Este documento apresenta um resumo de obras de arte ferroviárias construídas na Região Norte de Portugal no contexto da modernização das linhas férreas ocorrida no século XX. Apresenta informações sobre projeto, construção, inspeção e manutenção de pontes, viadutos e túneis. Aborda normas técnicas, métodos construtivos, ensaios, patologias e soluções de reparação aplicadas a estas estruturas.
Construção, inspeção e conservação de pontes ferroviárias na Região Norte de Portugal
1. ÍNDICE
1. INTRODUÇÃO.................................................................... 1
1.1. Generalidades .................................................................................................................... 1
1.2. Objectivos .......................................................................................................................... 2
1.3. Organização da Dissertação ............................................................................................... 3
1.4. Breve introdução histórica .................................................................................................. 4
1.5. A modernização do caminho de ferro na Região Norte ........................................................ 5
1.6. As obras de arte construídas no contexto da modernização operada ................................. 10
1.7. Classificação das Linhas em função das cargas máximas admissíveis, segundo a Ficha UIC
700-0...................................................................................................................................... 11
2. A CONSTRUÇÃO DE PONTES FERROVIÁRIAS ................... 14
2.1. O Projecto ........................................................................................................................ 14
2.1.1. Condicionamentos ferroviários, topográficos, geotécnicos e hidráulicos ...................... 14
2.1.2. A Normalização na Construção de Pontes Ferroviárias............................................... 15
2.1.2.1. Antecedentes históricos das Normas da REFER.................................................. 15
2.2.2.2. As Normas de obras de arte da REFER............................................................... 16
2.1.2.3. Outras Normas REFER aplicáveis às obras de arte.............................................. 21
2.1.3. O Projecto de Suspensão de Via ................................................................................ 25
2.1.4. Caracterização das obras de arte estudadas.............................................................. 25
2.1.4.1. Tipo de obras e soluções estruturais .................................................................. 25
2.1.4.2. Estruturas de betão. Materiais e recobrimento das armaduras.......................... 35
2.2. CONSTRUÇÃO ................................................................................................................. 35
2.2.1. A construção de passagens Inferiores por lançamento incrementado. ........................ 35
2.2.1.1. Introdução ......................................................................................................... 35
2.2.1.2. – Método “Keller”.............................................................................................. 36
2.2.1.3. O Método da “Tecnimpulso” .............................................................................. 37
2.2.1.4. Método da “ATROS” .......................................................................................... 40
2.2.2. A construção de passagens inferiores por escavação mineira..................................... 40
2.2.3. A construção de passagens Inferiores por estacas tangentes ..................................... 41
2.2.4. As Fundações das obras de arte................................................................................ 44
2.2.5. O Pré-esforço nas obras de arte ................................................................................ 46
2.2.6. Tipos de aparelhos de apoio mais utilizados .............................................................. 46
2.2.6.1 Apoios elastoméricos .......................................................................................... 47
2.2.6.2. Apoios de neoprene em caixa fixa ...................................................................... 47
2.2.7. Tipos de juntas de dilatação mais utilizadas............................................................... 50
2.2.8. A pré - fabricação de obras de arte ferroviárias .......................................................... 54
2.2.8.1. Problemas e patologias em passagens superiores de peões ............................... 54
2.2.8.2. Passagem Superior Rodoviária. Erros de construção e soluções de reparação..... 58
2.2.7. Construção de Passagens Superiores de Peões tipo “Ponte Catenária”.................. 72
2.2.7.1. Concepção Estrutural......................................................................................... 72
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2. 2.2.7.2. O Processo Construtivo...................................................................................... 73
2.2.8. Ensaios de carga em pontes e viadutos ..................................................................... 75
2.2.8.1. Ensaios da Ponte de Caniços ............................................................................. 77
2.2.8.2. Sistema de medição instalado........................................................................... 78
2.2.8.3. Condução do Ensaio de carga............................................................................ 79
2.2.8.4. Resultados e Conclusões ................................................................................... 80
2.2.8.5. Ensaio de Vibração Ambiental ............................................................................ 82
2.2.9. – A fiscalização das obras de arte ............................................................................. 83
2.2.10. Telas Finais e a Compilação Técnica ....................................................................... 85
3. A INSPECÇÃO DE PONTES FERROVIÁRIAS ...................... 88
3.1. Antecedentes históricos.................................................................................................... 88
3.2. A Inspecção de obras de arte pela REFER......................................................................... 90
3.2.1. Inspecção das obras de arte no troço Valongo/Cete da Linha do Douro ................. 92
3.3. A Inspecção de Pontes nos Estados Unidos ...................................................................... 96
3.3.1. Compilação Técnica.............................................................................................. 98
3.3.2. Inspecções Periódicas........................................................................................... 98
3.3.3. Inspecções sub - aquáticas ................................................................................... 99
3.3.4. Inspecções Especiais ............................................................................................ 99
3.3.5. Relatórios das Inspecções ..................................................................................... 99
3.3.6. Inspectores e Engenheiros .................................................................................. 100
3.4. A inspecção de pontes pelos caminhos de ferro britânicos .............................................. 100
3.4.1. Frequência e preparação das inspecções ................................................................ 100
3.4.1.1. Inspecções Detalhadas .................................................................................... 100
3.4.1.2. Inspecções Visuais........................................................................................... 102
3.4.2. Inspecções Detalhadas............................................................................................ 103
3.4.2.1. Objectivo ......................................................................................................... 103
3.4.2.2. A Inspecção..................................................................................................... 103
3.4.3. Inspecções Visuais................................................................................................. 107
3.4.4. Inspecções Adicionais ............................................................................................. 107
3.4.5. Relatórios de Inspecção .......................................................................................... 108
3.4.6. Índice do Estado de Conservação das Obras de Arte................................................ 108
3.4.6.1. Visão geral do Sistema..................................................................................... 109
4. A CONSERVAÇÃO DE PONTES FERROVIÁRIAS ...............111
4.1. A manutenção preventiva ............................................................................................... 111
4.2. Trabalhos de Reparação................................................................................................. 113
4.2.1. A reparação das pontes em alvenaria ...................................................................... 114
4.2.1.1. As causas das infiltrações ................................................................................ 114
4.2.1.2. A reparação do sistema de recolha de águas.................................................... 115
4.2.2. A reparação de pontes metálicas............................................................................. 115
4.2.3. A reparação de pontes em betão armado pré - esforçado......................................... 116
4.2.4. O reposicionamento de aparelhos de apoio num pilar da Ponte Ferroviária de S. João
......................................................................................................................................... 117
4.2.4.1. Sistema de Execução ....................................................................................... 119
4.2.4.2. Metodologia de Execução adoptada.................................................................. 120
4.3. A Reabilitação e Reforço de pontes ................................................................................. 123
4.3.1. O Alargamento da Ponte sobre o rio Ferreira ........................................................... 124
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3. 4.3.1.1. Concepção das estruturas................................................................................ 125
4.3.1.2. Critérios de dimensionamento.......................................................................... 126
4.3.1.3. Impermeabilização e drenagem ....................................................................... 127
4.3.2. Estabilização e Recuperação de duas Passagens Superiores Rodoviárias ................. 127
4.3.3 - Beneficiação do Viaduto do Rego Lameiro............................................................... 132
5. ANÁLISE DE CUSTOS AO LONGO DO CICLO DE VIDA .....140
5.1. Introdução ..................................................................................................................... 140
5.2. Aspectos que condicionam a análise de custos ao longo do ciclo de vida da ponte .......... 142
5.3 – Os custos das obras objecto de estudo ......................................................................... 143
5.4. Comparação de custos do mesmo tipo de obra, a preços actuais.................................... 145
5.4.1. Passagens Inferiores ............................................................................................... 145
5.4.2. Passagens superiores ............................................................................................. 148
5.4.3. Pontes e Viadutos ................................................................................................... 150
5.5. Acções necessárias ao prolongamento do ciclo de vida ................................................... 153
5.6. A utilização da análise de custos de ciclo de vida, na escolha da solução de projecto ...... 155
6. CONCLUSÕES ...............................................................157
6.1 – Considerações finais .................................................................................................... 157
6.2 – Conclusões gerais ........................................................................................................ 159
6.3 – Desenvolvimentos futuros............................................................................................. 161
BIBIOGRAFIA E REFERÊNCIAS...............................................163
PÁGINAS DA INTERNET.........................................................170
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