Aplicação do FMECA a sistemas de estabilização e reforço de maciços em túneis

Abstract

O presente trabalho tem como principal objectivo o estudo dos métodos mais representativos de reforço e estabilização de maciços, na construção e/ou reabilitação de túneis, avaliando os riscos associados e procedendo à hierarquização dos vários métodos. Para melhor interpretação de todos os conceitos relacionados com a temática, apresenta-se um desenvolvimento teórico, descrevendo os vários métodos construtivos (perfuração e estabilização) de túneis. De acordo com o objectivo do estudo, são analisadas as falhas potenciais dos métodos mais representativos de reforço e estabilização de maciços em túneis, procedendo à correspondente avaliação de riscos. Os métodos de estabilização estudados são o betão projectado reforçado com fibras metálicas, as cambotas metálicas, as pregagens tipo Swellex e as pregagens activas com injecção de calda. Na base de todo este estudo, está a aplicação do método de Análise dos Modos de Falha, Efeitos e Criticidade - FMECA (Failure Mode and Effect and Criticality Analysis). No final procede-se à análise dos resultados obtidos e hierarquização dos vários métodos de estabilização estudados. Concluiu-se que os métodos apresentam níveis de risco muito semelhantes entre si, no entanto foi possível concluir-se que o método de estabilização com recurso a pregagens tipo Swellex é o que apresenta níveis de risco mais elevados, por consequência mais perigoso e o método de estabilização com recurso a betão projectado reforçado com fibras metálicas é o que apresenta níveis de risco menos elevados, considerando-se menos perigoso.

ABSTRACT: The main objective of the present work is the study of the most representative methods of soil reinforcement and stabilization, in the construction and/or rehabilitation of tunnels, evaluating the associated risks and proceeding to the hierarchization of the several methods. In order to better understand the related concepts with the subject, it is presented a theoretical development that describes the several constructive methods (drilling and stabilization) of tunnels. According to the aim of the study, the potential faults of the most representative approaches of soil reinforcement and stabilization in tunnels are analyzed, proceeding to the consequent evaluation of risks. The stabilization methods studied are the projected concrete reinforced with metallic fibers, metallic crankshafts, Swellex bolts type and active bolts with weld injection. In the basis of all this study is the application of the Method - Failure Mode, Effects and Criticality Analysis - FMECA. In the end, it is carried out an analysis of the obtained results and it is done the hierarchization of the several methods of stabilization studied. It was concluded that the methods present levels of risk that are very similar among themselves, however, it was also possible to conclude that the stabilization method with resource to Swellex bolts type is the one that presents higher levels of risk and it is, consequently, more dangerous, and the stabilization method with resource to projected concrete reinforced with metallic fibers is the one that presents less high levels of risk, being for that reason considered less dangerous.