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CURSO DE ARREBENTAMENTO DE REDES UTILIZANDO O MESMO CAMINHAMENTO

III CONGRESSO BRASILEIRO DE MND e I NoDIG AMÉRICA LATINA Apresentador:CARLOS CÉSAR GUMIER

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AGRADECIMENTOS

ISTT pelo prestígioProf. Samuel Ariaratnam da ASU (Arizona State University)Eng. René Albert (Vermeer Internacional)Vermeer ManufacturingPlanalUniversidade de São (USP) Campus de São CarlosSobratema e Instituto OpusGas BrasilSABESPCOMGÁSPM de Jaguariúna e Sanasa de Campinas

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ESTRUTURA DO CURSO

MANHÃ: Apresentação expositiva sobre o método abrangendo uma Introdução e uma explanação sobre o método de renovação de redes (pipe craking). Ao final de cada bloco haverá abertura para dúvidas, perguntas e discussões.TARDE: Apresentação “in loco”

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OBJETIVO E FORMATO DO CURSO

Facilitar o entendimento do processo de renovação de redes existentes no subsolo, permitindo a partir desta introdução, o aprofundamento nos diversos tópicos, através de outros programas de formação e treinamento.Está formatado para acompanhar as etapas de uma obra real, permitindo sempre que a informação seja imediatamente relacionada com esse procedimento.Nota: Opcionalmente poderemos falar dos equipamentos e seus detalhes.

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PROGRAMAS DA ABRATT

Curso de Extensão Universitária em MND na USP (Universidade de São Paulo)Curso de formação e atualização de Fiscais de obras de Perfuração DirecionalCursos de Certificação de Operadores e Navegadores de Perfuratrizes Direcionais.Curso de Planejamento de Furo DirecionalCurso de Fluídos de PerfuraçãoCurso de Tubulações de PEADCurso de Orçamento e Custos em Perfuração DirecionalCongressos e Workshops

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RENOVAÇÃO DE REDES PELO MESMO CAMINHAMENTO

INTRODUÇÃO

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DEFINIÇÃO DE MÉTODO NÃO DESTRUTIVO (MND)

“É“É umauma famfamíílialia de de mméétodostodos, , materiaismateriais e e equipamentosequipamentos queque sãosão utilizadosutilizados paraparainstalainstalaççãoão de novas redes de infrade novas redes de infra--estruturaestrutura, , ouou renovarenovaççãoão de redes de redes existentesexistentes, no , no subsolosubsolo, com o , com o mmíínimonimo de de transtornotranstorno no no trtrááfegofego, , comcoméérciorcio no no entornoentorno dada obraobra, e a , e a menormenor intervenintervenççãoão posspossíívelvel nana superfsuperfííciecie do do local local dada instalainstalaççãoão..- NASTT - North American Society for Trenchless Technology

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COMO CONCEITUAMOS A AÇÃO EM RELAÇÃO ÀS REDES

Construção de uma rede novaReabilitação de uma rede – Quando utilizamos a tubulação existente, dando a

ela uma sobrevida.Renovação de uma rede– Quando utilizamos a mesma instalação para

introdução ou aplicação de uma nova tubulação.

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RENOVAÇÃO DE REDES

O QUE É ARREBENTAMENTO DE REDES PELO MESMO CAMINHAMENTO

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O QUE É O ARREBENTAMENTO DE REDES (PIPE CRACKING)?

É um método construtivo, que permite aoresponsável pela RENOVAÇÃO de redes de infra-estruturas,optar pela execução sem a abertura de valas contínuas, avaliandovantagens e desvantagens, quanto àintervenção no sistema de tráfego local, espaço de trabalho, tempo e custos.

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HISTÓRICOS E DEFINIÇÕES DO ARREBENTAMENTO POR MND

Primeiras execuções são estudadas pela BRITISH GAS na década de 80, principalmente quando da substituição das tubulações de ferro fundido por PEAD e também quando da introdução do gás natural, cujas juntas das redes antigas, em borracha apresentariam um ressecamento indesejável.

A BG estuda um processo através da ADVANTICA sua empresa de pesquisa e desenvolvimento, cria uma forma de arrebentar a rede sem retirá-la do subsolo, ao mesmo tempo em que instala a nova rede.

O primeiro processo utilizado, como veremos adiante, foi o DINÂMICO, posteriormente passou-se também a utilizar o ESTÁTICO

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DINÂMICO: É composto de um guincho hidrostático com velocidade variável que reboca através de um cabo inserido na rede, uma perfuratriz unidirecional pneumática. Essa perfuratriz traz na cabeça um alargador que ao mesmo tempo que arrebenta a tubulação existente, reboca a nova tubulação (PEAD)

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INDICAÇÕES DO USO

DINÂMICO: É preferido para a renovação de redes d’água, que não têm poços de visita, de tal modo que aberto o pit inicial, pelo fato de se tratarem de redes mais rasas, torna a aplicação mais acessível.

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SISTEMA ESTÁTICOHYDRABURSTING

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SISTEMA DINÂMICO PIPEBURSTING

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ESTÁTICO: Neste caso, é aberto um pit onde é colocada a máquina de arrebentamento, alinhada com a rede existente. Através de hastes rígidas colocadas uma a uma na rede existente, um torpedo de arrebentamento mais a nova rede são trazidos de volta com a força hidráulica da unidade.

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INDICAÇÕES DO USO

ESTÁTICO: Pela sua característica, érecomendável que se aplique em redes de esgoto já que tem como principal vantagem o fato de não requerer a abertura de um pitinicial, podendo utilizar o PV, embora como veremos os dois sistemas se aplicam a todos os tipos de redes. As profundidades das redes de esgotos, são um fato importante na escolha desse método.

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ACOMPANHAMENTO DO MERCADO

Uma enorme quantidade de máquinas, vem sendo utilizada no mundo. No Brasil, já possuímos algumas unidades de ambos os sistemas, mas é um processo relativamente novo, com aproximadamente 10 anos de aplicação, pelo menos aqui.Engenheiros e Operários com conhecimento dos procedimentos básicos ainda como em qualquer outra nova tecnologia tem se apresentado como o primeiro problema na contratação e ampliação do mercado.Contratantes sem o conhecimento dos limites da tecnologiaDificuldade na comparação do processo tradicional (abertura de valas) quando comparado com o MND, principalmente em preços, como veremos adiante.

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EM QUE CONSISTE A RENOVAÇÃO POR ARREBENTAMENTO DE REDES?

Identificação de locais com problemas– As redes envelheceram, atingiram suas vidas úteis

(algumas chegaram a 50 anos).– Quantidade de reparos, volumes vazados (perdidos no

caso de água tratada, perigoso no caso dos gases, e problemático no caso da coleta de esgotos, embora em todos os casos sempre representem um problema).

Especificação técnica do métodoEstudo da viabilidade técnica e econômico-financeira da renovaçãoProjeto da nova rede, e Execução da troca.

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SITUAÇÃO DAS REDES DE ÁGUA

Problemas: vazamento, fadiga, corrosão, máqualidade da água ou perda de capacidade

hidráulica...

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SITUAÇÃO DAS REDES DE ÁGUA

Problemas: vazamento, fadiga, corrosão, máqualidade da água ou perda de capacidade

hidráulica...

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IMPACTO EM RELAÇÃOAO SISTEMA VIÁRIO

mínimo transtorno à cidade (população, trânsito, acesso às residências e comércios, meio

ambiente etc.)

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IMPACTO EM RELAÇÃOAO SISTEMA VIÁRIO

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MEDIDAS DE AVALIAÇÃO DE LOCAIS PARA APLICAÇÃO DO MÉTODO

Identificação da rede a ser trocada– Utilizar os cadastros existentes independentemente da sua

qualificação.– Utilizar localização eletrônica– Utilizar localização visual e informações do pessoal de

manutenção.Reconstruir o cadastro para fins de execução.Avaliar as redes vizinhasAvaliar o tipo de soloAvaliar o impacto em relação ao sistema viário (tráfego)Avaliar custos

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DEBATE, PERGUNTAS E CONCLUSÕES

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RENOVAÇÃO DE REDES PELO MESMO CAMINHAMENTOETAPAS DE EXECUÇÃO

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EQUIPAMENTO

unidade unidade hidrhidrááulicaulica

caixas de caixas de hasteshastes

unidade de unidade de passagempassagem

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FORÇA DE PUXADA (Pull Back)

É a capacidade (força) que o equipamento possui de trazer de volta, o peso de todas as hastes que foram utilizadas, o arrebentadore/ou cortador, mais o peso do produto que está sendo instalado, mais as forças de atrito resultantes desse movimento, em relação ao solo em que está sendo feita a instalação.Hoje o mercado oferece máquinas que vão desde 30 ton até 180 ton

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MATERIAL DA TUBULAÇÃO EXISTENTE

Este método érecomendado para troca de rede construída em material quebrável como cimento amianto, ferro fundido, argila, concreto não armado etc.

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MATERIAL DA TUBULAÇÃO EXISTENTE

Redes de aço de diâmetro maior que 75mm pode ser aberta com o uso de facas especiais.

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ETAPAS PRELIMINARES

Discussão do projeto executivo da troca da rede com substituição ou adição de registros e outros dispositivos.Seleção da área a ser trocada.Investigação local e eventual mapeamento do subsolo.Investigação do material e das condições da tubulação existente.Planejamento da execução do arrebentamento e cronograma dos trabalhos.

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INVESTIGAÇÃO LOCAL E MAPEAMENTO DO SUBSOLO

Determinado o trecho a ser renovado éfundamental verificar:– Espaços disponíveis– Transito no local– Interferências na superfície– Entorno da locação de equipamentos– Presença de outras instalações na superfície e no

subsolo.

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INVESTIGAÇÃO LOCAL E MAPEAMENTO DO SUBSOLO

A presença de outras redes jáinstaladas nas proximidades da nova rede devem ser motivo de sondagem de sua correta localização.

Também significam risco potencial de acidentes

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• Infraestrutura atual totalmentecongestionada;

• Continuarão as instalaçõesnovas redes devido àexpansões e modernizações

• É certo que não há registroadequado de todas as redes de modo a evitar intereferencias.

PROBLEMAS COM REDES E SISTEMAS NO SUBSOLOUMA PREOCUPAÇÃO MUNDIAL

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O PROBLEMA É ANTIGO....

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AINDA SEM SOLUÇÃO....

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CRONOGRAMA DOS TRABALHOS DE CAMPO

Instalação de redes provisárias (by-pass)Instalação de CAP para isolamento do setor de trabalhoAcesso a rede (abertura dos pits)Posicionamento do equipamentoInserção das hastesMontagem do acoplamento da rede novaPuxamentoLigações domiciliaresFechamento das valasLimpeza da redeTeste e operação

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INSTALAÇÃO DE REDES PROVISÓRIAS (BY PASS)

São instaladas redes aéreas provisórias para manter o abastecimento nas

residências e comércios.

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INSTALAÇÃO DE CAP E BLOQUEIO DO FLUXO DE ÁGUA

Em um trecho da rede (alguns quarteirões) o escoamento é interrompido com

instalação de CAP na rede.

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ACESSO À REDE

São abertas valas a cada trecho de 100 metros aproximadamente.

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ESQUEMA DE SEQUÊNCIA DA TROCA

valas

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As hastes metálicas são introduzidas no tubo existente atéatingir o lado oposto

haste guia

unidade hidráulica

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ESQUEMA DE SEQUÊNCIA DA TROCAEngate da haste com as ferramentas e o tubo

Após atingir a vala oposta uma faca rompedora seguida de um alargador e o novo tubo de PEAD são engatados na extremidade

da haste

haste guia

tubo pead

faca rompedora e alargador

unidade hidráulica

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“puxamento” – retirada das hastes com inserção simultânea do novo tubo de pead

tubo pead

faca rompedora e alargador

unidade hidráulica

haste guia tubo fragmentado

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PASSAGEM DA HASTE GUIA

Introdução das hastes no tubo existente com equipamento Hydraburst

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ENGATE DA HASTE COM AS FERRAMENTAS E O TUBO

Conjunto de Faca, Alargador e Anilha

Instalação do puxador no tubo

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PASSAGEM DO TUBO

Operação de retirada das hastes

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PASSAGEM DO TUBO

Operação de retirada das hastes

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PASSAGEM DO TUBO

Passagem do tubo

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PASSAGEM DO TUBO

Passagem dos tubos

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PASSAGEM DO TUBO

Passagem dos tubos

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PASSAGEM DO TUBO

Passagem dos tubos

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PASSAGEM DO TUBO

Passagem dos tubos

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LIGAÇÃO DOMICILIAR

“cachimbos”

colar de tomada e tubo 20mm

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perfuratriz pneumática “mole”

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operação da perfuratriz pneumática (Mole)

operação da perfuratriz pneumática (Mole)

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INTERLIGAÇÃO DO PEAD COM OUTRO MATERIAL

União entre tubos de PEAD

ELETROFUSÃO

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União entre tubos de PEADUnião entre tubos de PEAD

TERMOFUSÃO

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interligação com flange rede 63mm

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interligação com flange

interligação da rede de pead com rede FoFo 300mm

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RECOMPOSIÇÃO DAS VALASRecomposição do acesso

Reposição com material de qualidade Compactação mecânica

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ALARGADORES

2 296253214 91330962 290754001 91330192 290753001 91330162 290752001 91330102 296253195 91350662 296253241 91350782 296253240 9135075

Expanders (Expander selection based on OD of pipe being installed. Expander OD must be 20 - 25% larger than the OD of the pipe being installed - please see Expander Selection Chart below. [Formula: New Pipe OD x 1.2 = Minimum Expander OD])

75 - 90 mm Expander, OD - 4.48 in (114 mm)125 mm Expander, OD - 6.00 in (152 mm)160 mm Expander, OD - 7.56 in (192 mm)180 mm Expander, OD - 8.63 in (219 mm)200 / 225 mm (8") Expander, OD - 10.75 in (273 mm)250 mm (10") Expander, OD - 13.1875 in (335 mm)315 mm (12") Expander, OD - 15.125 in (384 mm)

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AUMENTO DE DIÂMETRO DA REDE

TABELA ANEXA

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PROBLEMAS NA SUPERFÍCIE

minimum 10 x Odminimum 7 x OD

Compaction reamer Cutter reamer

Regras para evitar essa ocorrência– Menor profundidade utilizando o alargador compactador deve ser 10 x o diâmetro do furo.– Menor profundidade utilizando o alargador cortador deve ser 7 x o diâmetro do furo.

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REDES ASSENTADASRecomposição do acesso


Trocas de rede executadas pelo sistema estático (Hydraburst) pela Hydrax:

2003: 1.280 metros – SMSB Jaguariúna-SP2004: 2.925 metros – SMSB Jaguariúna-SP2005: 9.425 metros – SMSB Jaguariúna-SP2006: 24.223 metros – SMSB Jaguariúna-SP e Sanasa Campinas-SP2007: 59.674 metros – SMSB Jaguariúna-SP e Sanasa Campinas-SP

TOTAL: 97.527 metros

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VÍDEO TROCA DE REDE


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PÓS CONSTRUÇÃO

Avaliar a ligação de atendimento aos clientesTestar a rede quando à sua estanqueidadeEfetuar sua desinfecçãoValas ou pits de acesso devem ser fechados A construção do cadastro (as built) deve se regra

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DEBATE, PERGUNTAS E CONCLUSÕES

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RENOVAÇÃO DE REDES PELO MESMO CAMINHAMENTO

ASPECTOS DE SEGURANÇA

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Segurança exige cautela e exposição de redes

REGRA ÚNICA– Inicie sua pesquisa pelo cadastro existente, ainda que ele

não seja confiável, ele é um ponto de partida e poderá ser atualizado corretamente nesta oportunidade, até mesmo, única.

Sequência– Inicie o trabalho por uma inspeção visual no local,

comparativa com os cadastros que se tem em mãos. Umatampa de PV é indicativo de rede que aberta (vide adianteEntrada em Espaços Confinados NR 33), lhe indicaráprofundidade, alinhamento, diâmetro, serviço, umatubulação descendo de um poste está levando energiaenterrada a algum lugar e assim por diante.

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Por fim, se houver desconfiança da existência de uma redenão identificada pelos meios acima:

– ESCAVE e OBSERVE VISUALMENTE

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Utilize todas as vestimentas adequadas, tais comobotas, luvas, não utilize roupas soltas.Sinalize o local, no Brasil curiosos passam horas em redor de obras observando.Mantenha a companhia de tráfego informada ouenvolvida.Avise as concessionárias de gás e energiaTenha um funcionário CIPA em cada equipe

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Envolver a companhia ou departamento de tráfego, eles emprestam respeito à sinalizaçãoFuncionários treinados em trânsito devem estar no trecho (isto ajudará demais)Cones, placas indicativas dos perigos e mudançasno trânsito são fundamentais.

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REDE DE GÁS: EXPLODEREDE ELÉTRICA: ELETROCUTA

REDE D’ÁGUA: INUNDAREDE DE ESGOTO: CONTAMINA

REDE DE FIBRA OPTICA ILUMINADA: CEGA

“Na dúvida solicite o corte do serviço”

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O QUE VOCE NÃO QUER...

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O QUE VOCE NÃO QUER....

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E O CUSTO DE OPERAR ESSA SEGURANÇA TODA?

“Num mercado em que novas empresas estão tentando firmar posições, preço é problema

“Não há espaço para leilão nesta área, principalmente por parte do contratante, o

risco de acidentes fatais e custo social torna essa política no mínimo

irresponsável”

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É indispensável que se opere com segurança totalÉ prioritário que se prepare equipes das construtoras e da fiscalizaçãoÉ conveniente que se avalie a questão dos preços de execução de ambos os lados, executores e contratantes

SEGURANÇA

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