Concepção Estrutural

Esta passagem superior de peões (figuras 2.89 e 2.90), situada ao km 30,780 da Linha do Douro, junto à Estação Ferroviária de Paredes, estabelece uma nova ligação entre o Centro e o Sul da

Cidade, vencendo um desnível natural de 5,00 m existente entre os arruamentos a que dá acesso. Tem um desenvolvimento entre paramentos de encontros de 53 m, sendo os acessos à obra de arte realizados por rampas em aterro, pelo que a obra tem um desenvolvimento total de 95 m.

O tabuleiro desta obra de arte tem dois tramos de 26,5 m cada, apoiados num pilar metálico intermédio e em dois encontros extremos e tem uma altura máxima de 7,50 m, em relação ao carril mais elevado, em consequência da altura a que se situam as instalações fixas de tracção eléctrica, “catenária”.

A base da concepção estrutural, (Fonseca, 2002), é de uma banda esticada, ou seja uma estrutura laminar, de pequena espessura, 0,15 m, em betão armado com cabos de pré-esforço, tracionados entre os dois apoios.

A forma côncava apresentada pelo tabuleiro, resulta do equilíbrio estático das forças gravíticas e dos esforços nos cabos, durante a construção. A espessura da laje foi condicionada pelo comportamento estrutural na direcção transversal e resulta também das características dinâmicas pretendidas para a passagem, isto é das cargas permanentes indispensáveis para conseguir uma frequência própria fundamental relativamente baixa.

Os encontros são de betão armado, em forma de “cofre”, realizando as rampas de acesso, contendo uma “viga” horizontal superior para ancoragem dos cabos do tabuleiro e transmissão dos respectivos esforços às ancoragens e ao solo.

O pilar central é metálico e constituído por um tubo vertical de 0,22 m de diâmetro que se bifurca a certa altura da base, em quatro ramos mais delgados, com 0,17m de diâmetro. A sela superior é realizada com chapas de aço, formando uma grelha de perfis compostos alinhados sob os cabos longitudinais.

2.2.7.2. O Processo Construtivo

Dada as características geotécnicas dos solos, baseadas num reconhecimento geotécnico das condições locais, que identificava um estrato de solo residual granítico e o afloramento de um maciço de rocha granítica em certas zonas, foram previstas fundações directas no pilar e nos encontros. No entanto estes são dotados de ancoragens ao solo, para uma carga global de cerca de

4800 kN, do lado de Encontro E1 e de cerca de 7200 kN do lado de Encontro E2, sendo inclinadas relativamente á vertical de 30º no primeiro caso e de 45 º no segundo caso.

Figura 2.91 - Execução do Encontro E1 Figura 2.92 - Aplicação de pré-esforço no Encontro E2

Reveste particular interesse o processo de execução do tabuleiro, que compreendeu as seguintes fases:

i) Pré - fabricação de pré - lajes com as dimensões de 3,3 x 1,0 m2 e espessura de 0,04 m (figura 2.94);

ii) Instalação e esticamento de cabos até 750 KN cada um (figura 2.93);

iii) Colocação das pré - lajes por suspensão aos cabos (figuras 2.95, 2.96 e 2.97); iv) Colocação de armaduras sobre as pré – lajes (figura 2.98);

v) Betonagem da laje;

vi) Selagem das juntas das pré - lajes;

vii) Segunda fase de esticamento dos cabos e respectiva injecção.

Figura 2.93 - Instalação dos cabos de pré-esforço do

Figura 2.95 - Colocação de pré-lajes suspensas dos

cabos de pré-esforço Figura 2.96 – Vão entre o encontro esquerdo e o pilar com todas as pré-lajes já instaladas

Figura 2.97 - Montagem de pré – lajes na zona sobre a plataforma ferroviária em período de interdição nocturna de via e corte de tensão

Figura 2.98 - Armaduras de aço já colocadas no tabuleiro, para início da betonagem do tabuleiro, em período nocturno

2.2.8. Ensaios de carga em pontes e viadutos

Os ensaios de carga destinam-se a verificar a efectiva conformidade da estrutura com o previsto em projecto, mediante a caracterização do seu comportamento.

As provas de carga clássicas, em geral apenas contemplam a circulação de um comboio a velocidade reduzida para obter as linhas de influência das grandezas interessadas.

Contudo, no caso das obras de arte, o valor das cargas envolvidas nos testes não permite muitas vezes aferir sobre o real comportamento global da estrutura e das componentes que a integram,

sendo muito útil a obtenção de linhas de influência experimentais, que confrontadas com as que são obtidas da análise numérica, permitem avaliar correctamente a resposta da obra ensaiada,

(Costa et al, 2004).

Face ao atrás referido tornou-se necessário levar a efeito outros ensaios, pelo que o LABEST - Laboratório de Tecnologia do Betão e do Comportamento Estrutural, da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, nos ensaios de carga que levou a efeito, em 2003 nos viadutos e pontes construídos nas Linhas do Minho de Guimarães, adoptou na generalidade a seguinte metodologia :

a) Sequência de posições estáticas dos veículos, por forma a obter os valores mais elevados das grandezas medidas;

b) Circulação de um comboio de carga com velocidade reduzida, para obtenção das linhas de influência das grandezas interessadas;

c) Frenagem dos veículos sobre o tabuleiro após aceleração até uma velocidade pré-definida. Este ensaio permite avaliar o desempenho dos aparelhos de apoio e das juntas de dilatação, através da quantificação aproximada das forças envolvidas e da própria influência do conjunto carris - balastro na sua transmissão ao tabuleiro;

d) Monitorização durante um período não inferior a 48 horas. Através desta monitorização é possível verificar o funcionamento dos elementos de ligação da super à infra-estrutura. Por outro lado através da medição das grandezas que caracterizam o comportamento local, nomeadamente deformações e abertura de fendas, é possível avaliar a importância relativa das várias acções que actuam sobre a estrutura.

2.2.8.1. Ensaios da Ponte de Caniços

Figura 2.99 - Ponte de Caniços ao km 35,364 da Linha

de Guimarães Figura 2.100 – Vista da via férrea da Ponte de Caniços

A Ponte de Caniços, (figuras 2.99 e 2.100) construída no âmbito da empreitada de reconversão para via larga do troço entre Santo Tirso e Lordelo, é constituída por um tabuleiro contínuo, em betão armado pré-esforçado, com um comprimento de 176 m entre eixos dos aparelhos de apoio nos encontros e tem 7 tramos, que entre eixos de pilares medem respectivamente 17m, 22 m, 30 m, 38 m, 30 m, 22 m e 17 m.

Figura 2.101 - A ponte antiga de via estreita, transformada em atravessamento pedonal e a nova Ponte de Caniços

A secção transversal do tabuleiro é em viga caixão, (figura 2.101), com altura constante de 2,20 m, cujas almas têm uma espessura de 0,45 m sobre os apoios e de 0,30 m no vão.