DESCRIÇÃO DO PROCESSO DE REABILITAÇÃO DE CONDUTAS SPR PE

Este processo inovador na reabilitação de condutas de grande diâmetro sem recurso a escavação e com uma elevada capacidade de adaptação às condicionantes dos locais de trabalho. A Técnica SPR-PE é uma técnica de reabilitação estrutural que utiliza perfis de aço revestido a PEHD com extrusão em espiral do tipo parafuso sem fim. Esta técnica permite reabilitação de condutas até três metros de diâmetro. Esta técnica teve origem na Austrália, sendo que a tecnologia foi desenvolvida posteriormente na Alemanha e actualmente pertence a uma multinacional Japonesa Sekisui.

Fig. 1 – Ilustração do perfil em aço revestido a polietileno e imagem da cabeça hidráulica.

A cabeça hidráulica tem a função de moldar hidraulicamente o perfil com corpo de aço à medida do diâmetro interior da conduta a reabilitar, podendo adaptar-se a qualquer diâmetro entre 900 a 3000 mm. Esta cabeça tem incorporado uma extrusora responsável por fazer a extrusão em espiral na ligação dos perfis, para um melhor controlo de qualidade final esta extrusão é realizada com polímero de polietileno da cor branca contrastando com a cor preta do perfil.

Esta tecnologia de reabilitação sem recurso a escavação, tem a capacidade de realizar a reabilitação sem recurso a by-pass ou obturação da conduta. Uma vez que a cabeça extrusora se encontra sobre a parte superior da cabeça hidráulica esta poderá manter as suas funções com a manutenção do caudal, deste que este não ultrapasse a meia secção da nova conduta. Com a passagem do caudal tem a vantagem de permitir a flutuação da nova conduta durante o processo de fabrico em espiral. Esta técnica de reabilitação é estrutural com elevada capacidade de resistência mecânica devido À presença de aço envolvido em polietileno.

Numa primeira fase é necessário proceder a uma inspecção e diagnóstico da conduta a reabilitar, pelo que será necessário inspeccionar todo o interior da conduta e a sua envolvente, a seguir descrevemos resumidamente os pontos fundamentais a recolher para o projecto de reabilitação; - Limpeza da conduta pelo interior para permitir a sua inspecção;

- Tipo de conduta, forma da conduta material da conduta, diâmetro inicial, tipo de efluente, características do efluente, existência de ramais no interior da conduta,

- Verificação de acessos, tipo de vegetação, nível freático;

- Verificação de fissuras, inclinações, corrosão, colapsos parciais, estado das juntas, abrasão, existência de mecanismos de três rótulas, ovalizações, infiltrações, registo de presença de gases; - Dados do projecto inicial: Cargas de tráfego, alturas do aterro a montante e jusante, inclinações de projecto, natureza do solo ou caracterização do solo de aterro;

- Levantamento do interior com laser scan que permite a recolha de inúmeros dados, como inclinações, medição das ovalizações, mudanças de inclinação, permite o estudo do máximo diâmetro possível interior para optimização hidráulica.

Para efeitos do cálculo mecânico a resistência residual da conduta existente é completamente desprezada. A Reabilitação é dimensionada para restabelecer todas as cargas e solicitações da conduta existente. A reabilitação da conduta é calculada para uma duração mínima de 50 anos, tendo em conta a resistência mecânica do material ao longo do tempo, após 50 anos. O método de cálculo Cálculo mecânico é baseado nos pressupostos das directrizes francesas para a reabilitação de condutas de saneamento (RRR publicados pela AGHTM / ASTEE em 1998).

Fig. 3 – Imagens dos tipos de perfis do SPR PE.

Fig. 4 – Imagens de reabilitação de conduta de 1400 mm pelo método SPR PE no Port.

Esta tecnologia tem a grande vantagem de aumentar a capacidade hidráulica devido ao seu reduzido coeficiente de atrito do polietileno. Um exemplo acerca da melhoria da capacidade hidráulica deste sistema foi num projecto em Paris, uma tubagem ARMCO de 3000 mm, foi reabilitada pelo sistema SPR PE com um encamisamento interior de 2750 mm. O principal problema era o escoamento hidráulico que em períodos de picos de precipitação elevados o escoamento era em secção cheia, registando se cenários de transbordo nas caixas de visita. Após a reabilitação com o sistema SPR PE o cliente, Lyonnaise des Eaux, registou que nas cargas de pico de precipitação o nível do caudal no interior não ultrapassa a cota de 1,5 metros acima da cota de soleira do tubo. Registou-se um aumento da capacidade hidráulica da estrutura em cerca de 60%.

Descrição dos equipamentos que compõem o sistema Descrição do método construtivo

Fig. 5 – Indicação da cota do nível das águas antes (esquerda) e depois da reabilitação com o sistema SPR –PE.

Após a execução do encamisamento pelo método SPR PE, procede-se ao preenchimento do espaço anelar entre a conduta existente e a nova conduta através de injecção de grout para ligação e transferência e distribuição de eventuais cargas que possam existir no futuro. A injecção do grout é realizada conforme estudo previamente realizado tendo em conta a inclinação da conduta e o seu comprimento. Este estudo avalia o impulso hidrostático resultante da injecção do grout, pelo que terá de ser feito por diferentes etapas.

Fig. 5 – Imagens de execução do SPR-PR através de uma caixa e a injecção do grout.

Esta tecnologia está certificada pelas diferentes normas de qualidade nomeadamente pela DIN 16961 e Pr EN 13476, a EN ISSO 9969 Thermoplastic pipes – determination of ring stiffness, EN ISSO 9967 – Fetermination of creep ratio, EN 1446 Thermoplastic pipes – determination of ring flexibility, impacto testing: EN 744 Thermoplastics pipes – tes method for resistance to external blows by the “Round the clock” method, EN 1979 Thermoplastics spirally-formed structured wall pipes – Determination of the tensile strength pf a seam e ISO 9001 quality Sytem. Esta tecnologia está certificada pelo DIBt – German Institute for Civil Engineering e WRc – United Kingdom.

Esta comunicação pretende apresentar um sistema novo e inovador na reabilitação de condutas de grande diâmetro sem recurso a escavação com as seguintes vantagens técnicas,

- A Fabricação da nova conduta é feita no local em espiral com rotação e flutuação da nova conduta sobre o efluente ou sobre os rails;

- Sistema rápido com elevados rendimentos – 35 metros em cada duas horas;

- Consegue executar grandes comprimentos a partir de um único ponto, o record são 700 metros no Japão;

- Intervenção humana reduzida ao mínimo, sem exposição a riscos;

- Tecnologia com baixo peso (polietileno de alta densidade) e com elevada rigidez devido ao aço revestido a polietileno;

- Resistência mecânica constante devido ao perfil em polietileno reforçado com aço; - Versatilidade nos diferentes diâmetros entre 900 a 3000 mm;

- Tecnologia sem recurso a escavação; - Durabilidade superior a 50 anos;

- Solução económica e competitiva em relação a outras técnicas do mercado; - Sem necessidade de by-pass, necessita de pouco espaço para estaleiro; - Melhora a capacidade hidráulica;

BIBLIOGRAFIA

SEKISUI, Submittal Support Document SPR PE, Julho 2010.

VANDAME, Éric “Réhabilitation sans tranchée de collecteurs - Introduction aux techniques spiralées” Janeiro 2015.

VANDAME, Éric “Dimensionnement Mecanique des Renovations par chemisage en place ou tubage, Setembro 2014.

VANDAME, Éric “Réhabilitation sans tranchée de collecteur gravitaire par construction d'un nouveau tuyau hélicoïdal en profilé PE renforcé acier”, Julho 2014.