Uma rede que possua capacidade inadequada ou cuja situação estrutural não permita recuperação pode, muitas vezes, ser trocada sem escavações, usando-se um sistema de substituição por arrebentamento in situ ou direta.
O sistema de substituição direta mais usado é o de arrebentamento da rede, no qual uma ferramenta de percussão (normalmente um martelo de percussão modificado) ou um expansor hidráulico arrebenta a rede existente enquanto uma nova tubulação final é puxada ou empurrada em substituição, atrás da ferramenta. Em alguns países, o arrebentamento de tubos (pipebursting) é chamado de “fragmentação de tubos” (pipecracking). Alguns sistemas não utilizam martelo, funcionando exclusivamente com base na força de puxamento ou no acionamento de pistões hidráulicos sobre uma cabeça cônica de arrebentamento.
A tecnologia de substituição por arrebentamento de tubos foi desenvolvida no início da década de 80, originalmente para a substituição de redes antigas de gás, feitas em ferro fundido. Desde a expansão do uso no Reino Unido, para substituição de redes de água potável de pequeno diâmetro construídas em ferro fundido ou cimento amianto, o mercado de arrebentamento de tubos vem se expandindo em todo o mundo.
Os sistemas de substituição por arrebentamento de tubos usam uma cabeça cortante de acionamento hidráulico ou pneumático para romper a rede existente, instalando simultaneamente uma nova tubulação final.
Além do uso na renovação de redes de gás e água, a substituição das tubulações vem se tornando uma das principais tecnologias não destrutivas para a substituição de redes de esgoto antigas ou de diâmetro insuficiente. Foram conseguidos aumentos significativos de diâmetro, como a instalação de um coletor tronco de plástico com 600 mm de diâmetro no lugar de uma rede de concreto de 375 mm. As operações de substituições de redes de esgoto ocorrem tipicamente na faixa entre 150 e 175 mm, mas já foram trocadas por esse método redes de 800 e 900 mm, e uma ferramenta para redes de 1200 mm de diâmetro foi colocada recentemente no mercado.
Outro método não destrutivo (MND) de substituição é a “destruição de tubos”, uma variação da tecnologia de micro-túneis na qual a tubulação antiga é destruída pela máquina de escavação do túnel (TBM) e a nova tubulação final é empurrada no local por pistões. Essa técnica é particularmente adequada para grandes diâmetros e para situações em que o esforço devido à expansão possa causar danos na superfície ou nas redes adjacentes.
Um sistema apresentado recentemente foi projetado como uma adaptação para máquinas de perfuração direcional de grande diâmetro, usando um alargador especial para desbastar a rede existente, conhecidos por percussor, acionado por um sistema de molas.
Devido à expansão da rede antiga, é necessário desacoplar as ligações de ramais e redes auxiliares antes de executar o arrebentamento e a maioria das demais técnicas de substituição in loco. Embora tenham sido desenvolvidas técnicas de desacoplamento remoto de ligações, o método mais comum é uma pequena escavação, através da qual o ramal ou rede auxiliar possa ser religado posteriormente à nova rede. A quantidade e freqüência de ramais poderão ser um fator determinante na avaliação econômica do uso de métodos não destrutivos (MND), em relação aos métodos tradicionais de troca a céu com abertura de valas.
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