Explicando as Âncoras Terrenas Inteligentes

As âncoras de terra inteligente (também chamadas "âncoras de terra" nos EUA) são utilizadas na construção e engenharia civil para impedir o colapso de aterros, paredes laterais e estruturas semelhantes. Ao contrário dos sistemas padrão de ancoragem de terra ou ancoragem de terra, as âncoras terrestres inteligentes utilizam registadores de dados para enviar informações sobre o estado de uma âncora para um centro de controlo, de modo a que a estabilidade da estrutura possa ser monitorizada. 

Esta capacidade de monitorização remota pode ajudar a reduzir significativamente o risco de acidentes, uma vez que os movimentos estruturais podem ser detectados em tempo quase real e podem ser tomadas medidas para estabilizar a estrutura ou evacuar a área circundante, conforme necessário. Este blogue explica como funcionam as âncoras terrestres inteligentes e descreve os seus benefícios em comparação com as abordagens tradicionais de ancoragem. Para mais informações, leia o nosso e-book sobre Monitorização da Carga de Ancoragens de Terra.  

âncoras terrestres: o que são e porque são importantes?

Muitas estruturas de construção e engenharia civil, desde muros de contenção a túneis, envolvem cortar ou empilhar terra de modo a criar muros ou aterros instáveis e que representem um risco para as pessoas e objectos abaixo. Para estabilizar a terra, os engenheiros cobrem-na com uma camada exterior ou pele, feita de material como o betão, que é mantida no lugar por grandes pinos ou "tendões" de plástico reforçado com metal ou fibra de vidro empurrados para o substrato. 

Estes tendões, que podem ter até 70 metros de comprimento, são chamados de terra, terra, terra de percussão ou âncoras mecânicas. As âncoras de terra são também utilizadas para a fixação de fios de tipo para mastros e outras estruturas verticais. 

Monitorização de âncoras terrestres: porque é importante?

O correcto posicionamento, instalação e monitorização das ancoragens no solo é essencial para garantir a estabilidade e segurança das estruturas que mantêm no lugar. Na prática, estas estruturas podem variar de aterros de auto-estrada a torres de transmissão de rádio. A fase de monitorização mais importante é imediatamente após a colocação das âncoras terrestres, pois é nesta fase que é mais provável que se desloquem e sejam ajustadas. 

No entanto, recomenda-se (ou mandata-se) um controlo regular da ancoragem no solo durante toda a vida útil da estrutura, para garantir que a sua integridade não seja comprometida pela alteração das circunstâncias ambientais. Este processo não deve ser tomado de âncora; de acordo com a investigação, só os deslizamentos de terras matam cerca de 4.000 pessoas por ano em todo o mundo, o que torna importante a monitorização da integridade de quaisquer margens de terra que possam estar sujeitas a colapso próximo da actividade humana. 

Opções para monitorização de âncoras terrestres

Existem três opções principais para a monitorização de âncoras terrestres, dependendo da concepção da âncora:

• Um procedimento de levantamento com punho em cauda de âncora. Isto baseia-se em medições de pressão efectuadas em filamentos ou "caudas" salientes da âncora. Nem todos os desenhos de âncoras têm isto, e os que têm tendência a ser muito volumosos. 

• Um procedimento de levantamento com aderência sobre uma placa de ancoragem roscada. Isto requer âncoras com placas de ancoragem roscadas externamente e placas de apoio sobredimensionadas. Também requer equipamento especial de tensão com componentes como uma cadeira de macaco, e um elemento de ligação.

• Um procedimento de célula de carga. Isto implica ter uma célula de carga permanentemente presa à âncora, para que as cargas possam ser facilmente monitorizadas ao longo do tempo. 

Espera-se que o terceiro procedimento cresça em popularidade, uma vez que é compatível com todos os desenhos de âncoras terrestres e não requer pessoal de monitorização para transportar equipamento especial ao efectuar leituras no local. Além disso, permite que as leituras sejam efectuadas remotamente através de registadores de dados, produzindo potencialmente informação em tempo quase real com um custo extremamente baixo por leitura. 

O que são âncoras terrestres inteligentes?

Ter uma célula de carga ligada a uma âncora de terra significa que existe um dispositivo que está constantemente a monitorizar o estado da âncora. Numa instalação tradicional, contudo, um técnico teria ainda de visitar um local para efectuar leituras das células de carga para que a monitorização produzisse informação útil. Mas com o advento das tecnologias sem fios é agora possível anexar um registador de dados a cada célula de carga e transmitir leituras regularmente a um portal ou estação de base. A partir daí, os dados podem ser analisados e acedidos de qualquer lugar através de uma ligação à Internet. 

Estas chamadas âncoras terrestres inteligentes podem fornecer dados de condições numa base quase contínua, se necessário. Os registadores de dados podem ser alimentados por baterias que podem durar vários anos, eliminando a necessidade de cablagem ou de instalações eléctricas. E podem ser configurados utilizando uma aplicação móvel por pessoas sem formação prévia. 

Diagrama esquemático de uma instalação de âncora terrestre inteligente

 

Quais são as vantagens das âncoras terrestres inteligentes?

Em comparação com as técnicas tradicionais de monitorização de âncoras terrestres, a utilização de tecnologia inteligente oferece as seguintes vantagens:

• Mão-de-obra. Como as âncoras terrestres inteligentes podem enviar dados automaticamente durante anos a fio, eliminam a necessidade de visitas regulares ao local por parte de técnicos. Isto permite que os peritos possam gastar mais tempo em trabalho de valor acrescentado. Só precisam de visitar um local no caso de um problema.  

• Custo. Uma análise efectuada pela Worldsensing mostra que o custo por leitura de um sistema inteligente de ancoragem ao solo é de apenas 1,60 euros por hora durante três anos. Isto compara-se com cerca de 3 480 euros por leitura para leituras manuais efectuadas trimestralmente. 

• Dados. Os sistemas inteligentes de ancoragem terrestre podem transmitir dados a cada hora ou ainda mais regularmente, dando aos engenheiros uma visão quase em tempo real das mudanças na integridade estrutural. Isto permitiria aos técnicos detectar mudanças súbitas que não seriam aparentes em visitas trimestrais ou anuais. 

Estes três benefícios combinados somam-se a um argumento muito poderoso para a utilização de sistemas de ancoragem terrestres inteligentes em qualquer situação em que existam riscos e dimensões significativos que de outra forma poderiam merecer inspecções manuais. medida que aumenta a pressão sobre os proprietários de projectos de construção e engenharia civil para evitar acidentes que poderiam resultar em perda de vidas humanas, os benefícios de uma melhor análise de dados só por si poderiam justificar uma mudança para âncoras terrestres inteligentes. 

• Para mais informações sobre âncoras terrestres inteligentes, leia o nosso e-book sobre Monitorização de Carga para âncoras terrestres.