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

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).

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

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

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.

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).

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