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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

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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

INTRODUÇÃO

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 ESTRUTURAL

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

ETMAC NA REDE IP

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

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

Inspeção e Diagnóstico

Estruturas Tubulares Metálicas em Aço Corrugado Terraplenagem e Drenagem

Inspeção e Diagnóstico

Estruturas Tubulares Metálicas em Aço Corrugado Terraplenagem e Drenagem

Inspeção e Diagnóstico

Estruturas Tubulares Metálicas em Aço Corrugado Terraplenagem e Drenagem

SOLUÇÕES DE INTERVENÇÃO

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

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.

Estruturas Tubulares Metálicas em Aço Corrugado Terraplenagem e Drenagem

OBRIGADO [email protected]