ANALISE DA INTEGRIDADE DOS CABOS PROTENDIDOS DA PONTE DEPUTADO DARCY CASTELLO DE MENDONÇA POR MEIO DO ENSAIO DE RIMT®

  • Lorenzo Lube Santos FAESA
  • Lariane Spalenza Guerra
  • Izabela Gomes Ucelli

Resumo

Introdução

A ponte Deputado Darcy Castello de Mendonça pertence ao estado do Espírito Santo e é a quinta maior ponte em extensão do Brasil, possuindo 3,3 quilômetros de extensão, vão central de 70 metros de altura e 260 metros de vão livre, possuindo ao todo 61 pilares. Também conhecida como “Terceira Ponte”, ela representa uma ligação rápida e segura para os moradores de um fluxo denominado como pendular, ou seja, milhares de pessoas saem de suas cidades no período da manhã para realização de algum tipo de atividade durante o dia e volta à noite para suas residências. Assim como outras pontes de concreto, ela possui cabos protendidos como auxilio para vencer grandes vãos livres. Essas estruturas estão submetidas a esforços e movimentações constantes, assim como a possibilidade de manifestações patológicas decorrentes de intemperismo e maritimidade, que precisam ser identificadas e tratadas antes de chegarem ao nível agravante da estrutura.


A partir de técnicas de ensaios não destrutivos é possível medir o nível de corrosão, o aparecimento de rachaduras, e demais patologias em estruturas, afim de verificar a integridade estrutural e prevenir a ruptura de cabos de protensão (LOURENÇO NOVO, 2015 p. 40). O método consiste no envio de um pulso de frequência elétrica da ordem de 1 GHz através do cabo sensor. A verificação de descontinuidades de impedância, ou seja, possíveis falhas ao longo do cabo, resultam na geração de sinais refletidos do pulso aplicado os quais são medidos por equipamentos. A impedância da linha de transmissão é uma função principalmente de sua indutância e capacitância. (CIOLKO e TABATABAI, 1999, p. 18).


Na iminência da observação de qualquer descontinuidade, ocasionada por uma variação da linha de transmissão formada pelo objeto, como no caso de uma corrosão em cabos, surgem reflexões e refrações equivalentes ao sinal de tensão injetado. Em uma seguinte avaliação destes sinais, pode-se observar características representativas dos locais problemáticos e sua respectiva gravidade, o que apresenta um indicador da necessidade de manutenção dos cabos testados. O ponto problemático do cabo avaliado pode ser localizado pelo atraso de fase ou temporal entre as ondas incidente e refletida. Da mesma maneira, o valor da impedância do ponto de descontinuidade em relação à impedância observada na estrutura sem corrosão pode ser medido pela magnitude observada nos coeficientes de reflexão, podendo assim ser classificado os níveis de corrosão verificados (LOURENÇO NOVO, 2015, p. 20 e 23).


Sabendo da importância da ponte e da necessidade de segurança que precisa ser oferecido, neste trabalho foi proposto uma análise vibracional não destrutiva através do método de vibrações RIMT®, para avaliar a integridade de uma amostra dos cabos protendidos da Terceira Ponte.


Materiais e métodos

Foi realizada uma análise dos projetos de cablagem da Terceira Ponte afim de determinar uma amostragem representativa de todos os cabos em operação, sendo selecionados 20 cabos em toda a ponte. Eles cabos foram mapeados e identificados, e suas caixas de ancoragem perfuradas para permitir o acesso a ponta das cordoalhas. 


 A inspeção foi realizada com auxílio do equipamento RIMT®. O equipamento é conectado ao cabo e uma tensão sinusoidal é liberada para que seja realizado as devidas leituras de impedância no pulso do ensaio. Pelo tempo do sinal que é refletido é possível analisar a integridade física da seção dos cabos. A resposta de saída é associada à uma escala de integridade, que varia de 1 a 6 para anomalias de corrosão. Dentro desta escala, os valores 1 à 3 implicam em condições normais evolutivas, os graus 4 e 5 implicam em perdas significativas e o grau 6 representa necessidade de reforço estrutural. Estas analises devem ser periódicas, afim de acompanhar a evolução da perda de integridade estrutural.


Resultados e discussão

Dentre os cabos analisados, 17 tiveram grau inferior ou igual a 3, evidenciando uma discreta perda de seção do aço, que não comprometem a integridade da estrutura. Observa-se que apenas 3 dentre os cabos amostrados apresentaram grau 4-, que pode inferir no avanço de degradação devido a corrosão.


A partir de uma análise dos três cabos com pior resultado, verificou-se que eles possuem um comprimento estimado superior a 96 metros, sendo os maiores cabos do projeto. O comprimento pode ter influenciado em uma perda de sinal do equipamento, o que implica sugerir novas análises destes cabos. Além disso, pela maior extensão no projeto, pode-se concluir que estes cabos precisam de atenção especial, para que não evoluam para graus maiores.


O fato da estrutura estar localizada sobre o mar e exposta a intempéries pode causar um aumento da degradação do cabo por corrosão, identificado no teste através da impedância gerada pela resposta do impulso senoidal transmitido. O teste realizado implica que as inspeções periódicas devem ser minuciosas acerca de cabos de maiores dimensões.


Agradecimentos

Em agradecimento a Concessionária Rodovia do Sol, pelo fornecimento dos projetos, junto como a autorização para acompanhamento dos ensaios realizados nas cordoalhas e acesso ao resultado dos mesmos. 


Referências

CIOLKO, T.; TABATABAI, H. Nondestructive Methods for Condition Evaluation of Prestressing Steel Strands in Concrete Bridges: Final Report Phase I: Technology Review. Illinois, 1999.


LOURENÇO NOVO, L. R. G. S. Desenvolvimento de método para detecção de desgaste ou corrosão em hastes de âncora de torres estaiadas de linhas de transmissão de energia elétrica. 2015. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica da Universidade Federal de Pernambuco, UFPE, Recife, 2015.

Publicado
2018-11-13
Como Citar
SANTOS, Lorenzo Lube; GUERRA, Lariane Spalenza; UCELLI, Izabela Gomes. ANALISE DA INTEGRIDADE DOS CABOS PROTENDIDOS DA PONTE DEPUTADO DARCY CASTELLO DE MENDONÇA POR MEIO DO ENSAIO DE RIMT®. Anais da Jornada Científica e Cultural FAESA, [S.l.], p. 153 - 155, nov. 2018. Disponível em: <http://revista.faesa.br/revista/index.php/jornadaCientifica/article/view/408>. Acesso em: 15 set. 2019.