Resumo: Saiba como a Arborplan GmbH utiliza o radar de penetração no solo (GPR) para ajudar as cidades a protegerem as redes subterrâneas de serviços públicos e as árvores urbanas. Este estudo de caso destaca a abordagem não destrutiva da Arborplan para mapear raízes de árvores e avaliar os riscos para a infraestrutura de água, gás e eletricidade. O trabalho da empresa permite que as concessionárias de serviços públicos previnam danos, cumpram as regulamentações e preservem a vegetação urbana, fornecendo informações práticas para cidades mais seguras e sustentáveis.
As cidades prosperam quando árvores e infraestrutura coexistem, mas, no subsolo, esse equilíbrio é mais difícil de manter. Embora as árvores proporcionem benefícios ecológicos e sociais essenciais, suas raízes podem causar riscos invisíveis ao encontrarem tubulações subterrâneas.
As raízes das árvores em contato direto com tubulações subterrâneas podem exercer toneladas de força de tração – muito além dos limites estruturais de muitas tubulações. Casos anteriores de danos e acidentes levaram ao estabelecimento de normas e regulamentos técnicos na Alemanha para a detecção e mitigação de conflitos entre raízes e tubulações subterrâneas.
Arborplan GmbH & Co. KGA empresa alemã Sensors & Software, especializada em escaneamento de raízes de árvores, construiu uma reputação sólida na gestão desses conflitos subterrâneos. Utilizando as soluções da Sensors & Software, a empresa se destaca na gestão de sistemas de detecção e monitoramento de raízes. Radar de Penetração no Solo LMX200 (GPR) em combinação com Software EKKO_ProjectA Arborplan fornece aos proprietários de ativos de serviços públicos as informações necessárias para cumprir as regulamentações, evitar danos e preservar árvores valiosas.
Segurança de serviços públicos e mapeamento de raízes de árvores
Muitos dos clientes da Arborplan são fornecedores de serviços públicos responsáveis por água, eletricidade e aquecimento urbano. Eles também trabalham com operadores de gasodutos e grandes empresas petroquímicas.
“A coexistência de raízes estruturais de árvores próximas a instalações subterrâneas pode acarretar riscos consideráveis, dependendo da espécie da árvore e do material dos tubos”, explica a Arborplan. “Danos e acidentes ocorridos no passado na Alemanha levaram à criação de normas que exigem a detecção e a eliminação desses riscos.”
Este quadro regulamentar impulsionou uma forte procura pela experiência da Arborplan. É importante salientar que as investigações não destrutivas com georradar oferecem uma alternativa economicamente viável à escavação, que é disruptiva, dispendiosa e, muitas vezes, impraticável em ambientes urbanos densos.
Métodos de Campo: Das Grades à Imagem
Os levantamentos da Arborplan começam com mapas de serviços públicos fornecidos pelos clientes. Esses mapas definem a área de medição, que é delimitada para abranger tanto os serviços públicos subterrâneos quanto as árvores adjacentes.
- Grades de levantamento: Normalmente, com 10 m de comprimento e espaçamento de 25 cm entre as linhas, garantindo alta resolução. (Figura 1).
- Condições do solo: Os dados são frequentemente coletados em asfalto, paralelepípedos ou faixas estreitas de grama. A condutividade elétrica do solo e a resolução variam de acordo com o local.
- Equipamento GPR: O LMX200 foi escolhido por sua confiabilidade em ambientes urbanos.
Uma vez coletados, os dados do GPR são processados no software de análise GPR do Projeto EKKO, com uso intensivo de... Visualização de fatias Função para gerar fatias de profundidade. O Arborplan ajusta a calibração de velocidade e o ganho para realçar os sinais, prestando especial atenção a reflexos alongados que podem indicar raízes cruzando tubulações subterrâneas. Para visualização 3D, o Voxler® (da Golden Software, LLC) é utilizado para renderizar tubulações e raízes em conjunto no espaço volumétrico.
Raízes e serviços públicos em conflito
A dimensão do problema fica evidente no trabalho de campo da Arborplan. As raízes das árvores podem envolver e comprimir fisicamente tubulações subterrâneas. A Figura 2 ilustra isso de forma clara: uma grande raiz em contato direto com um cano de serviço público.
As raízes não exercem apenas pressão estática. Quando as árvores balançam ao vento, as forças são transferidas da copa para as tubulações subterrâneas através das raízes. Espécies de árvores não nativas (para a Alemanha), como plátanos e cedros, são particularmente agressivas ao se enroscarem em tubulações, ao contrário de carvalhos ou faias, que interagem menos.
Visualizando o subsolo
Utilizando o LMX200 e o projeto EKKO, a Arborplan conseguiu documentar interações subterrâneas claras entre utilidades e raízes (Figuras 3 e 4).
Essas visualizações fornecem aos gestores de serviços públicos uma visão precisa de onde os riscos existem e qual a sua gravidade – algo impossível apenas com a inspeção superficial.
Entregas
O trabalho da Arborplan vai além da geração de imagens. Seus resultados ajudam as empresas de serviços públicos a entender e agir em relação aos riscos.
- Registro de árvore de utilidades (Leitung-Baum-Kataster): Um sistema proprietário desenvolvido pela Arborplan para fornecer avaliações de risco em toda a área. Cada árvore próxima a uma instalação de serviços públicos recebe uma classificação de risco, com medidas recomendadas fornecidas ao cliente.
- Avaliação de riscoCaso sejam encontradas raízes perto de tubulações, a Arborplan fornece recomendações específicas para solucionar o problema.
“Os resultados das medições com o GPR são usados para definir ações futuras”, observa a Arborplan. “Se raízes forem encontradas ao longo da tubulação, intervenções subterrâneas direcionadas e projetos botânicos podem eliminar o perigo. Somente então a instalação é considerada segura e em conformidade com as normas.”
Mitigação: Protegendo tanto as árvores quanto os serviços públicos
A Arborplan enfatiza que a remoção de árvores é o último recurso. Eles empregam uma variedade de medidas botânicas e técnicas para lidar com conflitos:
- Corte seletivo de raízes: Raízes problemáticas em contato direto com os tubos são cortadas.
- Reaterro resistente a raízes: As áreas de serviços públicos são preenchidas com materiais especiais que impedem o reaparecimento de plantas.
- Ajustes na copa da árvore: Para equilibrar a biomassa após o corte das raízes, pode-se realizar a poda da copa.
Essas abordagens permitem que as concessionárias protejam infraestruturas críticas, mantendo também as áreas verdes urbanas.
Colaboração acadêmica e raízes da pesquisa
A experiência da Arborplan se baseia em décadas de estudo. O fundador começou a examinar conflitos entre árvores e serviços públicos há mais de 30 anos, e há cerca de 10 anos a empresa começou a aplicar o GPR (Radar de Penetração no Solo) para solucionar o problema.
Em colaboração com equipes de pesquisa da Universidade de Aachen e da Universidade de Bonn, a Arborplan ajudou a desenvolver iniciativas pioneiras de detecção precoce e documentou os resultados. Nos últimos dois anos, eles têm trabalhado intensamente com o sistema LMX200.
Por que isso importa
Conflitos entre redes de distribuição e infraestrutura não causam apenas danos: podem criar riscos à segurança de comunidades inteiras. Com as regulamentações que agora exigem detecção e prevenção proativas, os serviços da Arborplan tornaram-se valiosos para as concessionárias de energia alemãs.
Usando LMX200 GP e EKKO_ProjetoA Arborplan fornece às empresas de serviços públicos informações práticas e não destrutivas. Seu trabalho possibilita infraestrutura mais segura, conformidade com as normas e a preservação das árvores urbanas – um ganho tanto para as empresas de serviços públicos quanto para as comunidades.
“A busca por detecção de raízes e utilidades subterrâneas com métodos não destrutivos está se tornando mais popular do que a escavação, devido à sua relação custo-benefício”, afirma a Arborplan. “Nosso cadastro de árvores e avaliações de risco fornecem às empresas de serviços públicos o conhecimento necessário para agir.”
Reconhecimento: A Sensors & Software agradece à Arborplan GmbH & Co. KG por compartilhar seus dados, imagens e informações, bem como por seu trabalho na proteção de infraestruturas subterrâneas e áreas verdes urbanas. Todas as fotos deste artigo são cortesia da Arborplan GmbH & Co. KG.
Voxler é uma marca registrada ou marca comercial da Golden Software, LLC nos Estados Unidos e/ou em outros países.
