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8º Congresso Nacional de Geotecnia, Lisboa 2002 ARRANCAMENTO DAS PREGAGENS E CABOS DE AÇO NA MINA DO MOÍNHO - ALJUSTREL PULL TESTING OF ROCK BOLTS AND CABLES IN THE MOÍNHO MINE - ALJUSTREL TORRES SILVA COUTO, RUI* RESUMO O Centro de Geotecnia do Instituto Superior Técnico tem vindo a fazer o acompanhamento geomecânico das estruturas de suporte das minas de Aljustrel, nomeadamente dos aspectos de instrumentação geomecânica da mina de Moínho, em consonância com as prioridades estabelecidas pelas Pirites Alentejanas, S.A., tendo em vista a manutenção da estabilidade das aberturas subterrâneas que poderão desempenhar papel relevante na possível reabertura dos trabalhos de exploração da Mina. Este artigo tem por objectivo descrever as acções levadas a efeito para a determinação das capacidades de ancoragem das pregagens instaladas nos locais que se considerem críticos. O equipamento disponivel para o efeito é o “Rock Bolt Pull Test- Model 30”, de origem canadiana, que foi modificado para permitir o ensaio de pregagens por cabo e com qualquer inclinação, dado que originalmente se destinava apenas ao arrancamento de pregagens instaladas na vertical. O apreciável rigor com que estas determinações foram feitas, algumas das quais apresentadas no texto do artigo, fornecem uma contribuição valida para a definição das condições reais dos cabos ensaiados, servindo para o dimensionamento do suporte por pregagens e cabos de aço similares que poderão vir a instalar-se futuramente, assim como à determinação da funcionalidade de sistemas já colocados há varios anos, cuja eficácia necessite de ser avaliada. ABSTRACT The CEGEO of Instituto Superior Tecnico has studied the geomechanic behaviour of the suport structures of the Aljustrel Mines, namely the monitoring of the Moinho mine according to the priorities of Pirites Alentejanas S.A., with the purpose of stability maintenance of the underground works that may have relevant role on the future possible reopening of their exploitation works. The objective of this paper is to describe the studies and tests for determining the load support capacity for the already installed rock bolts and cables with resin and cement bonds. The available equipment of CEGEO is the canadian Rock Bolt Pull Test – Model RPT –30 that was modified, allowing testing to be made for bolts an cables with any inclination. The several load versus displacement curves obtained are in accordance with typical curves, thus giving a good contribution for the support dimensioning and evaluation rock bolts and cables similar to those to be installed in the future, as the funcionablity of the existing systems must be evaluated. (*) Investigador do Núcleo de Rochas, Centro de Geotecnia do IST, [email protected]

Teste Arrancamento Com077

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  • 8 Congresso Nacional de Geotecnia, Lisboa 2002

    ARRANCAMENTO DAS PREGAGENS E CABOS DE AO NA MINA DO MONHO - ALJUSTREL

    PULL TESTING OF ROCK BOLTS AND CABLES IN THE MONHO

    MINE - ALJUSTREL

    TORRES SILVA COUTO, RUI*

    RESUMO O Centro de Geotecnia do Instituto Superior Tcnico tem vindo a fazer o acompanhamento geomecnico das estruturas de suporte das minas de Aljustrel, nomeadamente dos aspectos de instrumentao geomecnica da mina de Monho, em consonncia com as prioridades estabelecidas pelas Pirites Alentejanas, S.A., tendo em vista a manuteno da estabilidade das aberturas subterrneas que podero desempenhar papel relevante na possvel reabertura dos trabalhos de explorao da Mina. Este artigo tem por objectivo descrever as aces levadas a efeito para a determinao das capacidades de ancoragem das pregagens instaladas nos locais que se considerem crticos. O equipamento disponivel para o efeito o Rock Bolt Pull Test- Model 30, de origem canadiana, que foi modificado para permitir o ensaio de pregagens por cabo e com qualquer inclinao, dado que originalmente se destinava apenas ao arrancamento de pregagens instaladas na vertical. O aprecivel rigor com que estas determinaes foram feitas, algumas das quais apresentadas no texto do artigo, fornecem uma contribuio valida para a definio das condies reais dos cabos ensaiados, servindo para o dimensionamento do suporte por pregagens e cabos de ao similares que podero vir a instalar-se futuramente, assim como determinao da funcionalidade de sistemas j colocados h varios anos, cuja eficcia necessite de ser avaliada. ABSTRACT The CEGEO of Instituto Superior Tecnico has studied the geomechanic behaviour of the suport structures of the Aljustrel Mines, namely the monitoring of the Moinho mine according to the priorities of Pirites Alentejanas S.A., with the purpose of stability maintenance of the underground works that may have relevant role on the future possible reopening of their exploitation works. The objective of this paper is to describe the studies and tests for determining the load support capacity for the already installed rock bolts and cables with resin and cement bonds. The available equipment of CEGEO is the canadian Rock Bolt Pull Test Model RPT 30 that was modified, allowing testing to be made for bolts an cables with any inclination. The several load versus displacement curves obtained are in accordance with typical curves, thus giving a good contribution for the support dimensioning and evaluation rock bolts and cables similar to those to be installed in the future, as the funcionablity of the existing systems must be evaluated. (*) Investigador do Ncleo de Rochas, Centro de Geotecnia do IST, [email protected]

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    1. INTRODUO E OBJECTIVOS O Ncleo de Rochas do Centro de Geotecnia do IST tem vindo a fazer um acompanhamento geomecnico das estruturas subterrneas da Mina do Monho em Aljustrel[1], em consonncia com as prioridades estabelecidas pelas Pirites Alentejanas S.A., tendo em vista o plano de manuteno da estabilidade das aberturas subterrneas que podero desempenhar papel relevante na possvel reabertura dos trabalhos de explorao das suas minas. Embora este plano de manuteno de estabilidade das estruturas subterrneas seja bastante mais abrangente, este artigo tem por objectivo descrever as aces levadas a efeito para a determinao da integridade e das capacidades de ancoragem das pregagens por meio de cabos e tirantes instalados h vrios anos nos locais que se consideraram crticos, bem como discernir sobre aspectos tcnicos que conduzissem a uma optimizao dos resultados pretendidos. Procurou-se tambm averiguar se os efeitos temporais, mecnicos e outros no afectaram as referidas pregagens e caso afirmativo, quantificar esses desvios e dar directrizes para o dimensionamento do suporte por pregagens e por cabos similares que podero vir a instalar-se futuramente. 2. INSTALAO DE SUPORTES 2.1 Sustimento por meio de cabos Os trabalhos de colocao do sustimento com cabos tm sido efectuados pelas Pirites Alentejanas S.A., nomeadamente na seco 3 da rampa principal, segundo uma determinada malha, com aberturas que variam de 1,2 m x 1,2 m a 2 m x 2 m. O aproveitamento dos cabos de ao, existentes em significativas quantidades, permitiu uma minimizao dos custos inerentes sua aquisio, observadas que foram certas caractersticas, como sejam, o estado geral destes materiais, utilizaes a que foram sujeitos, o seu grau de oxidao, se foram sujeitos a grandes esforos ou se apresentam ainda resqucios de lubrificao, motivando a degenerescncia das suas propriedades de resistncia mecnica. Tomados estes cuidados, a sua aplicao vantajosa como sistema de suporte de macios rochosos por ser um sistema durvel e capaz, assim como flexvel, em condies distintas de instalao, podendo ser fixados em comprimentos variados. Outro aspecto a ter em considerao o de ordem tcnica, onde esto em jogo a eficincia e validao do processo de fixao dos cabos. Assim, no mbito deste relatrio, dar- -se- nfase a consideraes desta ndole, luz de abordagens tericas que possam servir de orientao aos procedimentos praticados. Um dos aspectos mais sensveis desta tcnica, relaciona-se com as solicitaes que actuam aps a fixao dos cabos, nomeadamente na interface da superfcie lateral dos cabos e a calda injectada. De facto, quando as tenses induzidas nesta interface se tornam superiores ao atrto ocorrer a rotura e provocando a redistribuio dos esforos nas demais estruturas [2] e [3]. Acresce ainda que, para alm dos cuidados nas tcnicas e materiais utilizados, h que considerar as caractersticas do macio onde so implantados estes suportes. O recurso ao sustimento por cabos e caldas torna-se inadequado quando a relao gua / /cimento ptima no puder ser controlada, nos furos onde existam fluxos contnuos de guas subterrneas, quando se verifiquem condies de instabilidade que obriguem actuao

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    imediata do suporte, no existindo um perodo de repouso para a consolidao do agente de cimentao (tempo de presa do cimento) e quando seja previsvel a presena de falhas abertas, a menos que seja possvel o controle das injeces, o que se encontra s vezes relacionado com o tipo de diagrama de fogo utilizado, o qual deve ser corrigido, caso se verifiquem tais fenmenos [4]. Deve-se ter ainda em ateno que, na evoluo dos trabalhos, o dimensionamento das estruturas deve ser reajustado, fazendo uso dos resultados das monitorizaes e observaes, procurando- -se sempre um bom compromisso entre economia e segurana, implementando as aplicaes tericas em conjunto com a experincia prtica adquirida. 2.2 Avaliao do sistema de suporte A avaliao quantitativa dos cabos aplicados nas reas mais sensveis passa pelo estudo da densidade mnima necessria para que a rea afectada confira condies de estabilidade. Para tal, considera-se serem vlidas um conjunto de variveis estabelecidas pelas caractersticas dos materiais e as condies em que so desenvolvidos os trabalhos, nomeadamente as dimenses e espaamento com que so implantados os cabos, o rigor com que so efectuadas as operaes de instalao e as caractersticas geolgicas e geotcnicas inerentes do macio. Assim, numa primeira abordagem, interessa prever qual ser o comportamento do sistema implantado nas actuais condies, atravs do clculo dos esforos admissveis nos cabos, nas caldas de cimento utilizadas e nas tenses de rotura do macio. Cabo de ao Para um cabo de 17 mm de dimetro e considerando uma tenso de traco do ao de 160 kg/mm2 (1.600 MPa), resulta uma carga de rotura do cabo de aproximadamente 173,5 kN. Cimento Adopta-se o valor para a tenso de rotura do cimento, sc, correspondente a 10 MPa.

    Macio Atendendo-se natureza e estado de fracturao do macio, considera-se o valor mdio representativo de70 MPa como resistncia compresso. Pela anlise realizada pode-se concluir que, quando comparadas as magnitudes dos valores aferidos, o material que se apresenta mais susceptvel aos esforos que possam actuar no sistema, corresponde calda de cimento. Assim, devem haver especiais cuidados na sua preparao e colocao, devendo-se optar por outro tipos de suporte caso no se verifique eficincia do material, concluses essas que s podem ser obtidas atravs da prtica dos ensaios de arrancamento das pregagens. 2.3 Ensaios de arrancamento de cabos e pregagens Para a anlise da eficcia do sistema de suporte utilizado, foram realizados ensaios de arrancamento tendo como base a metodologia indicada nos Suggested Methods da Sociedade Internacional de Mecnica das Rochas [5]. Estes ensaios destrutivos foram realizados in situ sob um certo nmero de cabos e pregagens, onde foram determinados os parmetros necessrios para a verificao das condies de actuao dos mesmos e, consequentemente, saber se o nmero de suportes instalados o mais adequado.

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    A utilizao do equipamento disponvel, para o efeito, no Centro de Geotecnia do I.S.T o Rock Bolt Pull Tester Model RPT-30, representado na Figura 1, que foi modificado para permitir o ensaio de pregagens, com qualquer inclinao, dado que originalmente se destinava apenas ao arrancamento das pregagens instaladas na vertical. Na hiptese de ocorrncia de rotura numa rea j sustida interessa considerar trs situaes distintas responsveis pelo desabamento dos tectos de escavao. Na primeira destas, ocorre o desabamento do bloco do macio, juntamente com o sustimento incorporado. Neste caso, o comprimento ou o nmero das ancoragens no se apresenta suficiente de forma a tornar o bloco individualizado pelas descontinuidades que o ligam ao remanescente macio. Para tal dimensionamento, a avaliao do volume dos blocos soltos torna-se necessria, apesar das dificuldades relativas a esse levantamento; no entanto, uma primeira ordem de aproximao dos valores do volume, tamanho e orientao das descontinuidades que individualizam o bloco so suficientes para esta definio. Um levantamento mais elaborado do formato, volume e peso, assim como a direco de escorregamento ou queda dos blocos das paredes ou dos tectos do tnel, pode ser feita com recurso utilizao da tcnica de projeco estereogrfica [6]. Uma vez obtida a informao sobre os blocos atravs desta tcnica, pode ser determinado o nmero de cabos necessrios ao sustimento do material individualizado pelas descontinuidades. A determinao do comprimento das pregagens basear-se- simplesmente nas dimenses dos blocos a serem tratados. O comprimento dos mesmos deve ser tal que os segmentos fixados no macio sejam capazes de suportar o peso resultante. Foi considerado importante dispr de um sistema de aferio das capacidades de suporte que estariam a ser desempenhadas pelos cabos e pregagens j existentes na Mina do Monho. Esta verificao aplicar-se-ia, tambm, aos cabos e pregagens recentemente instalados em zonas menos estveis, uma vez que importante determinar a sua capacidade de ancoragem.

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    Figura 1 Componentes do aparelho de arrancamento de pregagens

    2.4 Necessidade de alterao do equipamento original O equipamento originalmente disponvel para realizar ensaios na Mina do Monho foi transportado at ao local (Rampa Principal a cota 100) e foram efectuadas diversas tentativas, todas incompletas, face s dificuldades seguintes: - O aparelho era especialmente destinado ao arrancamento de parafusos de tecto, que possuam a extremidade roscada, onde se aplica uma porca que entra no interior da cmpanula de distribuio de carga. No caso de se trabalhar com cabos, era necessrio criar um encabeamento do cabo compatvel com os esforos a aplicar, que podem chegar aos 270 kN; - Verificou-se ainda a ausncia de alongas na perna telescpica que permitissem ensaiar cabos instalados no tecto, devido grande altura do mesmo relativamente ao piso de rodagem; - Foram assim tentados ensaios para cabos instalados nos hasteais, a alturas convenientes (1 a 1,8 m do piso) com a perna telescpica colocada na horizontal ou inclinada, fixando-se no

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    veculo de carga. Porm, verificava-se encurvadura da haste devida ao seu peso prprio, facto que impedia o deflectmetro do aparelho de realizar medies de deslocamentos; - O encabeamento da extremidade livre do cabo (contido no interior da cmpanula do aparelho) era realizado por "serra-cabos" de parafuso, que no exerciam convenientemente a sua funo, deixando deslizar o cabo antes de este romper. Foi assim decidido suspender o ensaio e promover as seguintes modificaes: - Alterar o sistema de encabeamento do cabo, atravs do aproveitamento da sua prpria cunha e bucha, e acrescentando-lhe uma bolacha de 55 mm de dimetro exterior. - Executar uma placa de chapa, com 10 mm de espessura e 250 mm de lado, destinada a ser colocada entre a rocha e a campnula do macaco do aparelho de arrancamento; - Remover totalmente a perna telescpica do aparelho e substitui-la por um conjunto tubular, onde se posiciona o deflectmetro. Esta ltima pea, construda especialmente para o efeito, foi subsequentemente ensaiada no Laboratrio, tendo fornecido aprecivel melhoria no processo de registo das deformaes, levando a dispensar completamente a referida perna telescpica (ver Figura 2). Feita a alterao referida, foi o sistema ensaiado em laboratrio, antes de ser usado na Mina. Naturalmente que apenas foi aferido o comportamento traco que apresentava o conjunto formado pelo cabo de ao e o respectivo encabeamento. A curva fora-deslocamento tpica que se obteve nos ensaios de laboratrio efectuados est representada na Figura 3, revelando possuir trs partes: a curva inicial de ajuste do sistema (caracterizada por um coeficiente de rigidez crescente), a fase elstica em que se verifica proporcionalidade entre foras e deslocamentos (tendo coeficiente de rigidez constante) e a fase plstica, com grandes deslocamentos para pequenos acrscimos de carga aplicada (coeficiente de rigidez decrescente).

    Figura 2 Conjunto tubular onde se posiciona o deflectmetro

    de assinalar que a transio da fase elstica para a fase plstica se d para a chamada carga de cedncia do cabo, que deve ser o limite da sua utilizao como elemento de ancoragem, sendo que a respectiva tenso de rotura ocorre para cargas ainda mais altas, no termo da fase plstica. Na Figura 3 est representada a curva caracterstica obtida em testes de laboratrio.

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    Figura 3 - Comportamento obtido em testes laboratoriais de arrancamento 3. ENSAIOS EFECTUADOS E RESULTADOS OBTIDOS 3.1 Com cabos de ao e ligao com calda de cimento Efectuaram-se quatro ensaios de arrancamentos de cabos, um dos quais foi anulado por razes de mau funcionamento do sistema de encabeamento e fixao da extremidade do cabo de ao Figura 4. No Quadro 1 esto patentes os resultados dos ensaios efectuados na zona da cota 100 da Rampa principal. Em face dos ensaios efectuados, foram extradas as caractersticas geomtricas dos segmentos que constituem tais curvas, sendo as mesmas apresentadas no Quadro 1.

    Figura 4 Curva fora/deslocamento do ensaio de arrancamento do cabo de ao

    Frotura

    F (kN)

    Fase de ajuste do sistema

    Fase plstica

    Fase elstica

    Frotura

    Deslocamentos

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    Quadro 1 - Valores dos coeficientes angulares dos ramos das curvas fora vs. deslocamento para os 3 ensaios efectuados

    Fase Ensaio 1 Ensaio 2 Ensaio 3 Valores mdios Ajuste 2.63 No verificada 3.20 2.92

    Elstica 7.79 9.63 5.24 7.55 Plstica 2.33 1.98 no verificada 2.16

    Tenso de rotura (MPa) 38.0 32.5 36.0 35.50

    Carga de rotura (kN) 148.8 123.8 137.1 136.6

    Verifica-se atravs do Quadro 1, que os ensaios se aproximaram bastante do valor calculado para a carga de rotura, se considerarmos o estado de uso do cabo apresentando alguma corroso entretanto ocorrida desde que est em servio. Face aos valores numricos obtidos nos ensaios realizados na mina, chegou-se a algumas concluses, que a seguir se enumeram. Entre os trs componentes que poderiam ceder sob a aco das cargas aplicadas (rocha, cimento e cabo de ao) verificou-se que foi o ltimo que constituiu o elo mais fraco, sendo a respectiva carga de rotura compreendida entre 123 e 148 kN, com uma mdia de 136 kN. J os valores da carga de cedncia, correspondentes ao final da fase elstica, cifram-se entre 120 e 137 kN, com um valor mdio de 127 kN, indicativo do limite de carga que o cabo dever suportar enquanto elemento de suporte de tectos e hasteais. Estes resultados no devem ser generalizados para outras situaes que envolvam outros tipos de cabos, ou diferentes comprimentos de furos, ou ainda, distintas composies da calda de cimento a utilizar. Tambm a idade das pregagens constitui parmetro a registar, face aos efeitos de corroso que se verificam na Mina e que reduzem as suas capacidades de ancoragem com o decorrer do tempo. 3.2 Com pregagens de varo de ao e com ligante de resina Realizaram-se trs ensaios e apresenta-se na Figura 5, a curva fora versus deslocamento, relativa ao ensaio n 3 realizado na galeria a muro 272 Norte, no acesso cmara 16 no hasteal nascente. Interpretao No Quadro 2 esto patentes os resultados dos ensaios efectuados, referidos nos pontos anteriores. Em face dos ensaios efectuados, foram extradas as caractersticas geomtricas dos segmentos que constituem as curvas de variao das cargas aplicadas no arrancamento vs. deslocamentos na cabea da pregagem, sendo as mesmas apresentadas no Quadro 2.

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    Figura 5 Curva fora/deslocamento referente ao ensaio n 3

    Quadro 2 Resultados dos ensaios de arrancamento de pregagens. Ensaio 1 Ensaio 2 Ensaio 3 Valores mdios Fase

    Ajustamento 2.53 No

    verificada No

    verificada -

    Fase Elstica 5.22 5.54 9.16 6.64

    RIG

    IDE

    Z

    (kN

    /mm

    )

    Fase Plstica No verificada 2.22 4.36 3.29

    Carga de resistncia

    Elstica 38 50 120 69.3

    Carga de resistncia

    Plstica

    No verificada 83.6 171 127.3 CA

    RG

    AS

    (kN

    )

    Carga eficaz de resistncia 13.3 77.9 152 * 81.1

    * Rotura do parafuso traco st=480 Mpa Os dois primeiros ensaios revelaram a cedncia da resina que rodeia os tirantes, precedida, no primeiro caso, por um comportamento elstico, e no segundo, por uma fase plstica bem ntida[8]. J o terceiro ensaio foi caracterizado por uma rotura do tirante (verdadeiro ensaio de traco), aps ter existido comportamento plstico, em que intervm simultaneamente a resina e o tirante.

    R2 = 4.63

    R1 = 9.16

    0

    20

    40

    60

    80

    100

    120

    140

    160

    180

    200

    0 5 10 15 20 25 30 35

    Deslocamentos (mm)

    Fo

    ra

    (kN

    )

    Fase Plstica

    Fase Elstica

    ROTURA DA ROSCA DO

    PREGO

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    Assim, os ensaios serviram para demonstrar que a resistncia eficaz do conjunto resina/tirante no deve ultrapassar 38 a 50 kN, correspondente ao termo da fase elstica de deformao. 4. ENSAIO NO DESTRUTIVO AVALIADOR DA INTEGRIDADE DAS PREGAGENS DE SUPORTE DA TELA TRANSPORTADORA NA RAMPA DE ST ANTO Com o objectivo de avaliar o comportamento das ancoragens que suspendem a estrutura metlica onde funciona a tela transportadora de minrio, quando sujeitas a esforos de traco, foram efectuados testes in situ. A determinao incidiu sobre as caractersticas elsticas das ancoragens e as condies da sua adernia ao macio rochoso em que as mesmas esto instaladas. c 4.1 Localizao dos ensaios Por indicao de Pirites Alentejanas, o trabalho incidiu sobre duas das ancoragens de suporte da estrutura que suspende a tela transportadora n 4, instalada na Rampa de Santo Anto da Mina do Moinho.

    As ancoragens de suporte da tela esto colocadas aos pares, distando 4 metros entre pares sucessivos, pelo que sustm um peso morto da estrutura de cerca de 8 kN, ou seja, 4 kN por cada ancoragem.

    Tais ancoragens so constitudas por vares de ao nervurado com 2,5 a 3 metros de comprimento, estando ligadas ao macio por meio de resina epoxy, ao longo de um comprimento aproximado de 1,5 a 2 metros, e com 1m abaixo do tecto da rampa.

    O dimetro desses vares era de 17,7 milmetros e a resina utilizada para a sua instalao era da marca Celtite C5-3150, com 3 cartuchos de 50 cm por furo.

    O equipamento de ensaio constou de sistema de carga, de sistema medidor de extenses, de sistema medidor de deslocamentos e ainda, de medidor de temperaturas. O sistema de carga que foi preparado pela Empresa Pirites Alentejanas constou de uma "cesta" em varo de ao e de vrias massas metlicas marcadas com os respectivos pesos. O sistema medidor de deformaes foi constitudo por extensmetros elctricos de resistncia, com base de medida 16 mm, e por um indicador de extenses Vishay, modelo P-3500, j o sistema medidor de deslocamentos foi constitudo por comparadores digitais (deflectmetros) Mitutoyo, com preciso 1 mm e por hastes de fixao. O ensaio consistiu, fundamentalmente, na aplicao de cargas de traco s ancoragens e na medio de extenses e deslocamentos motivados por essas cargas (ver Figura 6). Em complemento, para medio dos deslocamentos relativos das ancoragens, motivados pelas cargas a aplicar no ensaio, foram nelas instalados, a uma distncia do tecto da rampa de cerca de 12 cm, comparadores digitais Nas proximidades dos extensmetros elctricos de resistncia colados ancoragem (extensmetros activos), foi colocada uma placa de ao, livre de qualquer solicitao, na qual estavam colados dois extensmetros elctricos de resistncia (extensmetros compensadores) do mesmo tipo dos extensmetros activos. Estes estensmetros compensadores, para alm de, conjuntamente com os extensmetros activos, constituirem meia ponte no indicador de extenses, permitem remover, das extenses a medir, os efeitos de qualquer variao de resistncia nos extensmetros activos, resultantes de variaes de temperatura durante o ensaio.

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    Figura 6 Ensaio de traco sobre ancoragens

    Estabelecidas as ligaes dos extensmetros elctricos de resistncia (activos e compensadores) ao indicador de extenses, e ajustados os comparadores digitais, colocou-se, na vizinhana das ancoragens a ensaiar, a ponta sensvel de um par termo-elctrico ligado a um aparelho medidor de temperaturas e iniciou-se o ensaio. No esquema apresentado na Figura 6 podem ver-se alguns aspectos do ensaio, a aparelhagem instalada nas ancoragens, e o sistema de aplicao de cargas. As ancoragens em ensaio foram submetidas a um ciclo de carga e descarga, no qual, quer as cargas, quer as descargas, foram efectuadas por incrementos (patamares). Decorridos cerca de 30 s aps cada incremento foram medidos os correspondentes deslocamentos e extenses e, tambm, a temperatura ambiente. As massas marcadas, correspondentes s cargas de cada patamar do ensaio, foram introduzidas numa cesta metlica, cesta esta suspensa da viga I suportada pelas ancoragens em ensaio. Na aplicao das cargas de ensaio procurou-se que a linha de aco das mesmas se situasse, o mais possvel, a meio da distncia entre as ancoragens, por forma a que fossem equivalentes as foras de traco transmitidas a cada uma delas.

    DeflectmetrosExtensmetros

    Carga de Ensaio

    (1) Ancoragens (2)

    Aparelhode Leitura

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    Interpretao Na Figura 7 apresenta-se a curva fora versus deslocamentos totais. A resistncia do conjunto varo de ao + resina + rocha, admitindo 60 MPa como o valor mais aceitvel para a resistncia traco das resinas (epoxy e poliester), permite determinar o factor de segurana das ancoragens em causa da ordem de 3,1, que prova a integridade das ancoragens.

    Figura 7 - Variao das foras aplicadas com os deslocamentos totais nas ancoragens 1 e 2

    Esta ordem de grandeza permite incorporar eventuais diminuies da resistncia da resina em funo do tempo que decorreu aps a sua instalao, levando a considerar como segura a actual configurao das ancoragens da Rampa de Santo Anto. Esta concluso no envolve a participao da rocha como elemento resistente, uma vez que ela possui resistncias muito variveis, dependendo da sua xistosidade, do grau de alterao, da presena de gua e de falhas geolgicas. Dada esta complexidade de comportamento, considera--se importante no descurar o trabalho de observao contnua e de monitorizao do desempenho dos tectos rochosos situados na vizinhana directa da tela. Dado o elevado nmero de ancoragens (da ordem das trs centenas) que suportam a estrutura que suporta a tela transportadora n 4, e tendo o ensaio incidido apenas sobre duas delas, para que as concluses a tirar possam ser extrapoladas para o seu conjunto, recomenda-se que sejam efectuados ensaios complementares sobre alguns conjuntos de pares de ancoragens. 5. CONCLUSES FINAIS Face aos resultados dos ensaios de arrancamento de pregagens e cabos efectuados, provou-se que a carga eficaz do suporte dos conjuntos tirante/resina e cabos/cimento no ultrapassa valores que podero ser utilizados em previses da sua contribuio para a estabilidade das cavidades onde esto instalados[9]. Assim, a integridade das ancoragens ensaiadas ficou comprovada perante os resultados dos ensaios efectuados.

    0

    1

    2

    3

    4

    5

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    7

    0 50 100 150 200 250 300

    Deslocamentos totais, d (mm)

    Fo

    ras

    ap

    licad

    as F

    (kN

    )

    Ancoragem 1Ancoragem 2

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    No entanto, dado o elevado nmero de ancoragens, e para que as concluses a tirar possam ser extrapoladas para o seu conjunto, ser aconselhvel que sejam efectuados rotineiramente ensaios de arrancamento de pregagens. AGRADECIMENTO O autor est reconhecido Administrao de Pirites Alentejanas S.A. pela autorizao concedida para a publicao desta comunicao. REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS [1] CEGEO/IST Janeiro de 2000;Jan,Fev e Maro de 2000;Abril,Maio e Junho de 2000; Julho e Dez de 2000- Relatrios Trimestrais de Acompanhamento Geomecnico das Estruturas das Minas de Aljustrel, liderados pelo Prof C.A.J.V Dinis da Gama [2] Beniawski, Z. T. 1992 Design Methodology in Rock Engeneering - A.A. Balkema,

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