Estudos de Aspectos de Engenharia para Implantação de Torres Eólicas

Abstract

O potencial eólico da região sul do Brasil passa a ser explorado para geração de eletricidade. O crescimento da demanda por outras fontes de energia justifica os grandes investimentos na construção de parques eólicos. Essas grandes estruturas necessitam de alicerces que as sustentem, portanto soluções específicas de fundações devem ser projetadas. Existem peculiaridades desde o estudo de viabilidade, passando pelas sondagens e execução de estacas, com o intuito de garantir a eficiência da estrutura durante seu período de utilização. Torres eólicas podem ser posicionadas em área continental, onshore, ou no oceano próximas à costa, offshore, e a fundação dessas torres continentais pode ser profunda ou rasa, contudo projetos usuais no sul do País adotam a primeira como solução. A construção de cada base de aerogerador necessita aspectos logísticos de acesso ao canteiro de obras e, em muitos casos, estradas de acesso precisam ser construídas e devidamente compactadas para passagem de materiais e equipamentos. A locação das estacas em planta e a conexão com o bloco de fundação devem seguir determinadas especificações. Nesse contexto, alguns fenômenos, como a cicatrização de estacas, podem prejudicar, ou até beneficiar, o comportamento da estrutura solo-fundação. Portanto, o solo e suas propriedades são relevantes e determinantes para a escolha do tipo, dimensões e quantidades de estacas por base. Alguns dos carregamentos que atuam nos elementos de fundação são cíclicos, devido a incidência de ventos, ou ondas, na torre. Dessa forma, a verificação quanto à fadiga, torna-se de extrema importância na etapa de projeto. Reaterro devidamente compactado sobre o bloco de fundação se faz necessário para suportar as cargas do guindaste e dos elementos da torre armazenados ao lado de sua base. Com isso, o equipamento é capaz de içar as peças e montar a torre eólica por completo. Um exemplo de execução de toda a fundação de um aerogerador ilustra e apresenta todo esse processo.

The potential of wind energy on the south region of Brazil begins to be explored for electricity production from wind turbines. The increase on the demand for other types of energy source justify the huge investments on the construction of wind farms. These big structures need foundations which can support them, then specific solutions must be designed. There are peculiarities since the process of viability studies, on the underground investigations and pile driving, until the efficiency of the hole structure during the use period. Wind towers can be settled onshore or offshore. The foundation of the onshore towers can be deep or slab, however usually the projects on the south of the country use the first option as solution. The construction of each wind turbine base need logistic planning for the access of the construction site. In many situations roads must be built and properly compacted for the passage of materials and equipments. The position of the pile on plant and its connection with the block must follow certain specifications, so the structure lifetime can be guaranteed. On this context, some phenomenons, as the pile setup, can affect or benefit the behaviour of the soil-foundation structure. That is one of the reasons that the soil and its properties are relevant to indicate the type, dimensions and number of piles per base. Some of the loads which affect the foundation elements are cyclic, due to the wind force, or waves, on the tower. Therefore, the fatigue verification becomes extremely important on the design step. Landfilling must be properly done over the foundation block to support the loads from the cranes and parts of the tower, which are placed by the side of the tower base. Then, the equipment will be capable of lifting the pieces and assembling all the parts of the wind turbine. An example of a wind tower foundation construction ilustrate all the process.