O travamento dos tubos e conexões com bolsas é uma técnica alternativa aos blocos de ancoragens para equilibrar os efeitos dos empuxos hidráulicos. É essencialmente adotada quando existem obstruções (zona urbana), em terrenos com baixa resistência mecânica, em montagens aéreas ou ainda em pipe-rack.
PRINCÍPIO
Esta técnica consiste em travar as juntas por um comprimento suficiente, a montante e a jusante de uma mudança de direção, a fim de utilizar as forças de atrito solo/tubo para equilibrar a força de empuxo hidráulico. O cálculo do comprimento a travar é independente do sistema de travamento utilizado.
CÁLCULO DOS COMPRIMENTOS A TRAVAR (MÉTODO DE ALABAMA)
Comprimento a travar: 
L: comprimento a travar (m)
P: pressão de teste na obra (Pa)
S: seção transversal (m²)
θ: ângulo da curva (radiano)
Fn: força de atrito por metro de tubo (N/m)
c: coeficiente de segurança (1,2 em geral)
FN=K.f (2We + Wp + WW)
Wp: peso do tubo vazio (N/m)
Ww: peso da água (N/m)
W: peso do reaterro (N/m)
f: coeficiente de atrito solo/tubo
K: coeficiente de distribuição das pressões do reaterro em volta dos tubos (segundo compactação K = 1,1 a 1,5)
We= γ HD .α1
α1 = 2/3 (teste com juntas descobertas)
D: diâmetro externo do tubo (m)
H: altura de recobrimento (m)
f = α2 tg (0,8 Φ)
α2 = 1; tubo revestido com zinco + pintura betuminosa
α2 = 2/3; tubo com manta de polietileno, escolhendo:
Φ = ângulo de atrito interno do solo
|
Φ |
 |
| Flange cego |
1 |
| Curva 90° |
0,7854 |
| Curva 45° |
0,4880 |
| Curva 22°30’ |
0,2734 |
| Curva 11°15’ |
0,1450 |
O comprimento a travar pode ser alterado em função da segurança, que depende:
• dos cuidados no assentamento;
• da qualidade e da compactação do reaterro;
• da incerteza das características físicas do reaterro.
É conveniente, em tal circunstância, levar em consideração a presença parcial ou não do lençol freático, corrigindo o peso do tubo cheio pelo empuxo de Arquimedes correspondente.
APLICAÇÃO PRÁTICA
Caso de um terreno de resistência mecânica média:
• terreno: cascalho/areias, argila
• ângulo de atrito interno Φ = 30°
• resistência σ ≈ 0,6 daN/cm²
• massa específica γ= 2t/m³
• sem lençol freático
• tubo revestido com zinco + pintura betuminosa
• coeficiente de segurança: 1,2
Caso de uma pressão P diferente de 1,0 MPa
Corrigir o valor L da tabela pelo fator multiplicativo P/1,0 (onde P é expresso em MPa).
Caso de utilização da manta de polietileno
Multiplicar o comprimento a travar da tabela da página seguinte por 1,9. Não esquecer o fator multiplicativo descrito acima, se houver.
EXEMPLO
Calcular o comprimento de travamento para:
• uma curva 45°
• canalização DN 500, classe k9
• pressão de teste de 2,5MPa
• sem manta de polietileno
• terreno médio
• sem lençol freático
• altura de cobertura 1,5m
Para as condições de assentamentos “médios” definidas anteriormente, a tabela apresenta:
• L = 9,5 m P = 1,0MPa, sem manta de polietileno
• L = 23,8 m P = 2,5MPa, sem manta de polietileno
TABELA PARA JUNTA DESCOBERTA
Comprimento (em m) a travar de um lado e do outro para uma pressão de teste de 1,0MPa, qualquer que seja o sistema de travamento utilizado:
|
DN |
Alturas de Recobrimento |
|||||||||||||||
|
Curva 90° |
Curva 45° |
Curva 22°33’ |
Curva 11°15’ |
Flange cego |
||||||||||||
|
1m |
1,5m |
2m |
1m |
1,5m |
2m |
1m |
1,5m |
2m |
1m |
1,5m |
2m |
1m |
1,5m |
2m |
||
|
80 |
4,5 |
3,1 |
2,3 |
2,8 |
1,9 |
1,5 |
1,6 |
1,1 |
0,8 |
0,8 |
0,6 |
0,5 |
5,7 |
3,9 |
3 |
|
|
100 |
5,4 |
3,7 |
2,8 |
3,4 |
2,3 |
1,8 |
1,9 |
1,3 |
1 |
1 |
0,7 |
0,5 |
6,9 |
4,7 |
3,6 |
|
|
150 |
7,7 |
5,3 |
4 |
4,8 |
3,3 |
2,5 |
2,7 |
1,8 |
1,4 |
1,4 |
1 |
0,7 |
9,8 |
6,7 |
5,1 |
|
|
200 |
9,9 |
6,8 |
5,2 |
6,1 |
4,2 |
3,2 |
3,4 |
2,4 |
1,8 |
1,8 |
1,3 |
1 |
12,6 |
8,7 |
6,6 |
|
|
250 |
12 |
8,3 |
6,4 |
7,5 |
5,2 |
4 |
4,2 |
2,9 |
2,2 |
2,2 |
1,5 |
1,2 |
15,3 |
10,6 |
8,1 |
|
|
300 |
14,1 |
9,8 |
7,5 |
8,7 |
6,1 |
4,7 |
4,9 |
3,4 |
2,6 |
2,6 |
1,8 |
1,4 |
17,9 |
12,5 |
9,6 |
|
|
350 |
16 |
11,2 |
8,6 |
9,9 |
7 |
5,4 |
5,6 |
3,9 |
3 |
2,9 |
2,1 |
1,6 |
20,3 |
14,3 |
11 |
|
|
400 |
17,9 |
12,6 |
9,7 |
11,1 |
7,8 |
6 |
6,2 |
4,4 |
3,4 |
3,3 |
2,3 |
1,8 |
22,8 |
16 |
12,4 |
|
|
450 |
19,7 |
14 |
10,8 |
12,3 |
8,7 |
6,7 |
6,9 |
4,9 |
3,8 |
3,6 |
2,6 |
2 |
25,1 |
17,8 |
13,8 |
|
|
500 |
21,5 |
15,3 |
11,9 |
13,4 |
9,5 |
7,4 |
7,5 |
5,3 |
4,1 |
4 |
2,8 |
2,2 |
27,4 |
19,5 |
15,1 |
|
|
600 |
25 |
17,9 |
14 |
15,5 |
11,1 |
8,7 |
8,7 |
6,2 |
4,9 |
4,6 |
3,3 |
2,6 |
31,8 |
22,8 |
17,8 |
|
|
700 |
28,2 |
20,4 |
16 |
17,5 |
12,7 |
9,9 |
9,8 |
7,1 |
5,6 |
5,2 |
3,8 |
2,9 |
35,8 |
25,9 |
20,3 |
|
|
800 |
31,2 |
22,8 |
17,9 |
19,4 |
14,1 |
11,1 |
10,9 |
7,9 |
6,2 |
5,8 |
4,2 |
3,3 |
39,8 |
29 |
22,8 |
|
|
900 |
34,1 |
25 |
19,8 |
21,2 |
15,6 |
12,3 |
11,9 |
8,7 |
6,9 |
6,3 |
4,6 |
3,7 |
43,4 |
31,9 |
25,2 |
|
|
1000 |
36,9 |
27,2 |
21,6 |
22,9 |
16,9 |
13,4 |
12,8 |
9,5 |
7,5 |
6,8 |
5 |
4 |
46,9 |
34,7 |
27,5 |
|
|
1200 |
41,9 |
31,4 |
25,1 |
26 |
19,5 |
15,6 |
14,6 |
10,9 |
8,7 |
7,7 |
5,8 |
4,6 |
53,4 |
40 |
32 |
|
