Os terminais portuários são estruturas implantadas no interior de portos e cujos objetivos primordiais são proporcionar ao navio condições adequadas e seguras para a sua permanência em porto e para o desenvolvimento da sua atividade.
O transporte marítimo abrange atividades de diversa índole, com particularidades e necessidades próprias e como, tal, desde sempre, os navios foram sendo adaptados e especializados para o desenvolvimento de atividades específicas, Figura 2-1, existindo atualmente uma vasta gama de tipos de navios. Naturalmente, e em linha com o objetivo de proporcionar aos navios condições adequadas ao desenvolvimento da sua atividade, também do lado dos portos é feita a especialização e adequação dos meios e das estruturas às singularidades de cada atividade.
Figura 2-1 - Carraca, navio português utilizado durante os séculos XV e XVI, e criado especificamente para o transporte de mercadorias (https://pt.wikipedia.org/wiki/Carraca).
Os terminais para navios porta-contentores são infraestruturas especialmente dedicadas à movimentação de contentores de e para os navios porta-contentores atracados no cais do terminal, bem como às operações ligadas à armazenagem, receção e expedição dos mesmos. Distinguem- se dos outros tipos de terminais essencialmente pelo tipo de equipamento presente no terminal,
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especializado e adaptado à manipulação dos contentores, e pela existência de uma área anexa ao cais na qual são armazenados contentores. A opção pela construção de uma zona de grandes dimensões terraplenada e pavimentada anexa ao cais para armazenamento de contentores justifica-se nestes terminais pela poupança conseguida em custos e tempo de transporte, bem como pela maior simplicidade geral das operações, face à alternativa que seria estes ficarem estacionados numa área externa ao terminal.
Um terminal de contentores é constituído por pelo menos três áreas operacionais: a área de desembarque, que se estende desde a frente de acostagem até ao parque de contentores e onde são conduzidas as operações de carga e descarga dos navios porta-contentores; o parque de contentores, uma área anexa ao cais onde é feito o armazenamento de contentores; e a área terminal de operações terrestres, na qual se faz o armazenamento, manutenção e reparação dos contentores vazios, receção/expedição dos contentores, bem como os procedimentos de despacho aduaneiro, parqueamento de veículos, entre outros, e onde se encontram geralmente as instalações administrativas e de suporte. É uma área de interface com o exterior do porto, geralmente dotada de ligações rodoviárias ou ferroviárias privilegiadas à hinterland. O layout geral de um terminal de navios porta-contentores deverá ser algo como o que se encontra na Figura 2-2.
7 É possível verificar que o layout geral dos diversos terminais porta-contentores é relativamente homogêneo, mesmo quando comparados portos com volumes de movimentação de mercadorias a escalas bastante diferentes, como se pode constatar na Figura 2-3, em que se apresentam vistas aéreas de terminais de contentores de três portos: Singapura, que movimenta anualmente um volume a rondar os 30 milhões de TEU; Hamburgo, que ronda os 9 milhões de TEU anuais; e Leixões que movimenta anualmente para lá de 600 mil TEU. Na área de desembarque é comum, aos terminais de porta-contentores, o emprego de uma estrutura de cais aderente de frente contínua, equipada com defensas e cabeços de amarração para a acostagem e amarração, e carris por onde se movem as gruas, ao longo do cais. As gruas utilizadas são em essência iguais, conhecidas como gruas pórtico de cais, sendo que a diferença fundamental entre elas se regista ao nível de dimensões, em especial a altura da estrutura e o comprimento da lança, que estão naturalmente em correspondência com as dimensões dos navios servidos por cada um dos portos, notando-se ainda a tendência no aumento do número de gruas que operam por cada navio com o aumento do comprimento de fora-a-fora dos mesmos. O parque de contentores situa-se na zona imediatamente posterior à zona de desembarque, e a sua extensão é várias vezes superior à desta. Nesta área, os contentores são agrupados de tal forma que formam, entre eles, vias de circulação para os veículos e equipamentos portuários, permitindo que estes se desloquem quer transversalmente, quer paralelamente ao cais.
Figura 2-3 - Da esquerda para a direita: Porto de Singapura na Républica de Singapura, Porto de Hamburgo na Alemanha, e Porto de Leixões em Portugal (Google Digital Globe, 2017).
Existem diferentes possibilidades para a disposição dos contentores no parque de contentores, cuja definição dependerá das áreas disponíveis, do número de contentores que são movimentados, dos equipamentos disponíveis, do sistema operacional implementado e do modo de transporte para a hinterland. Como foi já referido, os contentores são colocados em grupos, de tal forma que passam a existir entre eles caminhos de circulação. Os espaçamentos entre estes grupos e entre as filas de contentores afetam decisivamente o número de contentores que é possível armazenar num mesmo espaço. Para maior aproveitamento da superfície do parque de contentores, utiliza-se uma disposição mais compacta, conhecida como block stacking (tradução livre: empilhamento em bloco). Nesta disposição os contentores são empilhados nos grupos, sem espaçamento entre eles. A opção por block stacks implica necessariamente a utilização de gruas-portal para o seu empilhamento. Em alternativa, no linear stacking (tradução livre: empilhamento em fileira), é deixado espaço entre as filas de contentores, percebendo-se ainda assim a formação de grupos maiores de contentores. Neste caso, é possível utilizar equipamentos mais ligeiros e flexíveis como os straddle carriers. Em ambos os casos, os contentores são empilhados geralmente a uma
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altura de até 4 contentores. Uma terceira forma de empilhamento, mais rara, aplicada a casos em que a área disponível é manifestamente reduzida face às necessidades de armazenamento, é o high-bay racking, que é uma forma de armazenamento em estantes elevadas, podendo apresentar alturas de armazenamento de até 12 níveis (Brinkmann, 2011), e que está geralmente associada a sistemas de gestão integrados e a altos níveis de automação.
Voltando às configurações mais tradicionais, de block stacks e linear stacks, existem ainda alguns aspetos adicionais relativamente à orientação dos contentores e relativamente à organização dos grupos de contentores que interessam salientar. A prática mais comum é a de armazenar os contentores orientados paralelamente ao cais. Neste layout, a carga/descarga de veículos é feita ao longo das vias horizontais, que incluem a que se estende até à frente de acostagem, ao passo que as vias verticais são usadas exclusivamente para tráfego. Essa é de resto a situação que se constata nos três terminais porta-contentores expostos na Figura 2-3. Nos casos em que a receção/expedição de contentores é feita por veículos terrestres (camiões), é possível que estes sejam carregados e descarregados muito próximo ou mesmo no meio do próprio parque de contentores, situação na qual a área de operações terrestres está integrada e quase se confunde com a área de armazenamento de contentores. Já quando o modo de transporte para a hinterland é por ferrovia, a distinção e distanciamento entre as duas áreas funcionais são mais vincados, já que a interceção entre as linhas férreas e o percurso dos veículos portuários deverá ser evitada, por motivos que se prendem com a eficiência e segurança das operações.
Outros terminais usam um layout vertical, em que os contentores são armazenados perpendicularmente ao cais. Neste caso é formado um anel de contentores, com apenas duas vias horizontais, para tráfego: aquela que é formada pelo espaço entre a zona de desembarque e a primeira fileira de contentores, e a que se forma no fim das pilhas. As vias verticais atravessam toda a fileira de contentores, e são usadas para a carga e descarga de veículos que se deslocam até junto das gruas-portal com consola (rail mounted gantry crane with cantilever) para o efeito. Devido à existência de menos cruzamentos entre vias, e pela existência de vias que atravessam toda a área do parque de contentores desde a área de desembarque até à zona terminal de operações terrestres, os veículos portuários podem deslocar-se a maior velocidade, o que se traduz em maior produtividade. O layout vertical possibilita ainda a aplicação de um sistema operacional relativamente recente, em que a tónica está acente nas possibilidades de automatização e na quase completa independência entre as várias fases da operação no terminal. Este modelo baseia-se na divisão da operação em subsistemas, o que possibilita que cada um deles possa trabalhar de forma quase-independente, maximizando o rendimento das partes e do todo. Isto é concretizado através da criação das denominadas buffer zones entre áreas as funcionais, que são zonas comuns que servem de interface à operação que é feita em cada área. Assim, o trabalho de carga/descarga na área de desembarque, de armazenamento e empilhamento na área do parque de contentores, e de receção e expedição dos contentores passam a estar dissociados. A comunicação horizontal entre as áreas é assegurada por veículos portuários. Os camiões deixam assim de se mover pelo terminal para receber ou entregar os contentores, e passam a estar estacionados num terminal próprio, geralmente à boca da pilha vertical de contentores, onde são carregados por straddle carriers. Este sistema faz uso de altos níveis de automatização dos processos, para coordenar as operações. É possível ver este layout aplicado num outro terminal do Porto de Hamburgo o HHLA Container Terminal Alterwerder. No caso, a ligação à hinterland é por ferrovia, Tabela 2-4.
9 Figura 2-4 - Aplicação do layout vertical automatizado HHLA Container Terminal Alterwerder do Porto de
Hamburgo. A representação esquemática ilustra os vários subsistemas que se formam (2017).
O grosso de contentores movimentados num terminal é usualmente do tipo import-export, sendo que os restantes entram no porto para operações de transhipment (transbordo). Entre as operações de movimentação propriamente ditas, cargas/descargas e receção/expedição, os contentores permanecem como foi já referido, no parque de contentores. O parque de contentores é, então, como uma área intermédia de armazenamento onde os contentores podem ficar desde algumas horas até semanas (Brinkmann, 2011). A disposição dos contentores no parque de contentores não deve ser arbitrária, e para lá da ordem geométrica da qual se deram exemplos acima neste texto, a organização dos contentores virada para o planeamento de operações deve estar presente. A forma de organização mais primária é a da segregação dos contentores import e export, já que tem destinos diferentes, um segue para a área de desembarque e o outro para o terminal de operações terrestres, e serão movimentados por equipamentos diferentes. O nível seguinte à segregação de contentores export/import é o do planeamento prévio das operações e ordenamento dos contentores por ordem de delivery, navio, destino ou peso. Desta forma é possível diminuir o tempo total de permanência dos navios no porto através da diminuição dos tempos de ciclo por carga ou por descarga de contentores, que é fundamentalmente conseguida pela redução do tempo da transferência horizontal de contentores entre áreas funcionais. O objetivo passa, também, por tirar partido da característica muito particular dos terminais de contentores que é a possibilidade de operar em double-cycle. Já que muitos dos equipamentos portuários trabalham em “vaivém” (esta característica é especialmente notória nas gruas pórtico de cais) abre-se a possibilidade de num movimento de ida-e-volta se realizar um processo da operação de carga e um processo da operação de descarga. Os terminais com alto nível de automatização são capazes de explorar ao máximo esta capacidade através da disposição otimizada dos contentores pelo parque de contentores.
A escolha do sistema operacional é a decisão sobre o modelo de funcionamento do terminal, em especial sobre que equipamentos serão utilizados nas operações, quais os seus processos individuais, as suas inter-relações ou processos coletivos, bem com a forma como se integram nas diferentes áreas operacionais. O sistema operacional irá condicionar decisivamente o layout geral do terminal e os layouts específicos das áreas funcionais. A escolha do sistema operacional é fundamental na conceção de um terminal de contentores, no entanto não será explorada no presente trabalho, pois o âmbito do mesmo não é alargado a todo o processo de conceção de terminais, já que o foco está na parte física e estrutural do problema.