33) Barreira Dinâmica contra queda de bloco de rocha inclusive detritos

Barreiras Dinâmicas de Alta Resistência

É UM DOS GRANDES MÉTODOS PARA ESTABILIZAÇÃO DE TALUDES ONDE EXISTEM RISCOS DE QUEDA DE ROCHA.

Proteção contra a queda de blocos podem ser planejadas como :

  • Pórticos,

  • barreiras dinâmicas,

  • valas

  • diques

A BARREIRA DINÂMICA é constituída por uma estrutura de:

Interseção (sistema de redes - anéis) + Ligação (conjunto de cabos aço horizontais) + Suporte (postes – perfis

metálicos verticais) + Fundação (maciços e cabos ancorados ao terreno).

As redes intersetam o bloco e suportam o impacto direto, transmitindo as tensões aos elementos de ligação,

suporte e fundação.


Com o RocFall3, em breve você estará modelando e analisando quedas de rochas em 3D. Aqui está uma espiada no que está a caminho. https://bit.ly/3pWxodI

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Barreira Dinâmica após evento ocorrido atendendo as expectatias de reter blocos de rocha

Barreira Dinâmica montada na Serra do Piloto - RJ (GEOBRUGG)

BARREIRA DINÂMICA CONTRA QUEDA DE DETRITOS.

OBSERVE O DETRITO RETIDO ENTRE A MALHA

BARREIRAS DINÂMICAS – CERTIFICAÇÃO

Barreiras dinâmicas são certificadas – ETA (European Technical Approval)

EOTA => ETAG (Guideline) – “Falling rock protection kits” – ETAG 027

=> Uniformização dos testes

Níveis de Energia – 0 a 8


Altura da Barreira – A, B e C

A MRS ousa mais uma vez e traz uma técnica de engenharia utilizada na Europa para alguns trechos específicos da malha ferroviária. Além de inovação, a Barreira Dinâmica proporcionou uma economia de mais de 4 milhões de reais para a empresa. No vídeo, você vai ver como o material é resistente a um impacto de mais de 2,5 toneladas.

Utilizada para complemento na contenção de deslizamentos em morros e quedas de blocos de rochas e demais materiais alterados, instáveis ou envoltos em capa de solo que no período de grandes chuvas podem ser lavados fazendo com que estes blocos venham se desprender do maciço rochoso, deslizar e rolar, a barreira dinâmica é uma técnica largamente utilizada na Europa para contenção de avalanches. Começa a ser empregada no Brasil em obras de contenção de encosta e geotecnia. Trata-se de uma malha de aço de alta resistência, projetada para atuar como uma rede perpendicular a região da encosta, onde e projetado uma barreira metálica para a finalidade de conter a queda de eventuais blocos desprendidos do talude conseguindo de maneira eficiente absorver e minimizar o impacto deste bloco, impedindo que o mesmo caia sobre casas, rodovias, ferrovias, indústrias garantindo uma segurança ao usuário final maior nas regiões onde existem riscos geotécnicos.

A barreira dinâmica é uma técnica utilizada para contenção de maciços rochosos ou outros materiais estáveis desprendidos de taludes e encostas, sendo assim, este método é indicado para regiões que apresentam riscos geotécnicos. As barreiras atuam como uma espécie de rede, se deformando e absorvendo o impacto das quedas.

DIMENSIONAMENTO DAS BARREIRAS DINÂMICAS

As BARREIRAS DINÂMICAS são dimensionadas:

Tendo por base parâmetros geológicos, geotécnicos e topográficos, bem como na trajetória do bloco

Abordagem MEL – ocorrência de queda de blocos com diferentes trajetórias de queda, com possibilidade de manutenção.

Abordagem SEL – barreiras instaladas em locais de difícil acesso (manutenção) ou em que o evento pode ser recorrente.

São constituídas de malhas de aço resistentes e maleáveis, capazes de suportarem grandes choques. A utilização destas barreiras pode impedir a ocorrência de danos a estradas e rodovias, além de garantirem a segurança da população, evitando possíveis acidentes.

O sistema é fixado por meio de cabos na encosta quase que verticalmente e possui freios em espiral, sendo estes acionados assim que os choques ocorrem. Após a contenção dos materiais, o sistema não apresenta a mesma resistência inicial aos esforços, sendo necessária a realização de manutenções e substituições das telas e freios.

SOFTWARE ROCFALL - ROCSCIENCE

OS PRINCIPAIS PARÂMETROS SÃO:

  • Dimensão do bloco;

  • As características do terreno;

  • Coeficientes de restituição;

  • O “ângulo de atrito”.


Queda de blocos na Rio Santos

DIMENSIONAMENTO DAS BARREIRAS DINÂMICAS

Massa do bloco (mp) corresponde ao volume do bloco (Volb) multiplicado pelo peso volúmico da rocha (&) afetado de um coeficiente de segurança (&m)


mp = (Volb × & ) x &m

onde &m ≥ coeficiente peso volúmico do material


Energia da BARREIRA DINÂMICA (EETA) tem que ser superior à energia de impacto de cálculo (EDIM):


EETA – EDIM / &E < = 0

&E – coeficiente de segurança (&E = 1,30 – MEL // 1,00 – SEL)

Altura (hi) tem que ser superior à altura de cálculo (hp):


hi ≥ hp + f

em que f ≥ metade da dimensão média do bloco



Velocidade (Vp) corresponde a 95% da velocidade de cálculo (vt) afetado do coeficiente de segurança (&F) :

Vp= Vt × &F x &F ≥ coeficiente de trajetória e do talude

&F coeficiente de trajetória e do talude

Deformação deformação de cálculo (da) multiplicada por um coeficiente de segurança (&E), tem que ser inferior à distância entre as barreiras dinâmicas e a área a proteger (dp): da x &E <= dp

Barreira Dinâmica Preventiva contra queda e escorregamento de blocos

Risco físico e econômico da queda de rochas.

A proteção e mitigação contra a queda de rochas é um elemento importante na proteção e segurança de obras de infraestrutura, obras de minas, e de construção civil.

Mesmo pequenas quedas de rochas ou fluxos de detritos podem prejudicar essas obras gerando efeitos econômicos intensos além do transtorno imediato.

Isso também se aplica a edifícios ou outras instalações sob risco de dano causado por queda de rochas, tais como queda de escombros.

MUDANÇAS DE DIREÇÕES ALTIMÉTRICAS

Variações de cotas

H: altura da barreira

X: distância entre postes

h: Diferença de altura entre postes

d: Diferença planimétrica entre postes

MUDANÇAS DE DIREÇÕES PLANIMÉTRICAS

Variações em planta


Dh e Dd Estão balizadas entre determinados valores sob o risco de comprometerem a funcionalidade das barreiras dinâmicas

Todos os elementos devem ter proteção contra a corrosão função da sua localização (EN 10224)


TESTE DE CARGA EM UMA BARREIRA DINÂMICA

Com algumas mudanças em sua especificação, a barreira pode ser usada ou para contenção de encostas contra queda de grandes blocos, quedas de rochas instáveis ou para contenção de avalanches.

Barreira Dinamica instalada para proteção e queda de blocos

EQUIPE TÉCNICA DA OBRA

Eng. Felipe Gobbi, Eng. Luiz Antonio Naresi e Deleon

A malha de aço é maleável, formada por linhas verticais ligadas por círculos de aço de alta resistência. Quando um grande bloco e pesado cai, ela se deforma de maneira eficiente de tal sorte que o bloco e acomodado na rede metálica. O sistema inteiro é perfurado e fixado na encosta, através de tirantes protendidos, chumbadores injetados com calda de cimento, geralmente em posição quase vertical, dependendo do estudo e da inclinação da encosta e do componente de forças atuantes, merecendo um estudo de um profissional de geotecnia para análise prévia de cada caso.

Montagem da Barreira

Este sistema também conta com freios em espiral, que trabalham na absorção do impacto reduzindo o risco de ruptura da tela de alta resistência. No momento em que o bloco se choca com a malha, e a mesma sendo assim solicitada, ela se deforma resistindo aos esforços de cisalhamento e ruptura, os freios são apertados e se fecham. Desta maneira, quando ocorrer eventuais quedas de material na barreira, as telas e os freios devem passar por manutenção e serem substituídos, pois já não resistirão aos esforços iniciais por eles já concebidos.

O desempenho ao longo do tempo das barreiras dinâmicas contra queda e retenção de detritos tipo Geobrugg funcionam como um substituto para conter o fluxo como se fossem uma barragens de concreto foi feito em Merdenson interior da Suíça no âmbito de um projeto de pesquisa. Três barreiras projetadas serão preenchidas pelo eventos naturais e, em seguida deixadas sem limpeza. As barreiras são naturalmente preenchidas pelos sedimentos indesejados protegendo a jusante contra a formação de erosão. A barreira superior serve como proteção contra a erosão para a fundação das barragens de 10,00 m de altura. As obras de perfuração levaram cerca de quatro dias, e a montagem de todos as três barreiras foi terminada com uma equipe de quatro trabalhadores em 4 dias.

No Brasil já foram executados várias obras, na BR 101, no litoral paulista, para contenção e proteção das Ferrovias. O sistema que tem sido muito bem aceito quanto a resistência final tem origem e marca suíça fabricado pela Geobrugg, onde a barreira é muito usada em construções nos Alpes.

No Brasil ela tem sido utilizada em obras para conter possíveis quedas de blocos de rocha e outros materiais instáveis e soltos. A resistência da barreira é muito eficiente podendo ser dimensionada para casos específicos, onde teremos sempre que levar em conta a análise do maciço a ser tratado inclusive com estudo de sondagem para verificar a grandeza entre a rocha exposta e a camada de solo, que deve ser contida ou estabilizada.

Uma solução interessante quando conjugada a jusante de locais com risco de rupturas que pode ser associado com elementos para reter fluxo de lamas e ate mesmo neve, bastando a construção de barreiras sucessivas tantas quanto forem necessárias para retensão e minimização do fluxo de materiais.

Uma excelente solução preventiva para minimizar riscos de possíveis rupturas.

Vídeo da montagem de uma das primeiras Barreira contra queda de blocos montadas e executadas no Brasil

Detalhe da construção de uma barreira contra queda de blocos instalada na grota de um talvegue de um talude íngreme

Funcionamento da Barreira

APLICAÇÃO DE TELA METÁLICA CONTRA QUEDA DE BLOCOS EM TALUDE ROCHOSO EM FERROVIA

Utilizando a técnica de Corda Dupla

Treinamento em Corda Dupla

Treinamento prático na obra pelo Eng. Luiz Antonio Naresi Junior, formado em Engenheiro de Segurança do Trabalho pela Universidade Federal de Juiz de Fora a sua equipe de campo engenheiro escalador N1 com curso e instrutor de corda dupla e NR-35 pela Progeo.

Instalação de barreira dinâmica de 2000 kJ e revestimento para proteção contra erosão na serra de paranaguá, em Morretes - PR.

Inspeção de campo para definição do projeto executivo