Processo executivo da cortina de contenção

As obras de construção do novo cais do TECONVI iniciaram-se efetivamente em janeiro de 2008, com a execução de serviços de terraplenagem e a cravação das primeiras estacas ainda em terra. A previsão para início destes serviços seria novembro de 2007, tanto que uma das maiores preocupações era a chegada das estacas pranchas, que seriam transportadas desde a fábrica, no Grão Ducado de Luxemburgo, até o desembarque no próprio cais existente do TECONVI no Porto de Itajaí. Somado ao tempo necessário para fabricação das estacas, que sofreria certo atraso devido à demanda de pedidos, o prazo para entrega das estacas desde a confirmação do pedido, seria em torno de quatro meses.

Com o pedido realizado no final de outubro de 2007, os perfis de estacas pranchas AZ 18 e AZ 25 desembarcaram no Porto de Itajaí na madrugada do dia 25/02/2008 e contaram com os recursos do próprio navio, dotado de guindaste com balancim para descarregá-las diretamente sobre carretas, que estacionavam longitudinalmente ao cais, carregavam as estacas e transportavam a mesma até o pátio destinado ao armazenamento. A Figura 6.29 e a Figura 6.30 demonstram respectivamente as estacas sendo içadas de dentro do navio e carregadas sobre a carreta.

Figura 6.30 – Carregamento da carreta posicionada sobre o cais

Após carregamento, as carretas transportavam as estacas até o pátio destinado à armazenagem das mesmas, onde foram descarregadas com o auxílio de um guindaste de terra sobre pneus, dotado também de balancins com dispositivos especiais para içamento das estacas, conforme apresentado na Figura 6.31.

Com o atraso dos outros serviços, as estacas pranchas permaneceram armazenadas no pátio durante mais de quatro meses e o início da cravação das mesmas, que inicialmente seria o mês de março, foi transferido para meados de julho e posteriormente para meados de agosto. Desta forma, apenas no mês de julho elas foram transferidas do pátio, local onde também estavam sendo executados outros serviços, para uma área próxima o cais, o que facilitaria seu manuseio quando a cravação fosse iniciada. A Figura 6.32 mostra a situação do desenvolvimento dos serviços do cais no mês de julho/08, onde se pode perceber a estrutura sendo executada de jusante para montante do rio (do módulo 6 para o módulo 1 no novo cais). Vale destacar também as estacas pranchas devidamente posicionadas de forma estratégica na parte posterior da estrutura, aguardando o início da cravação da cortina de contenção.

Figura 6.32 – Desenvolvimento dos serviços do cais em julho/08

A cravação das estacas pranchas metálicas foi iniciada em 14/08/08, com a execução da cortina posterior, cravada em terra, composta por estacas pranchas metálicas simples do tipo AZ 18, que tem o objetivo de ancorar os tirantes fixados a trecho da cortina frontal do Módulo 6. Da mesma forma como foi abordado por Arcelor (2006), foram utilizados para transporte das estacas pranchas, os mesmos

dispositivos para içamento utilizados no desembarque das mesmas, dotados de balancins e talhas com corrente, de acordo com a Figura 6.33.

Figura 6.33 – Estaca prancha do tipo AZ 18 acompanhada por dispositivos para içamento

Para cravação das primeiras estacas pranchas em terra, foi utilizado um gabarito para auxiliar o posicionamento, conforme pode ser visualizado na Figura 6.34 e um martelo para cravação à percussão a diesel, que não possui uma grande produtividade e pode ser observado na Figura 6.35.

A escolha deste martelo de baixa produtividade justifica-se pelo fato de não ser necessária uma produtividade tão grande nas cravações em terra, onde não existe o problema de mobilização de flutuantes e o comprimento de cravação é pequeno. Na Figura 6.35 pode-se perceber também o posicionamento do capacete de proteção sobre a cabeça da estaca.

Figura 6.34 – Primeira estaca a ser cravada posicionada sobre gabarito

A cravação em terra foi executada de maneira relativamente simples e rápida, na forma de painéis alternados (Figura 6.36) e não contou com dificuldades relevantes, solicitando um prazo total de 10 (dez) dias para a sua total execução, que contou com a cravação de 18 estacas do tipo AZ 18, que totalizaram de 22,68m de cortina.

Figura 6.36 – Posicionamento das estacas pranchas cravadas em painéis alternados

Com o encerramento das cravações em terra, foi iniciada a cravação da cortina de estacas pranchas AZ 25 em mar, cujo planejamento para execução prevê a utilização de duas frentes para cravação, uma com o auxílio de um martelo de cravação rápida, posicionado em guindaste sobre flutuante e outra com o mesmo martelo utilizado para cravação da cortina já cravada em terra, posicionado sobre a estrutura do cais já executada.

Posicionadas de forma estratégica ao longo do cais, as estacas pranchas são içadas pelo guindaste posicionado sobre flutuante em mar, que com a ajuda de uma lança de grande alcance, posiciona a estaca sobre o gabarito utilizado para auxílio à cravação, conforme Figura 6.37 e Figura 6.38.

Figura 6.37 – Içamento de estaca prancha a ser cravada por guindaste em mar

Após o posicionamento sobre o gabarito com o auxílio de guindaste, a primeira estaca prancha cravada em mar contou com o ajuste fino de operários posicionados também sobre o gabarito, que garantiram, com o auxílio de topógrafos, o perfeito alinhamento da primeira estaca, imprescindível para o sucesso da continuidade da cravação das estacas adjacentes (Figura 6.39).

Figura 6.39 – Operários posicionando a estaca prancha para cravação

Para cravação das estacas em mar, foi utilizado um martelo de cravação rápida com dupla ação da DELMAG. Devido ao fato de ser a primeira estaca cravada, o posicionamento acabou demorando mais do que o previsto e o processo de cravação acabou sendo concluído apenas no início da noite (Figura 6.40).

Com a seqüência das atividades de cravação, foram cravadas mais quatro estacas, que foram amarradas uma a outra através de cabos de aço para garantir o seu devido alinhamento (Figura 6.41).

Após a finalização deste primeiro trecho de cinco estacas, que serviu principalmente para a aferição dos equipamentos e preparo da equipe, o flutuante seguiu cravando as estacas de carga, com previsão de término de 7 dias, mantendo o painel já cravado conforme Figura 6.42.

Figura 6.40 – Cravação da primeira estaca prancha em mar

Figura 6.42 – Ao fundo, primeiro painel de estacas pranchas cravado em mar

Após um período de sete dias, a cravação da cortina de estacas pranchas com o auxílio de flutuante deu prosseguimento, já com a utilização de um gabarito menor, fixado na parte superior das estacas pranchas já cravadas, de forma a garantir o alinhamento das estacas a serem cravadas com as que já foram cravadas (Figura 6.43).

Para garantir o alinhamento do gabarito, o mesmo foi amarrado nas duas extremidades longitudinais através de dois cabos de aço fixados no flutuante e dois cabos de aço fixados em terra, conforme pode ser observado na Figura 6.44, de forma a evitar desalinhamentos das estacas pranchas no sentido transversal do cais. Para evitar que o painel de estacas pranchas já cravado sofresse desalinhamento no sentido longitudinal do cais devido à cravação das estacas pranchas adjacentes, foram fixados dois cabos de aço no meio do painel de forma a garantir o alinhamento, conforme fica explícito também na Figura 6.44

Figura 6.44 – Fixação de gabarito e painel através de cabos de aço

Com a utilização do processo de cravação em painéis, foram utilizados os mesmos suportes para posicionamento mencionados na revisão bibliográfica, que possuem o objetivo de intertravar as estacas, assegurando que as estacas sejam alinhadas a partir do topo com eficiência e segurança (Figura 6.45).

Figura 6.45 - Posicionamento das estacas com auxílio de suporte

A cravação deu-se prosseguimento com a utilização do mesmo martelo de cravação rápida (Figura 6.46), alcançando para os primeiros cinco dias de cravação, entre os dias 01/09/08 até 05/09/08, a cravação de 11 estacas, obtendo assim uma produtividade de 2,2 estacas por dia.

O prazo previsto para finalização da cravação da cortina de estacas pranchas AZ 25 no novo cais é 01/10/2008 e para tal, deverá ser atingida a produção planejada para execução de 5 estacas por dia.

Figura 6.46 – Prosseguimento da cravação da cortina de estacas pranchas no mar

Após o término da cravação no cais novo, está prevista a execução do complemento do módulo 6, onde serão cravadas estacas pranchas compostas do tipo HZ, que serão atirantadas à cortina de estacas pranchas AZ 18 já cravadas em terra. Em seqüência, está previsto um complemento com aterro arenoso. A Figura 6.47 apresenta um painel de cravação do novo cais em um dos seus avanços finais, já ao final do mês de outubro.

Os serviços de reforço do cais existente somente serão iniciados com a liberação do novo cais para atracação, conforme já foi mencionado anteriormente. Para a execução da cravação das estacas pranchas compostas não está prevista a necessidade de flutuantes, pois a cravação deverá ser executado com bate estacas posicionado sobre a laje do cais, conforme Figura 6.48.

Para finalização dos serviços, estão previstos tirantes injetados no cais existente e a realocação da placa de ancoragem, conforme já descrito no capítulo anterior sobre projetos.

7 ANÁLISE DOS RESULTADOS

Verificando os memoriais de cálculo da cortina de estacas pranchas, pode-se perceber que o projetista responsável pela elaboração do projeto básico não previu uma maior segurança para atenuar possíveis acréscimos de empuxo na cortina, especificando estacas pranchas do tipo AU 20, que têm uma resistência consideravelmente inferior ao tipo de estaca comprovadamente necessário para utilização, que foi o tipo AZ 25.

O processo de cravação das estacas pranchas, até o período avaliado, não contou com grandes problemas e nem desvios. Apenas o prazo de execução, por ainda estar no início do processo, apresentou certo atraso com relação ao planejamento. De maneira geral, foram adotados processos de cravação consagrados, já citados na durante a revisão bibliográfica.

A alternativa escolhida para execução do novo cais, com utilização de plataforma de alívio, tem se mostrado realmente a melhor escolha, com rapidez para ser executada e alto controle de qualidade na fabricação dos elementos em concreto pré- moldados. O maior problema ocorreu com relação às estacas, pois não foram previstos pelo projetista os esforços decorrentes à cravação das estacas inclinadas de seção quadrada, que se romperam e precisaram ser substituídas por estacas de seção redonda com camisa metálica.

Os equipamentos utilizados para a cravação da linha frontal de estacas pranchas metálicas foram superdimensionados, com a utilização de flutuante que normalmente trabalha na execução de obras “off-shore” e um guindaste com capacidade demasiadamente elevada. Porém, este superdimensionamento poderá auxiliar em uma execução mais rápida, devido à “folga” no dimensionamento de equipamentos.

A chegada das estacas pranchas metálicas importadas, que em princípio representava parte do caminho crítico das obras, acabou acontecendo muito antes do término do estaqueamento e da execução de parte da estrutura de concreto do

novo cais, devido a atraso destes serviços. Este fator causou problemas de movimentação no terminal devido à área que precisou ficar interditada por muito tempo, para armazenamento da grande quantidade de estacas pranchas desembarcadas antecipadamente, em torno de seis meses antes de serem cravadas.

8 CONCLUSÕES

Durante a presente pesquisa, verificou-se que as obras portuárias realmente são obras relativamente complexas, onde planejamento, equipamentos adequados e materiais de qualidade são imprescindíveis para se obter sucesso. O investimento em estudos geotécnicos para execução de qualquer obra portuária nunca é em vão, pois todo e qualquer valor investido em estudos acaba gerando economia tanto no dimensionamento, quanto na execução das onerosas estruturas realizadas no mar. Todas as estruturas de suporte e de contenção de qualquer porto dependem muito das condições do solo para seu correto dimensionamento, desta forma o conhecimento do solo, de forma a prever o seu comportamento, é o fator principal para se executar qualquer obra portuária de forma segura e eficaz.

Pelo fato da obra abordada no estudo de caso ocorrer em um porto abrigado em um rio, as dificuldades normalmente encontradas para a construção de um cais portuário foram um pouco minimizadas, visto que as variações de maré são discretas, a formação de ondas praticamente não ocorre, exceto quando existe a movimentação de embarcações de grande porte e até os efeitos do vento não são tão intensos quanto os que ocorrem em mar aberto.

Conforme verificado no estudo de caso, a maior deformação que a cortina de contenção estará submetida ocorrerá apenas na zona submersa das estacas pranchas metálicas, o que segundo a revisão bibliográfica, minimiza muito a possibilidade da perda de massa devido à corrosão, que ocorre em maiores proporções nas zonas de variação de maré.

Em comparação a outros métodos utilizados para contenção em obras de acostagem, a cortina de contenção com a utilização de estacas pranchas metálicas mostrou-se extremamente vantajosa, sendo uma estrutura muito mais leve, com execução relativamente fácil, que permite monitoramento e controle constante, além da alta resistência aos esforços que a ela são solicitados. Sua limitação para utilização no Brasil advém dos altos custos para importação e para transporte, além

da escassez de equipamentos específicos para seu manuseio e cravação, fatores limitantes que não ocorrem em outras partes do mundo, principalmente na Europa.

O fato das estacas pranchas metálicas serem materiais fabricados dentro de padrões técnicos e alto controle de qualidade, confere a este tipo de material uma alta confiabilidade, principalmente em comparação com outros tipos de materiais utilizados para contenção, inclusive as estacas pranchas em concreto e em madeira. A fabricação deste tipo de estacas no Brasil deveria ser cuidadosamente estudada, pois com a necessidade de ampliação dos portos depende muito de materiais de alta qualidade, que possam ser aplicados com certa rapidez e a custos competitivos, auxiliando desta forma o desenvolvimento da infra-estrutura de transportes existente no país, que a cada vez depende mais de investimentos privados, principalmente estrangeiros, como acontece no estudo de caso realizado no TECONVI, que pertence a uma empresa holandesa.

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