Quando o terreno sobre o qual se constrói uma estrutura sofre alterações, seja devido a variações sazonais, a atividade sísmica, a cargas excessivas ou problemas de drenagem, pode ocorrer o assentamento irregular da estrutura, o que leva ao aparecimento de fissuras ou a movimentos estruturais indesejados.
Neste caso, o problema principal consistia em deficiências no funcionamento normal de abertura ou fecho dos portões, devido a deformações e diferenças de nível do carril sobre o qual estes estão inseridos. Este problema teve repercussões na produção tornando-se um risco no fabrico da aeronave.
As patologias eram evidenciadas por movimentos verticais e fissuras na sapata corrida sobre a qual assentam as portas de correr, bem como no pavimento adjacente às mesmas. Estes movimentos estavam a dificultar a abertura e o fecho dos portões.
INJEÇÕES DE RESINA URETEK GEOPLUS PARA RESOLVER O PROBLEMA
A solução proposta pela Uretek consistia em injetar no solo um material com caraterísticas especiais a fim de:
- Conseguir recuperar a planeza inicial do terreno necessário para o correto funcionamento dos portões.
- Compensar a perda de capacidade estrutural da viga de suporte
- Melhorar a resistência do terreno
A intervenção de consolidação em causa configurou-se como uma intervenção local. Não modificou significativamente o comportamento global da construção, mas teve como objetivo restabelecer, em relação à configuração anterior ao dano, as caraterísticas iniciais do solo, melhorando as suas caraterísticas de resistência e prevenindo os fenómenos de colapso local na zona de intervenção.
No caso concreto, o principal objetivo da intervenção foi o de limitar os fenómenos de contração e expansão do solo, consequentemente reduzindo os movimentos/assentamentos que ocorriam na estrutura após períodos de chuva e/ou seca prolongados. Para além do exposto, a intervenção conduziria a um aumento dos parâmetros de resistência e deformabilidade do solo. Foi também projetada uma injeção de resina expansiva Geoplus® para “levantar” a viga de fundação, desde que não houvesse atrito entre esta e a laje interior da estação.
UTILIZAÇÃO DA TECNOLOGIA URETEK DEEP INJECTIONS®
A tecnologia Uretek Deep Injections® foi a escolhida para a consolidação do solo.
Esta tecnologia consiste em densificar o solo em profundidade e sob as fundações através da injeção de resinas de poliuretano Geoplus® com uma capacidade de expansão média/alta que, ao expandir-se, transmite uma ação de compactação ao volume sólido circundante, resultando num aumento da sua resistência.
O processo Uretek Deep Injections® pode ser utilizado para as seguintes aplicações:
- Aumento da capacidade de carga do terreno na base das fundações existentes;
- Consolidação do solo com vista a um aumento das cargas de construção;
- Consolidação do solo com vista à construção de um novo edifício;
- Preenchimento de vazios entre o solo e as fundações existentes;
- Limitação dos fenómenos de contração/expansão em solos de matriz argilosa;
- Possível levantamento de estruturas abatidas.
URETEK MULTIPOINT, UM SISTEMA DE INJEÇÃO HOMOGÉNEO
Para o trabalho em questão, o sistema de injeção patenteado Multipoint - Difusão Capilar - foi concebido para injetar resinas no pavimento através de um tubo com vários orifícios laterais (12÷14), denominado “multiperfurado”
Este sistema permite a realização de uma malha de injeção muito densa no pavimento o que garante uma intervenção homogénea. Com efeito a resina sairá ao mesmo tempo de todas as aberturas do tubo de injeção, graças à conceção da disposição dos orifícios, calibrados e aumentando de tamanho com a profundidade. Além disso, estará localizada perto dos orifícios de saída, evitando a dispersão ou a descontinuidade da intervenção, graças à possibilidade de injeção intermitente e à sua capacidade de solidificação rápida.
Distribuição da malha de injeção e dos pontos de difusão da resina
MONITORIZAÇÃO E CONTROLO EM TEMPO REAL DE TODA A INTERVENÇÃO
Na intervenção de consolidação do solo foi utilizado um sistema de monitorização específico para reabilitar a estrutura de forma segura e controlada.
Este sistema é aplicado em todos os locais de intervenção da Uretek e consiste em:
- Monitorização laser local. Este instrumento com uma precisão de ± 0,5 mm, é constituído por um emissor laser colocado a uma distância adequada da zona de trabalho e por uma série de receptores, rigidamente ligados às paredes, que registam os movimentos verticais.
Os levantamentos registados demonstram a eficácia da intervenção. A resina em expansão exerce primeiro um impulso em direção às zonas onde a compactação ou o estado de tensão, é menor, e depois exerce a sua ação principalmente na direção horizontal, compactando o solo. Quando as tensões horizontais e verticais no local são iguais, a resina continua a sua ação expansiva exercendo uma pressão vertical que é transmitida à fundação e é assinalada pelos receptores lasers como um deslocamento vertical da estrutura. - Monitorização das quantidades de resina injetadas. Para responder às exigências do projeto, os volumes de resina injetados no solo são registados através de leituras no camião oficina.
- Ensaios de penetração dinâmica. O resultado positivo da intervenção será monitorizado através de ensaios de penetração dinâmica comparativos que permitirão apreciar o aumento dos parâmetros mecânicos dos volumes de solo injetados.
Intervenção Uretek Deep Injection®: o operador injeta a resina no solo controlando o levantamento da estrutura através de equipamentos laser. O aumento dos parâmetros mecânicos do solo é verificado através de ensaios de penetração dinâmica comparativos.
O FUNCIONAMENTO DO SISTEMA DE INJEÇÃO URETEK MULTIPONT
A conceção dos tubos e a otimização do processo de injeção foram objeto de uma série de estudos e experiências em colaboração com os Professores Manassero e Dominijanni do Politécnico de Turim.
O estudo consistiu inicialmente na análise dos dados de ensaios de injeção realizados ao ar livre em tubos com diferentes padrões de perfuração. A partir dos resultados obtidos, foi identificado o melhor esquema a considerar para a procura de uma nova configuração que permitisse distribuir homogeneamente a quantidade de resina injetada a diferentes profundidades ao longo do tubo. Por fim, foram analisados os efeitos do fluxo de resina no interior do tubo e da viscosidade da resina na sua distribuição a diferentes profundidades de saída do tubo multiperfurado.
Distribuição da malha de injeção e dos pontos de difusão da resina (imagem acima), sequência de fotogramas que realçam a difusão da resina em expansão em torno do tubo de injeção (imagem abaixo).