ITECNOLOGIA

I

ENGENHARIA CIVIL

Inovação subterrâneaManta aplicadasobre tubulaçãode água ou esgotogarante economiana instalação

SAMUEL ANTENOR

Instalação do Geovala:manta de material

resistente e permeávelrecebe peso apenas nas

áreas ao lado da vala

72 • ABRIL DE 2003 • PESQUISA FAPESP 86

Desdeos tempos dos antigosromanos, os primeiros a uti-lizar estruturas enterradas, aengenharia sempre investiuno desenvolvimento de ma-

teriais para uso no subsolo. Hoje, sob nos-sos pés, funcionam uma série de serviços,como água, esgoto, telefonia e eletricidade,entre outros. São milhares de quilômetrosde tubulações, das quais se pode facilmenteimaginar o grau de importância econômicae social de suas funções. No entanto, a téc-nica de execução empregada para instalaressas obras obteve poucos avanços ao longoda história. Se for considerado o que aindaestá para ser implantado em infra-estruturasubterrânea, nas telecomunicações e mesmona eliminação de postes e o conseqüenteaterramento de fios, é bem-vinda a notíciade um novo tipo de instalação de tubulaçõesmais barato e mais raso, desenvolvido noLaboratório Geossintéticos do Departamen-

to de Geotecnia da Escola de Engenharia deSão Carlos da Universidade de São Paulo(EESC/USP). O objetivo do grupo de pesqui-sadores, coordenados pelo professor Bene-dito de Souza Bueno, foi reduzir ao máximoas cargas sobre as tubulações, permitindoinstalações mais próximas à superfície, semo perigo de peso excessivo e com a possibi-lidade de utilização de dutos mais flexíveis.

Resistente e durável - Chamada de proje-to Geovala, a técnica utiliza materiais geos-sintéticos - produtos manufaturados à basede poliéster ou polipropileno, formadospor mantas e grelhas de alta resistência edurabilidade - sobre as valas subterrâneas,criando um espaço vazio onde é instaladaa tubulação. Assim, todo o peso fica distri-buído para fora da área da vala, que fica li-vre do excesso de carga.

A proposta não é desenvolver novos tiposde tubulações, mas modificar a maneira

Vala Pavimentaçãor.

zindo uma senede situações quesimulavam condi-ções reais de uso.Depois de aterra-da a vala e instala-do o geossintético,foi também apli-cada uma sobre-carga, simulandopesos extras, re-presentando veí-culos ou obras nasuperfície. Após odimensionamen -to das cargas e avariação do peso

do próprio solo, pôde-se selecionar otipo de geossintético mais adequado acada caso.

A Geovala aplica-se a qualquer tipode uso, como coleta de esgotos, gás, óleoou fiação elétrica e de telefonia, e asprofundidades podem ser aplicadas deacordo com as condições ambientais ea capacidade do geossintético utilizado,que pode variar, dependendo do tipode solo e material empregado nas tubu-lações. Outra vantagem apontada pelospesquisadores da Geovala, nos casos detubos monitorados internamente paradetectar vazamentos ou problemas decorrosão, é a possibilidade de se fazeresse monitoramento externamente, oque ampliaria também a segurança dasestruturas enterradas. Como o proces-so permite a criação de um vazio ondeo tubo repousa, podem se instalar sen-sores com registro remoto nesse espaçopara medir as características mecânicasdo tubo.

Condutos Enterrados: Redução deEsforços sobre a Estrutura

como elas são ins-taladas, com a uti-lização dos mes-mos geossintéticosusados na cons-trução de estrutu-ras de arrimo emsolo reforçado, la-goas de contençãode resíduos, im-permeabilização edrenagem. Bene-dito Bueno, que éengenheiro civil,acredita na técnicacomo uma impor-tante e inovadorasolução para a instalação dos conduto-res subterrâneos. Ele é o orientador datese de doutorado Vala para Acomoda-ção de Estruturas Enterradas e Processode Acomodação de Estruturas Enterra-das, desenvolvida na EESC/USP pelopesquisador Paulo Márcio Viana combolsa da FAPESP.

INVESTIMENTOR$ 151.218,97

Geovala - Uma Solução Técnicapara Reduzir Tensões Verticais emTubulações

OS PROJETOS

MOOALIOADELinha regular de auxílio à pesquisa

MODALIDADEPrograma de Apoio à PropriedadeI nte Iectua I

COORDENADORBENEDITO DE SOUZA BUENO - EESC/

USP

Aécnicaé apropriada tanto pa-ra ser usada em tubulaçõesfeitas com metais mais es-pecíficos, como é o casodas aplicadas em oleodu-

tos e gasodutos, quanto em tubulaçõesem policloreto de vinila (PVC) e polie-tileno de alta densidade (PEAD), indi-cadas para uso geral. O material em-pregado na tubulação pode ser dequalquer natureza, porque a inovação,neste caso, se encarrega de minimizarou mesmo eliminar as cargas verticaisna região da vala, que é coberta pelogeossintético antes de ser aterrada. Opeso da terra sobre a manta, que absor-ve as cargas verticais como se fosseuma membrana tracionada mas per-mite a passagem de elementos líqui-dos, como a água da chuva, faz comque o produto crie uma envergadurasobre o vazio na vala, livrando a tubu-lação do excesso de peso. Livres desseexcesso, as tubulações podem ser maio-res, menos espessas e, conseqüentemen-te, mais flexíveis.

Se por um lado tubos mais largosganham em flexibilidade, por outro au-mentam também os riscos de deterio-ração do material. Porém, quanto me-nor as cargas sobre a tubulação, maisseguro é o sistema, pois, com maior re-sistência à pressão das cargas nos tubos,a vala pode ser mais rasa - de 1,5 metro

COORDENADORBENEDITO DE SOUZA BUENO - EESC/

USP

INVESTIMENTOR$ 6.000,00

para apenas 0,5 metro de profundidade-, o que torna a instalação menos one-rosa, entre 30% e 40%, segundo cálcu-los de Bueno. Verifica-se ainda o bene-fício ambiental, porque a técnica ajudaa diminuir a possibilidade de vazamen-tos e de contaminação do solo.

Técnica apurada - A elevada capacida-de dos materiais geossintéticos em sus-tentar cargas de tração foi o que ins-pirou os pesquisadores da Escola deEngenharia de São Carlos a emprega-rem o produto, que vem sendo cadavez mais utilizado em obras de conten-ção pelas empresas de engenharia civile geotécnica. Ele possui excelente de-sempenho, aliado a um custo-benefí-cio considerado extremamente favorá-vel, sobretudo quando aplicado emgrande escala. A possibilidade de "au-mentar a vida útil das valas com maiorrapidez na execução de obras de con-dutos enterrados a custos menores éuma combinação que Bueno espera sersuficiente para despertar o interesse deempresas pelo Geovala.

Durante quatro anos, todas as pos-sibilidades de pressões de solo foramtestadas e registradas pelos pesquisa-dores, com variação nos tipos de tubosempregados, tipos de solo e de cargas,numa modelagem física em verdadeiragrandeza. Os resultados foram compi-lados por meio de uma simulação porcomputador, em softwares de modela-gem numérica. Também foram reali-zados testes em grandes dimensões, so-bre uma laje de reação, em uma caixade aço de 2 metros de altura por 1,8metro de largura, onde foi enterrado umtubo de 400 milímetros de diâmetro e2 metros de comprimento, reprodu-

Escala industrial - A técnica desse no-vo tipo de aterramento de tubulaçãoteve uma patente depositada no Insti-tuto Nacional de Propriedade Industrial(INPI) com financiamento do Núcleode Patenteamento e Licenciamento deTecnologia (Nuplitec) da FAPESP. Se-gundo Bueno, a técnica é inédita nomundo e já despertou o interesse de em-presas dos setores público e privado, queatualmente negociam o direito de aplica-ção da técnica. Como os produtos em-pregados já são produzidos em escalaindustrial e estão disponíveis comercial-mente, a expectativa dos inventores é queo aumento do uso desses materiais coma tecnologia Geovala faça cair o preçodo geossintético e das tubulações. •

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