempre de elevado risco e custo. As principais Cortinas
Atirantadas no Brasil, foram executadas a partir da dcada de 70. Os
acidentes, que se tem notcia ocorreram a partir da dcada de 80.
2.Histrico
Desde 1997 a estao de Paranapiacaba gerida pela concessionria
MRS Logstica. Localiza-se no municpio de Sto Andr, SP. Atualmente
transporta principalmente o minrio de ferro para alimentar,
ininterruptamente os fornos da COSIPA. O ncleo urbano, os
equipamentos ferrovirios e a rea natural de Paranapiacaba foram
tombados pelo CONDEPHAAT - Conselho de Defesa do Patrimnio
Histrico, Artstico e Turstico do Estado de So Paulo.
De 1854 a 1946, por iniciativa do Baro de Mau, foi concedida
SPR- So Paulo Railway Company a concesso para a construo e explorao
da ferrovia ligando Jundia a Santos no Estado de So Paulo. Visava
escoar a produo de caf para exportao. O grande desafio era a
transposio da Serra do Mar, onde seria necessrio vencer o desnvel
de 803,5m ao longo de 8 km, saindo da Estao de Paranapiacaba no
km30, cota 811,0m at a Estao Raiz da Serra km22, cota 7,5m.
Em 1864 foi inaugurado o primeiro sistema funicular em 4 planos
inclinados, chamado Serra Velha, com a construo da estao e pequeno
vilarejo no inicio da descida da serra denominado Alto da Serra,
onde moravam os
responsveis pela operao do sistema: um vale circundado por
morros.
Em 1900, resultado da crescente expanso econmica, foi inaugurado
o segundo sistema funicular em 5 planos inclinados, construdo
adjacente ao anterior, chamado Serra Nova.
Em 1946, tendo expirado o prazo de concesso de noventa anos, a
estrada de ferro foi encampada pela Unio, passando a se denominar
Estrada de Ferro Santos Jundia (Foto 1). Visando aumentar a
capacidade de trafego iniciou-se em 1974 a operao do sistema
chamado de cremalheira-aderncia construdo exatamente em cima do
traado da Serra Velha, ou seja, do primeiro funicular.
Foto 1-Postal de 1950
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3. Cortina Atirantada Rompida
No incio da dcada de 70 foram construdas vrias cortinas
atirantadas arrimando, principalmente, o talude mais alto de 20,0m
de altura onde se desenvolveu a Vila Nova. Garantia-se desta forma
a segurana no trecho de incio da nova descida da serra da
Cremalheira (Foto 2). Estes arrimos esto localizados num ponto
crtico de estrangulamento da linha, em ambos os lados, em que
qualquer acidente pararia todo o fluxo ferrovirio. As cortinas
foram executadas com tirantes constitudos por 12 fios de ao de 8mm.
Nessa poca os cuidados com a proteo das cabeas dos tirantes, bem
como sua durabilidade, no seguiam as normas atualmente em vigor no
pas. Na ocasio eram seguidos procedimentos e prticas de usos
internos das empresas executoras. A primeira norma brasileira da
ABNT a vigorar foi a NB-565/75-Estruturas Ancoradas no Terreno -
Ancoragens Injetadas no Terreno - Procedimento, em 1975.
Foto 2 - Cortinas construdas em 1974
Em fevereiro de 2005, aps chuvas intensas, um painel central da
cortina comeou a movimentar-se. Imediatamente observou-se que havia
falha do atirantamento devido a corroso do ao dos tirantes junto s
cabeas, e insuficincia de drenagem interna do macio. Aps vistoria
mais detalhada, foram detectadas movimentaes em diversos painis
(Foto 3 e 4), movimentaes estas que s poderiam se justificar pelo
colapso generalizado dos tirantes.
Foto 3 Acidente ocorrido em janeiro de 2005 (Vista geral)
Foto 4 Acidente ocorrido em janeiro de 2005 (deslocamento de
76cm)
Inspees nos tirantes da linha superior demonstraram que os
mesmos, de fato, estavam rompidos por corroso total ou parcialmente
junto ao paramento de concreto (Foto 5 e 6).
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Foto 5 Tirante escavado com corroso acentuada e alguns fios
rompidos.
Foto 6 Detalhe de tirante com corroso acentuada e alguns fios
rompidos. Note-se a proteo executada.
Os tirantes analisados tanto no incio dos trabalhos
emergenciais, como aps a demolio do painel mais crtico estavam em
situao de corroso total com ruptura de alguns fios at a ruptura da
totalidade dos fios. O que se notou que o ao dos tirantes,
aparentemente de 8 mm de dimetro, no tinha qualquer proteo
anti-corrosiva eficiente, quer seja por pintura, bainha individual,
bainha coletiva ou calda de cimento (Fotos 7 e 8). Existia to
somente um plstico em tiras, que envolvia precariamente todos os
fios. Havia muita umidade entre os fios de protenso. Tambm no foi
encontrado o tubo ou tubos para injeo nem vestgios de calda de
cimento. A drenagem profunda em DHPs estava erraticamente obstruda,
embora que por alguns drenos flua muita gua, mesmo em perodos
secos.
Foto 7 Fio de ao de 8mm totalmente corrodo.
Foto 8 Detalhe da corroso acentuada da cabea e dos fios.
Devido ao grau de perigo de ruptura generalizada dos tirantes e
a conseqente paralisao do trfego ferrovirio, a MRS contratou em
carter emergencial, um projeto de reforo junto ao escritrio tcnico
de A. H. Teixeira Consultoria e Projetos S/C Ltda e a Solotrat
Engenharia Geotcnica Ltda para execuo dos tirantes de reforo e
drenagem interna (Foto 9 e Fig. 1).
Foto 9 Execuo do reforo da cortina pela Solotrat Engenharia
Geotcnica Ltda
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4. O Projeto de Reforo Conceitos, Detalhes Aps analisar o local,
sua topografia, sondagens percusso, as construes existentes acima
das cortinas, foi apresentado um projeto de estabilizao da encosta.
Neste havia o reforo das cortinas existentes por meio de novos
tirantes, uma nova cortina atirantada intermediria situada na regio
mais crtica, um reforo em solo grampeado no talude entre as
cortinas existentes, alm de uma campanha de drenagem superficial e
profunda em toda a rea.
O projeto determinou uma proteo tripla do trecho livre do
tirante, com pintura epoxdica de toda a barra, bainha individual e
injeo de calda de cimento na bainha individual aps protenso. Alem
disto cuidados especiais foram tomados na confeco do concreto da
cabea e sua injeo posterior protenso. Ressalta-se a opo por uma
barra de ao nica, como elemento de trao do tirante, tipo Incotep -
INCO35. Na impossibilidade de se determinar a armao original da
cortina, foi projetada uma placa especial de ao de dimenses 0,50 x
0,50 m para melhor distribuio da carga.
Fig.1 Projeto do reforo 5. Detalhes de Construo
Primeiros momentos
Os trabalhos emergenciais se concentraram no escoramento dos
painis crticos onde foram medidas movimentaes de at 0,76m, como
ocorreu no painel n. 5. Este escoramento foi todo feito com
trilhos, estroncando a parede contra a plataforma ferroviria. Em
paralelo os furos para drenagem existentes, barbaas, foram
utilizados para a perfurao de novos drenos sub-horizontais
profundos com o intuito de
drenar o macio muito saturado acima das cortinas.
Definio rpida do projeto
O planejamento de execuo do reforo determinou que as cortinas,
inferior e superior fossem executadas concomitantemente, uma vez
que foram detectados movimentos em diversos painis. A regio de
maior movimentao, embora escorada, foi monitorada ao longo do tempo
at que os reforos dos painis adjacentes e a a cortina intermediria
fossem concludos. Devido a
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impossibilidade de mover o painel n. 5 para sua posio original,
optamos por demoli-lo construindo um novo painel em concreto
projetado, recuperando assim o alinhamento das cortinas existentes.
A rpida ao da MRS, mobilizando as equipes envolvidas, foi
determinante para evitar a paralisao do trfego ferrovirio.
6. Aes da MRS
Decorrente do ocorrido a MRS decidiu examinar todas as cortinas
existentes ao longo dos 8 km da serra nos quilmetros 29, 28, 27,
26, 25 e 24. Encontrou diversas condies de deteriorao, desde
aquelas com necessidade de recuperao imediata, como outras em
razoveis condies, porm todas com necessidade de alguma manuteno.
Resultado de intervenes ao longo dos anos foram encontradas,
durante as inspees, vrios tipos diferentes de cabea de ancoragem,
todas elas sem uso atualmente.
7.Tipos de Cabea de Ancoragem Encontradas
Relatamos a seguir os quatro tipos diferentes de cabea na cabea
encontrados.
Tirante de fio com cabea tipo Freyssinet para fios de 7 ou 8mm
de dimetro, composto por cone macho de argamassa ou ao, e cone fmea
de ao e argamassa.
Esta cabea foi adaptada do concreto protendido sendo que neste
modelo, todos os fios so tracionados simultaneamente, com uma fixao
nica por meio do cone central nico (Fotos 8 e 10).
Foto 10 Cabea Freyssinet para tirantes de fios de ao de 7 e
8mm
Tirante de fio com cabea tipo Costa Nunes, com fixao dos fios
por boto, porca e mesa metlica ajustvel.
uma cabea desenvolvida por Costa Nunes especificamente para
tirantes (Fotos 11 a 15). Tem uma confeco muito complicada pois os
fios so ancorados por meio de botes criados no fio por esmagamento
do ao, e apoiados no parafuso. A placa de apoio e inclinao, tambm
ajustada durante a instalao por meio de solda. Caso um fio tenha um
comprimento diferente dos demais, o mais curto ficar sobrecarregado
podendo romper-se e porconseguinte os demais. Este problema pode
ocorrer tambm noutras cabeas, porm a prtica mostrou ser mais
possvel neste caso uma vez que foi abandonado.
Foto 11 Vista por baixo.
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Foto 12 detalhe do tensionamento, porca e parafuso.
Foto 13 Detalhe da placa e parafuso
Foto 14 Detalhe do parafuso e botes
Foto 15 Detalhe do fio com local que sofreu escoamento
Tirante de fio com capacete de ao e fixao dos fios por pequenas
cunhas metlicas dois a dois, sistema Rudloff.
Semelhante ao tipo Freyssinet, tem um tracionamento de todos os
fios com a colocao de cunhas serrilhadas, cravadas manualmente, em
pares ou mltiplos pares de fios (Fotos 16 e 17).
Foto 16 - Vista geral da cabea e fios corrodos
Foto 17 - Cabea de ancoragem capacete de ao e cunhas, para fios
de 7 ou 8mm
Tirante de barra nica com porca e placa.
talvez o tirante mais convencional, cuja cabea tem a mais fcil
fixao. Seu problema era na confeco das roscas torneando a barra de
CA 50 ou outros aos, em que se perdia resistncia e rea. Atualmente
h no mercado aos usinados com a rosca tipos Dywidag e Incotep (Foto
18).
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Foto 18 - Cabea de ancoragem com porca, para fios barra nica
8.Concluso Conclui-se que grave o problema de corroso do tirante
junto cabea, ou seja, na sua ligao com a parede. A grande maioria
das Cortinas Atirantadas no Brasil foi executada a partir da dcada
de 70. Os acidentes que se tem notcia ocorreram a partir da dcada
de 80. Estas cortinas duraro quanto tempo? 30 anos? Sugere-se uma
ateno muito especial quanto a proteo anticorrosiva junto a cabea,
seguindo a NBR 5629 - Execuo de Tirantes ancorados no
Terreno(agosto1996) e, se possvel, que se evite o uso de fios ou
cordoalhas. A ABEF- Associao Brasileira de Empresas de Engenharia
de Fundaes e Geotecnia, editou em 2004 seu manual para Verificao e
Manuteno de Cortinas Atirantadas, que deve ser obrigatoriamente
consultado por todos proprietrios de cortinas atirantadas.
Ressalta-se enfticamente que todas cortinas atirantadas existentes
devem ser vistoriadas avaliando seu estado de conservao, pois os
sinais de deteriorao so de simples reconhecimento evitando assim os
acidentes, que so sempre de elevado risco e custo. Com este relato
espera-se ter colaborado para que acidente como este no se
repita.
9.Agradecimentos Agradecemos ao Prof. Alberto Henriques
Teixeira, pelas sugestes e reviso geral deste artigo.
1.Resumo8.Concluso 9.Agradecimentos