Contenção de encosta no rio Tâmisa

O Deptford Creek é um afluente do rio Tâmisa, em Londres, que está dentro da Barreira do Tâmisa*. A fim de proteger cerca de 33 mil famílias de inundações, a Agência do Meio Ambiente inglesa identificou cinco paredes ao longo do Deptford Creek que precisavam ser imediatamente substituídas. As estruturas ancoradas existentes no local, feitas de pranchas de madeira, foram avaliadas como tendo atingido uma fase em que falhas seriam iminentes. Os cinco locais identificados foram os cais de Kent, Ash, Thanet, Hilton e Saxon.

As antigas contenções de madeira do cais Hilton foram substituídas por estacas-prancha e vigas de aço.

As antigas contenções de madeira do cais Hilton foram substituídas por estacas-prancha e vigas de aço.

Na fachada mais alta, os 109 m de comprimento do Cais Hilton tem uma face de contenção de 7 m. Os planos futuros de desenvolvimento para o local impediram o uso de ancoragem permanentes para suportar a parede nova e assim uma solução inovadora, com um sistema composto de paredes (estrutura sustentada), foi projetado pelas empresas de engenharia Jacobs e Volker Stevin.

De acordo com os objetivos do Plano de Ação Biodiversidade inglês, a nova parede precisava ter vida útil de 100 anos. A solução foi construir uma parede com estacas-prancha de aço AZ 41-700 grau S 430 GP com cerca de 1.040 toneladas e comprimentos entre 16,5 m e 17,5 m. A parede é suportada por uma linha de 12 m de comprimento feita com vigas HP 305 x 223 conduzidas por um gancho de 10 graus colocado na frente da parede de estacas, com pranchas de madeira colocadas entre cada viga HP.

A contenção é feita por uma linha de estacas-prancha AZ e por uma linha de vigas HP.

A contenção é feita por uma linha de estacas-prancha AZ e por uma linha de vigas HP.

Um bloco de concreto foi então vertido entre as estacas-prancha e as linhas de vigas HP até a profundidade escavada, expondo a camada de cascalho, de modo que a estrutura agiu em uníssono. O topo do bloco de concreto ficou no Nível Médio de Água (MHWN) de modo a oferecer a máxima proteção ao meio ambiente.

A construção desta inovadora parede de vigas composta apresentou seus próprios desafios, já que o espaço de trabalho ficou limitado a apenas 10 metros atrás das antigas paredes, que estavam em tal estado que não podiam suportar sobrecargas de construção. Além disso, em alguns locais a parede existente não poderia ser sujeita a vibração de técnicas convencionais de instalação.

A limitação de espaço para a cravação das estacas-prancha exigiu solução inovadora de projeto e execução.

A limitação de espaço para a cravação das estacas-prancha exigiu solução inovadora de projeto e execução.

Para acomodar essas demandas, as estacas-prancha AZ 41-700 foram instaladas por trás da estrutura existente por um vibrador ABI MRZV-V (frequência variável) em uma plataforma, ou por um Giken Crush PIler ECO 700S, onde a vibração deveria ser mínima, com uma força de pressão de cerca de 100 toneladas. Este equipamento incorpora uma rosca sem-fim combinada com jateamento de água para furar a ponta antes que a prensa empurrasse as estacas para baixo.

As estacas foram amarradas a um bloco de concreto temporário. Foi então instalada uma esteira especial para pontes, que abrange desde o bloco de concreto até as estacas para evitar qualquer sobrecarga no chão que fica atrás da parede principal. A partir deste piso, a escavadeira pode remover a estrutura antiga de madeira e cavar para baixo até a camada de cascalho. Além disso, as vigas HP também puderam ser instaladas a partir da ponte da esteira. Após o encaixe da pranchas de madeira entre as vigas HP foi derramada massa de concreto entre as paredes que, quando curado, ligou a parede de estacas-prancha à parede de apoio feita de vigas HP.

Ilustração com corte de seção típica do projeto de contenção do Cais Hilton.

Ilustração com corte de seção típica do projeto de contenção do Cais Hilton.

As deflexões medidas durante o estágio temporário foram menores do que o previsto nos cálculos de projeto. Os critérios de deflexão durante a fase final são 200 mm em ULS com uma sobrecarga de 20 kPa atrás da parede. Uma reserva estática na espessura do aço foi levada em conta no projeto para alcançar a vida útil do projeto. Nenhum tratamento de superfície foi implementado.

A condição das paredes existentes, as restrições da área de trabalho, a exigência de uma solução em viga de balanço e o dever de cuidar do meio ambiente combinaram-se para apresentar um problema bastante complexo. A Jacobs Engineering, com o envolvimento da Volker Stevin, adotou uma combinação de estacas-prancha e vigas de aço para formar uma estrutura que atendia elegantemente a todos os aspectos técnicos e econômicos do projeto.

Traduzido do texto original da ArcelorMittal Commercial RPS.

*O que é a Barreira do Tâmisa e como ela funciona.

A Barreira do Tâmisa é uma das maiores barreiras móveis do mundo contra inundação. A Agência de Meio Ambiente da Inglaterra opera e mantém a barreira do Tâmisa.

Previsão de fechamentos

A Agência de Meio Ambiente recebe informações sobre potenciais picos de maré alta vindas de satélites meteorológicos, plataformas petrolíferas, navios meteorológicos e estações costeiras. As previsões podem ser feitas com até 36 horas de antecedência e as barreiras se fecharão logo após a maré baixa, ou cerca de 4 horas antes do pico da maré alta chegar.

As informações são obtidas por meio de uma série de modelos matemáticos que preveem os níveis esperados do mar e do rio. Isso é complementado por dados do Met Office (agência inglesa de informações meteorológicas) e informações em tempo real fornecidas pelo Centro Britânico de Dados Oceanográficos. Dados hidrológicos e meteorológicos de uma ampla rede de medidores de maré, rio, pressão e vento chegam à sala de controle a cada minuto.

Como funciona

A barreira tem 520 m de largura e fica próxima de Woolwich, protegendo 125 quilômetros quadrados do centro de Londres das inundações causadas por picos de maré. São 10 portas de aço que podem ser elevadas e posicionadas para barrar a entrada de mais água no Tâmisa. Quando elevadas, as portas principais ficam tão altas quanto um edifício de 5 andares. Cada porta principal pesa 3.300 toneladas.

A barreira é fechada sob condições de tempestade para proteger Londres de inundações do mar. Também pode ser fechada durante períodos de alto fluxo sobre o açude Teddington, para reduzir o risco de inundações de rios em algumas áreas no oeste de Londres, incluindo Richmond e Twickenham.

Quando há previsão de picos de maré alta, as portas de aço da Barreira do Tâmisa são elevadas.

Quando há previsão de picos de maré alta, as portas de aço da Barreira do Tâmisa são elevadas.

Nessas condições, a barreira permanece fechada até que o nível da água a jusante tenha sido reduzido ao mesmo nível que a montante. Este é um processo gerenciado para atender a diferentes circunstâncias, e leva cerca de 5 horas. A Barreira do Tâmisa é então aberta, permitindo que a água a montante flua para o mar durante a vazante.

Utilização da barreira

A Barreira do Tâmisa já foi fechada 176 vezes desde que se tornou operacional, em 1982, até abril de 2016. Destes fechamentos, 89 foram para proteger Londres de inundações por marés e 87 foram para proteger contra inundações marítimo-fluviais combinadas.

Referências

http://www.constructalia.com/english/news_and_articles/articles/flood_defences_on_river_thames#.VxD5OvkrLcd

https://www.gov.uk/guidance/the-thames-barrier

 

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