COMPORTAMENTO DOS EXTENSÔMETROS MÚLTIPLO DE HASTE APÓS A MANUTENÇÃO GERAL. Hugo Celso Mescolin José Antônio Zanutto Ribeiro Silvia Frazão Matos

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1 COMITÊ BRASILEIRO DE BARRAGENS XXV SEMINÁRIO NACIONAL DE GRANDES BARRAGENS SALVADOR, 12 A 15 DE OUTUBRO DE 2003 T92 - A09 COMPORTAMENTO DOS EXTENSÔMETROS MÚLTIPLO DE HASTE APÓS A MANUTENÇÃO GERAL Hugo Celso Mescolin José Antônio Zanutto Ribeiro Silvia Frazão Matos ITAIPU BINACIONAL RESUMO Neste trabalho procurou-se apresentar o comportamento dos extensômetros múltiplo de haste, instalados na Barragem de Itaipu, após a troca dos terminais de leitura, da manutenção das cabeças e retirada da massa de vedação, que foi colocada no bocal da placa de apoio para proteger a haste contra umidade e possíveis detritos. Primeiramente define-se o instrumento estudado e também descrevem-se o seu funcionamento básico e a manutenção feita. Logo a seguir, são apresentados os resultados obtidos no estudo. ABSTRACT This paper presents the behavior of multiple point borehole extensometer installed in Itaipu dam after changed the lecture terminal, heads maintenance and took the seal mass back, that put it on in the end line of the hole to protect the stick against the humidity and dirtness. First of all define the studied instrument, basics functions descriptions and the maintenance deed. After that the result of the study are describe. 1 INTRODUÇÃO Para que se controle a segurança estrutural da barragem da Itaipu Binacional, foram instalados diversos instrumentos, tanto para monitoramento da barragem de concreto, quanto para sua fundação. 1

2 Todos os instrumentos têm uma freqüência de leitura e de manutenção. Este estudo se refere aos extensômetros múltiplos de haste. Durante as manutenções deste instrumento, observou-se que o terminal de leitura de alguns deles apresentava corrosão, por ser de latão. Viu-se a necessidade da troca deste terminal por inox. No momento da troca do terminal, em alguns instrumentos, notou-se também a corrosão da cabeça do instrumento e o endurecimento da massa usada para vedar a haste do extensômetro. Havia hastes que deixaram de apresentar ao longo do tempo comportamento sazonal, após a manutenção estas hastes voltaram a apresentar as amplitudes sazonais anteriores. Deste novo fato surgiu este estudo, que analisa o comportamento dos extensômetros após a retirada da massa de vedação, definindo se o deslocamento da haste havia sido afetado pelo endurecimento da massa. 2 - EXTENSÔMETRO MÚLTIPLO DE HASTE Instrumento utilizado para medir os deslocamentos e deformações que ocorrem entre pontos no maciço da fundação, devido aos carregamentos impostos pela construção da barragem; no enchimento do reservatório e posteriormente (durante o período operacional) pelas variações de nível d água no reservatório. Os extensômetros múltiplos (Figura 1) são constituídos de duas ou mais hastes instaladas no interior de um furo de sondagem rotativa, ancoradas em suas extremidades inferiores através de trechos injetados com calda de cimento ou resina epóxica e com as outras extremidades facilmente acessíveis. As leituras efetuadas determinam o deslocamento entre os pontos de ancoragem das hastes e a cabeça do instrumento (Figura 2). As hastes são removíveis, de modo a possibilitar uma eventual verificação das condições das mesmas ou para constatar se estas encontram-se presas devido a movimentos cisalhantes que poderão ocorrer ao longo das juntas geológicas normais ao eixo do extensômetro. Alguns extensômetros deverão ser dotados de hastes duplas, confeccionadas com diferentes materiais (alumínio, aço, por exemplo) e ancoradas na mesma profundidade, para possibilitar eventuais correções relativas as variações de temperatura. 2

3 FIGURA 1: Extensômetro múltiplo de haste. As leituras são realizadas por técnicos especializados e procura-se, na medida do possível, utilizar sempre o mesmo operador. As leituras dos extensômetros múltiplos são registradas em uma folha de leitura que contém o registro das leituras anteriores. Durante a realização da leitura, esta deverá ser imediatamente confrontada com as anteriores para determinar se ocorreu qualquer deslocamento significativo ou se houve algum erro de leitura. Em qualquer destes casos a leitura é refeita. Além disso, o operador examina se o extensômetro está sujo ou sofreu qualquer dano, ou ainda se ocorreu algum evento construtivo que explique a eventual variação verificada na leitura. As leituras dos extensômetros são feitas mensalmente, neste período de operação. 3

4 HASTE FIGURA 2: Esquema da cabeça do extensômetro. 3 - MANUTENÇÃO DA PLACA E CABEÇA DE CONDIÇÕES DAS HASTES Essa manutenção contempla a troca de terminais de leitura, manutenção da placa e cabeça e condições das hastes. A manutenção é feita da seguinte maneira: Faz-se a leitura do extensômetro; Retira-se a cabeça do extensômetro (Figura 3a). Lixa-se e pinta-se novamente; Retira-se a massa de vedação das hastes (figura 3c); Procede-se a troca do terminal e a recoloca-se a cabeça 4

5 Terminal de Leitura Massa de vedação Terminal de leitura (3 a) (3 b) Local onde estava a massa de vedação (3 c) (3 d) FIGURA 3: Cabeça do extensômetro (3a), Hastes com massa de vedação (3b), Retirada da massa (3c) e Hastes sem a massa (3d). 4 - COMPORTAMENTO DOS EXTENSÔMETROS APÓS A MANUTENÇÃO Ao fazer a manutenção observou-se que a massa de vedação tinha até 30 cm de profundidade, a partir da boca do furo, e apresentava-se endurecida. Essa massa foi utilizada na época da construção da barragem para impedir a entrada de detritos junto a haste. Nas leituras seguintes, a manutenção, notou-se que os gráficos destes instrumentos haviam apresentados mudança de comportamento. Deste fato, observou-se que este endurecimento da massa estava dificultando o movimento sazonal das hastes. As Figuras de 4 a 6, mostrados a seguir, são exemplos de gráficos de extensômetros que tiveram o movimento das hastes comprometido pelo endurecimento da massa de vedação. Os instrumentos mostrados nos gráficos, estão localizados na Barragem Lateral Direita (trecho D) que fica exposta a intempéries. 5

6 EM D 04 (Manutenção em 17/10/2001) 0,200 deslocamento entre a cabeça e a âncora (mm) 0,100 0,000-0,100-0,200-0,300-0,400-0,500-0,600-0,700-0,800-0,900 haste 2 aparentemente presa haste após manutenção -1,000 out/82 out/84 out/86 out/88 out/90 out/92 out/94 out/96 out/98 out/00 out/02 haste 1 haste 2 FIGURA 4: Gráfico do Extensômetro EM-D-004, instalado no Bloco D7 EM D 013 (Manutenção em 26/02/2002) 0,120 deslocamento entre a cabeça e a âncora (mm) 0,090 0,060 0,030 0,000-0,030-0,060-0,090-0,120-0,150 hastes presas -0,180 set/80 set/83 set/86 set/89 set/92 set/95 set/98 set/01 haste 1 haste 2 FIGURA 5: Gráfico do Extensômetro EM-D-013, instalado no Bloco D38 6

7 EM D 025 (Manutenção em 02/08/2001) deslocamento entre a cabeça e âncora (mm) 0,100 0,000-0,100-0,200-0,300-0,400-0,500-0,600-0,700-0,800-0,900-1,000 hastes presas jul/82 jul/84 jul/86 jul/88 jul/90 jul/92 jul/94 jul/96 jul/98 jul/00 jul/02 haste 1 haste 2 haste após a manutenção FIGURA 6: Extensômetro EM-D-025, instalado no Bloco D57 Os extensômetros mostrados nos gráficos acima, durante a manutenção não apresentaram nenhum problema além da massa de vedação endurecida. Esta manutenção geral dos extensômetros foi a primeira feita após a instalação dos mesmos. 5 - CONCLUSÕES Alguns instrumentos, após a manutenção, voltaram a apresentar movimento de sazonalidade semelhante ao apresentado nos primeiros anos de instalação. Estes instrumentos não apresentaram nenhum outro problema a não ser a massa de vedação, neles encontrada, que estava endurecida. O endurecimento desta massa fazia com que a haste do extensômetro ficasse presa, não apresentando um movimento de sazonalidade. A quase totalidade dos extensômetros foram instalados entre os anos de 1980 e 1981, tendo assim mais de 20 anos. Esta manutenção foi a primeira feita desde então. Recomenda-se que a manutenção ocorra num período de tempo menor, pois principalmente os instrumentos instalados em trechos onde a umidade é alta, todas as peças metálicas sofrem algum tipo de agressão. 7

8 Os períodos de manutenção devem ser estabelecidos, observando-se os locais onde estão instalados os instrumentos e seu comportamento ao longo do tempo. Comprovou-se que mesmo após a estabilização das hastes há ainda o movimento de sazonalidade. 6 - REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1. Itaipu Binacional/ IM.CI.013-R00 Instrução de Manutenção Extensômetro Múltiplo de Haste. 2. Itaipu Binacional/ P-R0 Arranjos Gerais Extensômetros Múltiplo de Haste Instalação e Operação. 8