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Estruturas Tubulares Metálicas em Aço Corrugado Terraplenagem e Drenagem
ESTRUTURAS TUBULARES METÁLICAS EM AÇO CORRUGADO
João Amado - Direção de Asset Management
Sérgio Pereira - Direção de Asset Management
Ana Rita Pereira - Direção de Engenharia e Ambiente
Estruturas Tubulares Metálicas em Aço Corrugado Terraplenagem e Drenagem
ETMAC ou ARMCO?
ACRÓNIMO
ARMCO é uma designação comercial que representa uma das soluções possíveis de estruturas tubulares metálicas em aço corrugado.
O termo ETMAC será por isso mais genérico e independente.
Estruturas Tubulares Metálicas em Aço Corrugado Terraplenagem e Drenagem
FUNCIONAMENTO
Mobilização do terreno envolvente,
Limitando a deformação da estrutura e
Equilibrando o carregamento vertical.
• Comportamento do sistema solo-estrutura;
• Flexibilidade: tendendo a formar o antifunicular das
cargas atuantes;
• Deformações longitudinais e transversais estimadas e
controladas em fase construtiva;
Funcionamento Estrutural
Estruturas Tubulares Metálicas em Aço Corrugado Terraplenagem e Drenagem
QUANTIDADE
Gestão Direta:
• Rodovia: 252 estruturas (4,7%)
• Ferrovia: 11 estruturas (0,6%)
TIPOLOGIA
Rodovia e Ferrovia:
• 45% Passagens Hidráulicas
• 55% Inferiores, Agrícolas, Peões.
CONDIÇÃO
Estruturas suscetíveis a um rápido agravamento da condição, quando detetadas anomalias.
CRITICIDADE
Quando sujeitas à ação de um escoamento hidráulico denota-se, em média, condição mais grave.
ETMAC na rede IP
Estruturas Tubulares Metálicas em Aço Corrugado Terraplenagem e Drenagem
Estados de Conservação na rede rodoviária da IP
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017
Esta
do
s d
e Co
nse
rvaç
ão
ETMAC (PH)
ETMAC (global)
Obras de Arte(global)
Abril
1,67
1,82
2,41 2,51
Estruturas Tubulares Metálicas em Aço Corrugado Terraplenagem e Drenagem
Estados de Conservação na rede rodoviária da IP
Estado de Conservação/ Tipologia
Passagem Agrícola
Passagem de Peões
Passagem Hidráulica
Passagem Inferior
EC 0 50% 0% 50% 0%
EC 1 69% 2% 19% 10%
EC 2 44% 0% 44% 12%
EC ≥ 3 6% 0% 94% 0%
Distribuição dos EC por tipologia de ETMAC
Estruturas Tubulares Metálicas em Aço Corrugado Terraplenagem e Drenagem
ETMAC
• Reduzida durabilidade
• Rápida degradação
• Rotura frágil
• Intervenção onerosa
Necessidade de Particularização?
Estruturas Tubulares Metálicas em Aço Corrugado Terraplenagem e Drenagem
Níveis de Vigilância para Ativos em Gestão Direta na Rede em Exploração
Normal Alta
EC3 EC≥4
Tipologias comunsTipologias específicas
(ETMAC, …) Todas as tipologias Todas as tipologias
Inspeção Principal 6 anos 3 anos 3 anos 3 anos
Inspeção de Rotina 18 a 24 meses 18 a 24 meses 18 a 24 meses 18 a 24 meses
Acompanhamento anual - - - 12 meses
ReforçadaNível de Vigilância
Condição
Tipologia
Insp
. Pro
gram
adas
EC≤2
Normal Alta
EC3 EC≥4
Tipologias comunsTipologias específicas
(ETMAC, …) Todas as tipologias Todas as tipologias
Inspeção Principal 6 anos 3 anos 3 anos 3 anos
Inspeção de Rotina 18 a 24 meses 18 a 24 meses 18 a 24 meses 18 a 24 meses
Acompanhamento anual - - - 12 meses
ReforçadaNível de Vigilância
Condição
Tipologia
Insp
. Pro
gram
adas
EC≤2
Normal Alta
EC3 EC≥4
Tipologias comunsTipologias específicas
(ETMAC, …) Todas as tipologias Todas as tipologias
Inspeção Principal 6 anos 3 anos 3 anos 3 anos
Inspeção de Rotina 18 a 24 meses 18 a 24 meses 18 a 24 meses 18 a 24 meses
Acompanhamento anual - - - 12 meses
ReforçadaNível de Vigilância
Condição
Tipologia
Insp
. Pro
gram
adas
EC≤2
Estruturas Tubulares Metálicas em Aço Corrugado Terraplenagem e Drenagem
Inspeção e Diagnóstico
Monitorização Topográfica • Implantação de alvos no interior e exterior da estrutura
Avaliação de Espessura da Chapa
• Medição por ultrassons • Método eléctrico
Inspeção Visual • Medição expedita para acompanhamento da deformação • Medição direta da espessura de aço
Estruturas Tubulares Metálicas em Aço Corrugado Terraplenagem e Drenagem
Sistematização do conhecimento
Suporte Documental
Regulamentação e Nomenclatura
Suporte Técnico
Caracterização Estrutural e Medidas de Atuação
Uniformização
Causas das Anomalias e Avaliação da Condição
Estruturas Tubulares Metálicas em Aço Corrugado Terraplenagem e Drenagem
Experiência EP
Estudos SÉTRA (Fr)
Método IQOA (Fr)
Tip
olo
gia
de
An
om
alia
s e
m E
TMA
C Deformação segundo o perfil longitudinal
Assentamento geral do perfil
Assentamento localizado do perfil
Levantamento da extremidade de montante
Deformação da secção transversal
Achatamento horizontal
Achamento vertical
Distorção
Anomalias ao nível das chapas
Deformações localizadas das chapas
Corrosão das chapas
Abrasão
Anomalias ao nível das juntas e ligações
Escorrência nas juntas
Alteração dos parafusos
Ausência ou desaperto de parafusos
Sistematização do conhecimento
Estruturas Tubulares Metálicas em Aço Corrugado Terraplenagem e Drenagem
Inspeção e Diagnóstico
Janeiro 2017 Setembro 2014 t
Estruturas Tubulares Metálicas em Aço Corrugado Terraplenagem e Drenagem
Inspeção e Diagnóstico
Janeiro 2010 t Dezembro 2009
Estruturas Tubulares Metálicas em Aço Corrugado Terraplenagem e Drenagem
SOLUÇÕES DE INTERVENÇÃO
MANUTENÇÃO
• Anomalias localizadas
• Não há perda de resistência mecânica
• Garantia da vida útil projetada
REPARAÇÃO
• Comportamento estrutural comprometido
• Solução de reforço ou substituição
• Confere novo período de vida útil
Estruturas Tubulares Metálicas em Aço Corrugado Terraplenagem e Drenagem
SOLUÇÕES DE INTERVENÇÃO
Rede Rodoviária (desde 2009)
49%
29%
15%
5% 2%
Encamisamento B.A.
Ensoleiramento
Substituição
ETMAC
Tubo PRFV
Estruturas Tubulares Metálicas em Aço Corrugado Terraplenagem e Drenagem
SOLUÇÕES DE INTERVENÇÃO
Rede Ferroviária (desde 2009)
86%
14% Encamisamento B.A.
Substituição
Estruturas Tubulares Metálicas em Aço Corrugado Terraplenagem e Drenagem
ENSOLEIRAMENTO
Soleira em betão armado, solidarizada à ETMAC através
de conectores soldados à chapa.
Decapagem ligeira da chapa
Aplicação de primário
Soldadura dos conectores acima da linha de corrosão e montagem de armaduras
Betonagem da laje
SOLUÇÕES DE INTERVENÇÃO
Manutenção
Estruturas Tubulares Metálicas em Aço Corrugado Terraplenagem e Drenagem
REFORÇO
Betonagem de um anel interior em betão armado, dimensionado para resistir às solicitações sem a colaboração da estrutura metálica.
Decapagem ligeira
Montagem de armaduras
Betonagem da base em betão moldado
Betonagem dos hasteais e do arco superior com betão auto-compactável
SOLUÇÕES DE INTERVENÇÃO
Reparação
Estruturas Tubulares Metálicas em Aço Corrugado Terraplenagem e Drenagem
SÍNTESE
• Especificidade do funcionamento estrutural;
• Necessidade de inspeção e diagnóstico detalhado;
• Suscetibilidade à ação do escoamento hidráulico;
• Rápido agravamento de condição e rotura frágil;
• Condicionamentos à sua manutenção, reparação e substituição;
• Não promoção de novas ETMAC, opção confirmada pelo regulador em 2016.