A capacidade da Engenharia em construir megaestruturas é fascinante, basta lembrar de grandes hidrelétricas, barragens e diques de grande proporção, além de pontes, túneis e obras monumentais. No entanto a beleza e a segurança dessas Construções demandam um monitoramento eficiente de suas estruturas.

Para Barragens, diques, hidrelétricas, taludes de mineração com alto risco potencial associado, deve ser realizado o Monitoramento de Marcos Superficiais, essas estruturas devem obedecer a Resolução n° 13 de 8 de Agosto de 2019 da Agência Nacional de Mineração (ANM), onde são informadas as Barragens que se adequam no Dano Potencial Associado e na categoria de Risco.

Para realizar o monitoramento dos Marcos Superficiais de modo a evitar / minimizar acidentes em barragens e estruturas, profissionais da Topografia e Geotecnia utilizam equipamentos para realizar a inspeção e manutenção dessas estruturas.

Neste blog post você irá saber quais são os equipamentos para realizar o monitoramento de Marcos Superficiais de barragens e estruturas.

Boa leitura!

Por que realizar o monitoramento de estruturas?

As estruturas, com o passar do tempo, podem sofrer mudanças devido a fatores internos ou externos, dessa forma para maior segurança, as mesmas devem ser constantemente monitoradas.

Barragens, taludes e outras construções, por exemplo, podem sofrer com diversos fatores, entre eles, interferências geológicas, deformações, trincas e rachaduras provocadas por excesso de peso, interferências climáticas ou fenômenos naturais, o que requer um monitoramento contínuo.

Toda estrutura tende a se movimentar adequando-se a interferências climáticas e fatores do relevo, porém, ficam-se as perguntas, O que está se movendo? Em que direção? A estrutura suporta esse tipo de movimento? Quanto a estrutura suporta de movimento antes de se colapsar?

O principal objetivo do monitoramento de estruturas de marcos superficiais é levantar informações sobre as estruturas, fornecendo embasamento afim de responder os questionamentos acima citados, identificando possíveis inconformidades e seus agentes causadores, possibilitando realizar uma ação corretiva ou se for o caso uma ação restritiva passando segurança para o gestor e toda a sociedade.

Como é feito o monitoramento de estruturas?

A palavra monitoramento por muito tempo ficou associada a observação, dessa forma, os primeiros monitoramentos eram realizados com inspeções visuais em campo, com o passar do tempo, as inspeções visuais em campo foram acrescidas de dispositivos afim de permitir uma analise mais elaborada de todo o complexo.

Hoje em dia são utilizados sistemas modernos e automatizados, utilizando Estações Totais Robóticas, receptores GNSS, piezômetros e outros dispositivos geotécnicos, podendo seus dados serem enviados em tempo real para um Software que permita a análise e visão global de todo o sistema, indicando tendências e velocidades dos movimentos, como é o caso do Software Trimble 4D Control.

O monitoramento de cada estrutura é único e individual, mesmo estruturas próximas podem se comportar de maneira diferente, possuindo agentes de mudanças diferentes, porém toda barragem, ou estrutura com grande dano potencial associado, deve obedecer ao monitoramento contínuo seja ele preventivo ou de manutenção para assegurar a segurança dela.

Quais equipamentos devem ser utilizados no Monitoramento de Estruturas?

Como informado acima, cada estrutura é única, e os equipamentos utilizados no processo de monitoramento de estruturas variam de acordo com o porte da estrutura e envolve questões técnicas.

Deve-se observar o tamanho da estrutura, se a mesma possui pontos estáveis nas proximidades para serem utilizados como pontos de controle, qual o dano potencial associado, para verificar se o monitoramento deve ser realizado em tempo real ou por campanha.

Estações Totais Robóticas de alta precisão, como, por exemplo, as Trimble S5, S7 e S9, permitem que seja realizado o monitoramento por campanha, realizando a leitura de prismas instalados em locais estratégicos, definidos pela Geotecnia / Engenharia responsável pela Estrutura, o monitoramento por campanha, normalmente é associado a estruturas com médio e baixo dano potencial associado. No §2º do art. 7º da Portaria DNPM nº 70.389, de 17 de maio de 2017 é informado que:

“…§ 2º Os sistemas de alerta de acionamento automático e manual, referidos no caput, deverão ser projetados e implementados conforme definido na Portaria DNPM nº 70.389, de 17 de maio de 2017, em consonância com as características da barragem e com os critérios de acionamento relacionados a parâmetros de deformação e deslocamentos, cujos limites deverão ser definidos pelo projetista da barragem. …“

Veja em nossa página mais sobre as estações totais robóticas.

Para estruturas com grande dano Potencial Associado, é necessário que o monitoramento seja realizado em tempo real, conforme informado no artigo 6° da Portaria DNPM nº 70.389, de 17 de maio de 2017 que informa:

Art. 6º O empreendedor responsável por barragem de mineração inserida na PNSB com Dano Potencial Associado alto, mas não enquadrada no §2º do art. 7º da Portaria DNPM nº 70.389, de 17 de maio de 2017, deverá implementar, até 15 de dezembro de 2020, sistema de monitoramento automatizado de instrumentação com acompanhamento em tempo real e período integral, seguindo os critérios definidos pelo projetista … “

Dessa forma, todo monitoramento de Barragens necessita informar os parâmetros de deformação e deslocamento, além das Estações Totais já citadas anteriormente, o monitoramento pode também ser realizado por receptores GNSS de alta precisão, como os receptores Trimble Alloy e NetR9, esses receptores indicam a posição de um ponto com altíssima precisão, permitindo realizar o monitoramento em pontos que não possibilitem o uso de uma Estação Total ou ser utilizados em conjunto com uma Estação Total, sendo utilizado como ponto de controle em locais onde não existam pontos de controle estáveis.

Todos os dados são enviados para o Software Trimble 4D Control que realiza a análise de cada ponto monitorado, tanto por Estações Totais, GNSS, piezômetros, inclinometros, estações meteorológicas e outros dispositivos geotécnicos, permitindo a Análise individual ou em grupo de cada componente em tempo real ou pós processada, de cada vetor de deslocamento, permitindo geração de gráficos de tendência, relatórios automatizados, verificação da estabilidade do sistema, alertas por e-mail setorizando o envio para cada limiar de movimento previamente informado, envio de SMS, acesso Remoto por dispositivos móveis ou ainda o acionamento de dispositivos como Sirenes sem a interferência humana.

Qual o melhor equipamento a ser usado?

Em suma, não é possível indicar apenas um equipamento que seja o melhor a ser utilizado, o equipamento que se adequa melhor a uma situação, não necessariamente é o que se adequa melhor a outra.

O importante é que a estrutura seja devidamente monitorada, tanto por uma Estação Total de Alta Precisão, um receptor GNSS em tempo Real, pós processado ou outro dispositivo e que seja devidamente monitorada e analisada por um Software que permita tomar as devidas ações, tanto com finalidades de manutenção, quanto finalidades emergências.

Para saber mais sobre esse e outros conteúdos leia o nosso blog e saiba sobre novidades e os principais equipamentos para você utilizar em seu trabalho.