Docagem em Estaleiro de Pequeno Porte

Prévia do material em texto

UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 DOCAGEM EM ESTALEIRO DE PEQUENO PORTE 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 PHILIPE FERNANDES DOS SANTOS 
 RIO DE JANEIRO 
 2019 
 
ii 
 
 
 
DOCAGEM EM ESTALEIRO DE PEQUENO PORTE 
 
 
Philipe Fernandes dos Santos 
 
 
Projeto de Graduação apresentado 
ao Curso de Engenharia Naval e Oceânica 
da Escola Politécnica, Universidade 
Federal do Rio de Janeiro, como parte dos 
requisitos necessários à obtenção do título 
de Engenheiro. 
 
Orientadora: Marta Cecília Tapia 
Reyes 
 
 
 
 
 
 
Rio de Janeiro 
Fevereiro 2020 
 
iii 
 
DOCAGEM EM ESTALEIRO DE PEQUENO PORTE 
 
Philipe Fernandes dos Santos 
 
 
PROJETO DE GRADUAÇÃO SUBMETIDO AO CORPO DOCENTE DO 
CURSO DE ENGENHARIA NAVAL E OCEÂNICA DA ESCOLA POLITÉCNICA DA 
UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO COMO PARTE DOS 
REQUISITOS NECESSÁRIOS PARA A OBTENÇÃO DO GRAU DE ENGENHEIRO 
NAVAL E OCEÂNICO. 
 
Examinado por: 
 
 
__________________________________ 
Prof. Alexandre Teixeira de Pinho Alho 
 
 
___________________________________ 
Prof. José Márcio do Amaral Vasconcellos 
 
 
___________________________________ 
Eng. Isaias Quaresma Masetti 
 
 
 
 
 
 
 
RIO DE JANEIRO, RJ - BRASIL 
FEVEREIRO 2020 
 
iv 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Santos, Philipe Fernandes dos 
Docagem em Estaleiro de Pequeno Porte/ Philipe Fernandes dos 
Santos. – Rio de Janeiro: UFRJ/ Escola Politécnica, 2020. 
X, 38 p.: il.; 29,7 cm. 
Orientadora: Marta Cecília Tapia Reyes 
Projeto de Graduação – UFRJ/ Escola Politécnica/ Curso de 
Engenharia Nava e Oceânica, 2020. 
Referências Bibliográficas: p. 38 
1.Reparo Naval 2.Docagem 3.Estaleiro de Pequeno Porte. 
4.Operacionalidade I. Tapia Reyes, Marta Cecilia. II. Universidade Federal 
do Rio de Janeiro, Escola Politécnica, Curso de Engenharia Naval e 
Oceânica. III. Docagem em Estaleiro de Pequeno Porte. 
 
 
 
v 
 
DEDICATÓRIA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Dedico aos meus pais pelo 
incondicional apoio às minhas decisões 
ao longo desses anos e por colocarem 
meus pés no chão quando necessário. 
À minha fiel e amada companheira 
Isabele por me acompanhar, lado a lado, 
ao longo de muitas jornadas e jamais 
desacreditar dos meus objetivos. 
Ao meu querido irmão pelo 
incansável apoio, conselhos e por servir 
de maior inspiração em meu desejo por 
me tornar engenheiro. 
 
vi 
 
AGRADECIMENTOS 
 
Agradeço aos meus amados pais por todo suporte incondicional, dentro do 
possível e do impossível, desde meus primeiros anos de vida até hoje e, sem dúvidas, 
no futuro, sempre visando o melhor para todas as esferas da minha vida, tentando me 
guiar para os caminhos menos tortuosos à minha completitude pessoal e profissional. 
Especial agradecimento à minha companheira, Isabele, por me ajudar a 
enfrentar os adversos obstáculos, durante as mais importantes e difíceis fases da 
minha vida, ao longo dos últimos 12 anos. 
Ao meu irmão que, após a distância física, se tornou ainda mais próximo 
mentalmente, prestando todo apoio e oferecendo incansáveis conselhos. 
Aos meus queridos e amados sogros, Eduardo e Claudia, por se colocarem 
em minha vida como segundos pais, dando amparo o emocional quando precisei, 
apoiando e acreditando nas decisões tomei, ajudando profissionalmente e, inclusive, 
me aconselhando e repreendendo quando necessário. 
Aos colegas de curso da Engenharia Naval pelas impagáveis ajudas ao longo 
da graduação. Sem isso o caminho seria muito mais difícil e demora. 
Aos colegas de Engenharia Elétrica que, apesar de não mais terem feito parte 
do meu caminho acadêmico, foram essenciais para momentos de descontração alívio 
da carga emocional da graduação. 
Aos que me deram oportunidades profissionais ao longo da graduação e 
permitiram tão deseja experiência e um impagável crescimento profissional. 
 
 
vii 
 
Resumo do Projeto de Graduação apresentado à Escola Politécnica/ UFRJ como 
parte dos requisitos necessários para a obtenção do grau de Engenheiro Naval e 
Oceânico. 
 
Docagem em Estaleiro de Pequeno Porte 
 
Philipe Fernandes dos Santos 
 
Fevereiro/2020 
 
Orientadora: Marta Cecilia Tapia Reyes 
 
 
Curso: Engenharia Naval e Oceânica 
 
Docagens, independentemente do método, são operações inevitavelmente 
presentes no cenário da indústria naval ao redor do mundo, seja para atividades de 
reparo, manutenção ou construção de estruturas inteiramente ou parcialmente novas. 
Isto faz com que tornem-se algo de extrema importância para qualquer empresa do 
ramo, seja ela de pequeno, médio ou grande porte, porém, detentora de embarcações 
próprias ou afretadas. 
Visando o panorama citado, esse Projeto de Graduação realiza um estudo 
detalhado a respeito da viabilidade operacional de um sistema de docagem em 
carreira e utilizará como modelo um já existente, localizado na base marítima da 
empresa de pequeno porte “Locar Guindastes e Transportes Intermodais”. Contudo, 
a análise feita e as soluções podem ser aplicadas a qualquer sistema do mesmo tipo. 
A empresa modelo possui uma frota marítima própria, constituída por balsas e 
embarcações de apoio, entretanto, este estudo tem como objetivo mostrar a 
viabilidade da docagem da maior embarcação presente em sua frota marítima, cujo 
cenário apresenta-se como o mais crítico. 
São abordados e analisados os fatores de influência direta e indireta que 
viabilizam a operação de docagem na carreira. Fatores como movimento das marés, 
posicionamento da embarcação, dimensionamento dos equipamentos necessários e 
disposição espacial nos arredores da estrutura da carreira. Ademais, também são 
 
viii 
 
estudadas soluções operacionais e no sistema mecânico, a fim de viabilizar e/ou 
facilitar a docagem. 
 
Palavras-chave: Reparo Naval, Docagem, Estaleiro de Pequeno Porte, 
Operacionalidade. 
 
 
 
 
ix 
 
Abstract of Undergraduate Project presented to POLI/ UFRJ as a partial fulfillment of 
the requirements for the degree of Nava and Oceanic Engineering. 
 
Docking in Small Size Shipyard 
 
Philipe Fernandes dos Santos 
 
February/2020 
 
Advisor: Marta Cecilia Tapia Reyes 
 
 
Graduation: Naval and Oceanic Engineering 
 
Docking, regardless the method, are inevitably present in the naval industry 
scenario around the world for repairing activities, maintenance or even the construction 
of whole or partial brand-new structures. This turns it into something extremely 
important for any company of the naval industry, be it small, medium or large, however, 
owner of own or charted vessels. 
Aiming the aforementioned panorama, the present Graduation Project conducts 
a study regarding the operational feasibility of a career docking system and a, existing 
one, constructed on the maritime base of the small size company “Locar Guindastes e 
Transportes Intermodais”, will be used as a model. However, the analysis and the 
solutions can be applied to any system of this type. 
The company owns an own maritime fleet, consisting of barges and support 
vessels. However, this study aims to show the feasibility of docking the largest vessel 
present it its fleet, whose scenario presents itself as the most critical. 
Factors of direct and indirect influence, that enable the docking operation in the 
career, are approached and analyzed. Factors like tides movements, the vessel 
positioning, dimensioning of the necessary equipments and spatial layout in the 
surroundings of the career structure. In addition, operational and mechanic system 
solutions are also studied in order to turn viable and/or facilitate the docking. 
 
Keywords: Ship Repair, Docking, Small Size Shipyard,Operability. 
 
x 
 
ÍNDICE 
1. INTRODUÇÃO ....................................................................................................1 
2. DOCAGEM EM CARREIRAS ..............................................................................3 
2.1 POSSIBILIDADES DE DOCAGEM EM CARREIRA .....................3 
3. ANÁLISE DO PROJETO DA CARREIRA............................................................10 
3.1 DISPOSIÇÃO ESPACIAL DO LOCAL ..........................................10 
4. A INFLUÊNCIA DO MOVIMENTO DAS MARÉS NA OPERAÇÃO .....................17 
4.1 ESTUDO DA MARÉ LOCAL .........................................................17 
5. PROCEDIMENTO DE SUBIDA/DESCIDA DA EMBARCAÇÃO NA CARREIRA 22 
5.1 SELEÇÃO DO GUINCHO .............................................................22 
5.2 SISTEMA DE CADERNAL ............................................................31 
6. POSICIONAMENTO DA BALSA .........................................................................35 
7. CONCLUSÃO ......................................................................................................37 
8. BIBLIOGRAFIA ...................................................................................................38 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
xi 
 
LISTA DE FIGURAS 
Figura 1 - Picadeiros sobre um carrinho e sob uma embarcação docada .................. 4 
Figura 2 - Vista superior de um carrinho ..................................................................... 5 
Figura 3 - Imagem de uma parte da estrutura de um carrinho .................................... 5 
Figura 4 - Vista superior de uma carreira com vigas de aço, paralelas, para balsas de 
fundo chato.................................................................................................................. 7 
Figura 5 - Vista superior de uma carreira com vigas de concreto armado, paralelas, 
para balsas de fundo chato e trilho para embarcações de fundo convencional, com 
utilização de carrinho .................................................................................................. 7 
Figura 6 - Exemplo de olhal na linha de centro, para passagem do cabo ................... 8 
Figura 7 - Vista superior da região delimitada para carreira ...................................... 11 
Figura 8 - Modelo bidimensional na vista frontal da carreira com a balsa na posição 
final ............................................................................................................................ 12 
Figura 9 - Vista tridimensional da região da carreira ................................................. 13 
Figura 10 - Dimensões principais das plataformas de lança articulada modelos JLG-
600A e 600AJ ............................................................................................................ 14 
Figura 11 - Dimensões principais do maior modelo de andaime da empresa Portátil 
Andaimes e Escoramentos........................................................................................ 14 
Figura 12 - Modelo bidimensional da vista lateral da carreira com a balsa docada de 
proa ........................................................................................................................... 16 
Figura 13 - Modelo bidimensional da vista lateral da carreira com a balsa docada de 
popa .......................................................................................................................... 16 
Figura 14 - Estudo batimétrico da região próxima à rampa de acesso à carreira ..... 18 
Figura 15 - Vista lateral da região de acesso à carreira, com os níveis dos principais 
referenciais de maré .................................................................................................. 19 
Figura 16 - Dados sobre a condição de carregamento para a embarcação leve (todos 
os tanques sem carga), obtidos através do Folheto de Trim e Estabilidade ............. 20 
Figura 17 - Dados sobre a condição da embarcação em peso leve, obtidos através do 
Folheto de Trim e Estabilidade .................................................................................. 21 
Figura 18 - Imagem do modelo de guincho que será utilizado (HTM 80 toneladas) . 23 
Figura 19 - Da esquerda para a direita: vista superior da base do guincho; vista lateral 
do guincho; vista superior do guincho ....................................................................... 24 
Figura 20 - Especificações do guincho que será utilizado (HTM 80 toneladas) ........ 25 
Figura 23 - Esquematização do diagrama de blocos simulando a balsa no plano 
 
xii 
 
inclinado da carreira .................................................................................................. 26 
Figura 24 - Imagem da Regra da DNV “DNV-GL ST N001”, com a tabela de 
coeficientes de atrito mais usuais .............................................................................. 27 
Figura 21 - Catálogo de cabos de aço da classe 6x41 com 3’’, da empresa CIMAF 
(com destaque para o cabo utilizado) ....................................................................... 29 
Figura 22 - Referencial dos elementos do carretel do guincho, utilizados na planilha
 .................................................................................................................................. 30 
Figura 25 - Ilustração de um moitão/cadernal com 2 (duas) polias móveis e 2 (duas) 
polias fixas................................................................................................................. 32 
Figura 26 - Sistema de moitão/cadernal com 10 Polias Móveis e 10 Polias Fixas .... 33 
Figura 27: Detalhamento das polias móveis do moitão/cadernal .............................. 34 
Figura 28 - Modelo bidimensional da vista frontal da carreira, com a balsa na posição 
final, casando seus principais elementos estruturais longitudinais ............................ 35 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
xiii 
 
LISTA DE TABELAS 
Tabela 1 - Dados de entrada para cálculos de tensão em cada camada de cabo do 
carretel do guincho .................................................................................................... 30 
Tabela 2 - Tensão em cada camada de cabo do carretel do guincho ....................... 31 
 
 
 
 
 
 
 
 
1 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
O procedimento de docagem consiste em colocar o casco da embarcação “em 
seco” para realização de reparos simples ou emergenciais, manutenções, 
modificações ou quaisquer serviços que exijam a retirada da embarcação da água. 
Estes procedimentos podem ser realizados em diques secos, diques flutuantes ou 
carreiras, e visam garantir a operacionalidade segura das embarcações, além de 
serem obrigatórios a cada ciclo de vida da mesma, para que sejam emitidos ou 
renovados diversos tipos de certificados. 
O ciclo de vida da embarcação é completado a cada 5 anos, e a emissão de 
certificados é um dos requisitos indispensáveis para que possa operar de forma legal 
e assegurada. Tanto o seguro quanto os certificados são de suma importância para 
que seja garantida a confiabilidade da embarcação perante contratantes de serviços, 
afretadores e companhias de seguro envolvidas em operações pontuais. 
Contudo, docagens, independentemente do modo como são realizadas (diques 
secos, diques flutuantes, carreiras, dentre outros), são demasiadamente onerosas 
para a empresa. O custo de uma simples diária para a embarcação docada, 
desconsiderando serviços a serem realizados, atinge, facilmente, altas cifras, da 
ordem de dezenas de milhares de reais, além de ser um serviço sujeito à 
disponibilidade de espaço dentro do período desejado. Por este motivo, a 
disponibilidade de um sistema próprio pode reduzir, de forma substancial, os custos 
da empresa, além de permitir a oferta do serviço a terceiros, tornando-se um gerador 
de receita. 
Visando a significativa facilidadelogística e, consequentemente financeira, com 
docagens eventuais de reparos e/ou obrigatórias, o estudo a seguir abordará a 
viabilidade operacional de um sistema próprio de docagem em carreira de uma 
empresa com frota de embarcações próprias. Para isso, utilizará a empresa Locar 
Guindastes e Transportes Intermodais como modelo de análise das diversas etapas, 
pois a mesma possui já construída toda parte estrutural de uma carreira, porém, 
inativa devido à falta de estudos operacionais. 
Devido a isso, objetivo deste trabalho é realizar um estudo a fim demonstrar a 
viabilidade operacional do sistema para sua operação mais crítica, dentro do 
panorama desta empresa: a docagem da maior embarcação disponível em sua frota. 
 
2 
 
Esta embarcação possui dimensões de 75 metros de comprimento, 25 metros de boca 
e 4,85 metros de pontal. 
Este projeto destinar-se-á a adentrar, de forma elucidada, nos fatores de 
influência direta e indireta que viabilizam a operação na carreira, podendo ser 
analogamente aplicado à qualquer sistema do mesmo tipo. 
Serão abordados os seguintes tópicos: 
 Disposição espacial nos arredores da carreira e possíveis interferências; 
 Influência do movimento das marés no calado da região, a fim de evitar 
encalhe ou possíveis danos à estrutura da balsa; 
 Procedimento de subida e descida da balsa na carreira, bem como seu 
posicionamento; 
 Soluções operacionais para docagem da balsa; 
 Dimensionamento dos equipamentos e seus acessórios; 
 Soluções para o sistema mecânico, com os equipamentos e acessórios; 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3 
 
2. DOCAGEM EM CARREIRAS 
 
Carreiras são estruturas construídas sobre planos inclinados, que saem da 
água para terra. Possuem uma rampa e estruturas em formato de vigas paralelas, que 
servem de trilhos por onde desliza a embarcação ou um carrinho com uma 
embarcação em cima, durante o procedimento de subida ou descida da carreira. 
A docagem consiste na retirada da embarcação da água e, no sistema de uma 
carreira, o método de retirada apresenta uma pequena diferença para dois grupos de 
embarcação, devido ao formato do casco: fundo chato e casco tradicional de fundo 
quinado. 
No decorrer deste tópico, serão explicadas, brevemente, as peculiaridades 
deste sistema específico para os dois grupos supracitados, e será aprofundado para 
o caso embarcação de maiores dimensões, disponível na empresa que será utilizada 
como modelo: uma balsa de fundo chato. 
 
2.1 POSSIBILIDADES DE DOCAGEM EM CARREIRA 
Como mencionado anteriormente, existem, basicamente, duas formas de 
docagem em carreiras, que diferem, basicamente, devido ao formato do casco da 
embarcação. Para o caso de embarcações com casco tradicional, de fundo quinado, 
são necessários picadeiros (utilizados para apoiar a embarcação, e evitar seu 
tombamento, e para não avariar o fundo da mesma), que são posicionados sobre um 
carrinho, de forma a coincidir com os principais elementos estruturais da embarcação 
para evitar avarias ao casco e/ou à estrutura. 
 
4 
 
Na Figura 1, pode-se observar os picadeiros devidamente posicionados para 
que seja iniciada a docagem da embarcação. 
 
Figura 1 - Picadeiros sobre um carrinho e sob uma embarcação docada 
 
O carrinho é uma estrutura plana, construída com vigas de aço, que desliza 
sobre trilhos e/ou outras vigas. O mesmo dispõe de um ponto de amarração em sua 
extremidade (geralmente na linha de centro), por onde passa o cabo que será 
tracionado por um guincho, localizado no topo da carreira, e realizará a subida/descida 
do carrinho no plano inclinado. No carrinho são posicionados os picadeiros que 
servirão de suporte para a embarcação a ser docada. 
 
5 
 
Na Figura 2 abaixo, é ilustrada vista superior de um modelo típico de carrinho 
usado em carreiras. Já na Figura 3 temos a imagem de uma parte da estrutura de um 
carrinho já construído. 
 
Figura 2 - Vista superior de um carrinho 
 
 
Figura 3 - Imagem de uma parte da estrutura de um carrinho 
 
 
 
 
6 
 
O procedimento, para este primeiro caso, pode ser suscintamente resumido 
nas seguintes etapas: 
 Um cabo é amarrado numa posição pré-definida do carrinho (à vante e, 
geralmente, na linha de centro); 
 Ainda flutuando, a embarcação é posicionada sobre o carrinho, com os 
picadeiros devidamente posicionados; 
 Um guincho, localizado na extremidade superior da carreira, traciona o 
cabo, através de um sistema de polias em arranjo de moitão (cadernal), 
e inicia o processo de subida da balsa no plano inclinado da carreira; 
 Após atingir a altura necessária na carreira, o carrinho e o guincho são 
travados para que, então, podem ser iniciados os procedimentos de 
manutenção/vistoria/reparo; 
 Finalizado(s) o(s) procedimento(s), o guincho alivia, lentamente, a 
tensão do cabo para que o carrinho deslize ao longo no plano inclinado 
da carreira, até que a embarcação esteja completamente na água e 
flutuando; 
Para caso de embarcações com casco de fundo chato (balsas, por exemplo), o 
procedimento é similar, porém, sem a utilização do carrinho. Neste caso, vigas 
paralelas (aço, concreto armado ou combinação dos dois) acompanham o plano 
inclinado da carreira, no sentido longitudinal, até a água. Ao invés de ser posicionada 
sobre carrinhos com picadeiros, a embarcação de fundo chato é posicionada sobre 
tábuas de madeira localizadas sobre as vigas da carreira, de forma a coincidir seus 
principais elementos estruturais longitudinais (longarinas) com estas vigas, apoiando-
se da mesma forma como feito em embarcações que utilizam o sistema de carrinho e 
picadeiros. A finalidade das tábuas de madeira é permitir o deslizamento da 
embarcação sobre as vigas, sem avarias a ambos. 
 
7 
 
 
Figura 4 - Vista superior de uma carreira com vigas de aço, paralelas, para balsas de 
fundo chato 
 
Figura 5 - Vista superior de uma carreira com vigas de concreto armado, paralelas, para 
balsas de fundo chato e trilho para embarcações de fundo convencional, com utilização de 
carrinho 
 
 
8 
 
O procedimento, para este segundo caso, pode ser suscintamente resumido 
nas seguintes etapas: 
 Um cabo é amarrado em um olhal, numa posição pré-definida na 
extremidade longitudinal de vante ou de ré (geralmente, na linha de 
centro); 
 
 
 
Figura 6 - Exemplo de olhal na linha de centro, para passagem do cabo 
 
 Ainda flutuando, a embarcação é posicionada sobre as vigas da carreira, 
com as tábuas devidamente posicionadas entre eles; 
 Um guincho, localizado na extremidade superior da carreira, traciona o 
cabo, através de um sistema de polias em arranjo de moitão (cadernal), 
e inicia o processo de subida da balsa, sobre as vigas, no plano inclinado 
da carreira; 
 Após atingir a altura necessária na carreira, a balsa e o guincho são 
travados para que, então, possam ser iniciados os procedimentos de 
manutenção/vistoria/reparo; 
 
9 
 
 Finalizado(s) o(s) procedimento(s), o guincho alivia, lentamente, a 
tensão do cabo para que a balsa deslize ao longo das vigas até que a 
embarcação esteja completamente na água e flutuando; 
O sistema de carreira analisado ao longo deste trabalho oferece a alternativa 
de docagem para os dois grupos supracitados (carrinho e sobre vigas), o que abre a 
possibilidade de trabalhar com embarcações de fundo chato ou tradicional quinado. 
No entanto, como desejamos analisar o cenário mais extremo dentro do panorama da 
empresa, será estudado o caso da balsa com fundo chato e dimensões 75m x 25m x 
4,85m (comprimento, boca e pontal, respectivamente). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
10 
 
3. ANÁLISE DO PROJETO DA CARREIRA 
 
Como citado em tópico anterior, a carreira utilizada como modelo para 
exemplificar o presente estudo localiza-se na empresa Locar Guindastes e 
Transportes Intermodais, que possui suabase marítima no bairro da Ribeira, na Ilha 
do Governador – RJ, Brasil. 
Para que este tipo de sistema tenha a maior utilidade possível, dentro das 
demandas necessárias, deve atender qualquer uma das embarcações da frota. 
Devido a isso, a análise aqui apresentada será direcionada à maior delas, disponível 
na frota em questão, utilizada como modelo: uma balsa de fundo chato com 75 metros 
de comprimento, 25 metros de largura e 4,85 de pontal. 
Este tópico tem como objetivo estudar a disposição espacial no entorno do 
sistema, bem como as dificuldades operacionais devido à possíveis interferências 
durante realização da subida/descida da embarcação e as limitações de espaço no 
entorno. 
 
3.1 DISPOSIÇÃO ESPACIAL DO LOCAL 
A empresa possui uma logística de operação que envolve grande trânsito de 
funcionários, equipamento e movimentações de carga em baixas alturas ou mais 
altas, através da utilização de guindastes. A carreira objeto de análise tem como 
objetivo principal atender as demandas de docagem de todas as embarcações da frota 
da empresa, principalmente para casos emergenciais de avaria ou janelas de vistoria, 
sem que haja qualquer interferência com construções próximas ou atrapalhe a 
logística de operação. 
Um dos principais fatores que podem limitar ou até mesmo inviabilizar a 
operacionalidade de uma carreira é a disposição espacial em seu entorno, pois deve 
haver espaço suficiente não apenas para o trânsito de pessoas e equipamentos em 
sim, mas de forma satisfatória e segura. 
A região da empresa utilizada como modelo dispõe de uma área total de, 
aproximadamente, 12.000 metros quadrados e quase 250 metros de extensão 
costeira. Entretanto, apenas cerca 25 metros dessa extensão costeira é destinada à 
região da carreira, pois o restante é estritamente utilizado para a atracação das 
embarcações, devido ao posicionamento estratégico próximo ao pátio de 
 
11 
 
movimentação de carga, o que torna a logística menos trabalhosa. 
O principal fator limitante, como citado anteriormente, é o espaço disponível 
para utilização do sistema. Na imagem de satélite abaixo, está destacado, em 
vermelho, a região onde se encontra a estrutura e o espaço de operação da carreira. 
Como podemos observar, as dimensões da rampa são de, aproximadamente, 58 
metros de comprimento, 17 metros de largura e a entrada suporta embarcações com 
até 25 metros de boca. 
Na Figura 7, temos a imagem de satélite da área total, como destaque para a 
região da carreira e do galpão construído ao lado. 
 
 
Figura 7 - Vista superior da região delimitada para carreira 
 
O limitante de largura máxima da embarcação (boca) se dá devido a dois 
fatores: a interferência com construções no perímetro da carreira e a necessidade de 
espaço para trânsito de pessoas e equipamentos. Como podemos observar na 
imagem acima, existe um galpão muito próximo à carreira, que limita a boca máxima 
 
12 
 
seja por motivos operacionais (trânsito de funcionários e/ou equipamentos) ou 
interações diretas com essas construções. 
Abaixo temos um modelo bidimensional da vista frontal que melhor ilustra as 
distâncias, em metros, entre as colunas estruturais da carreira, a balsa utilizada como 
exemplo a ser docada, devidamente na posição final, e o galpão. 
 
 
Figura 8 - Modelo bidimensional na vista frontal da carreira com a balsa na posição 
final 
As distâncias são medidas em metros e, como pode ser observado, é 
necessária a demarcação de um caminho seguro, para trânsito de pessoas, com 1 
metro de largura. Este caminho tem como finalidade a circulação de pessoas de forma 
segura, fora do risco de acidentes devido as operações e também serve como rota de 
fuga em eventuais emergências, portanto, é terminantemente proibida qualquer 
interferência ou obstrução. 
Entre a extremidade lateral da balsa e o caminho seguro, existe um espaço livre 
de 3,66 metros, que pode ser destinado à atividade de manutenção da balsa (trânsito 
de plataformas com lança arituclada ou eventual instação de andaimes) bem como a 
circulação de equipamentos e funcionários, devido à logistica da empresa. 
 
13 
 
Abaixo, também temos uma das vistas do modelo tridimensional, a fim de gerar 
melhor compreensão da geometria espacial da região. 
 
Figura 9 - Vista tridimensional da região da carreira 
 
Afim de ilustrar dois possíveis cenários e demonstrar o limite máximo de boca 
que uma embarcação pode ter, caso seja docada neste sistema, abaixo temos as 
dimensões de uma plataforma de lança articulada (modelos JLG-600A ou 600AJ, 
muito utilizados nestas ocasiões) e um andaime (maior modelo disponível no catálogo 
da empresa Portátil Andaimes e Escoramentos), ambos de vista lateral, como 
estariam posicionadas no local, entre a balsa e o galpão. 
 
14 
 
 
Figura 10 - Dimensões principais das plataformas de lança articulada modelos JLG-
600A e 600AJ 
 
Figura 11 - Dimensões principais do maior modelo de andaime da empresa Portátil 
Andaimes e Escoramentos 
 
15 
 
Os dois modelos de plataforma possuem 2,49 metros de largura cada e o 
andaime 1,5 metros. Como podemos observar, a largura de todos os equipamentos 
apresentrados cabem, com ampla margem, no espaço entre o caminho seguro e a 
extremidade da balsa. 
Após a análise feita acima, é fácil observar que, neste sistema, não podem 
haver docanegens de embarcações que excedam 27 metros de boca, pois acarretaria 
em uma interferência com o braço da plataforma de lança articulada ou com o andaime 
e a área de circulação. Importante ressaltar que este estudo de disposição espacial 
pode ser realizado em qualquer estaleiro cuja disponilidade de espaço devido à 
possíveis interferências seja um fator limitante. 
No caso da outra extremidade lateral da balsa, não há interferências com 
construções ou circulação de pessoas e/ou equipamentos pois a área é uma parte 
vazia do pátio, portanto, não há necessidade de análise detalhada desta região. 
Porém, caso houvesse qualquer possível interferência, o procedimento seria o 
mesmo. 
Já a dimensão longitudinal (comprimento) da maior balsa disponível não é um 
impeditivo para que seja efetuada a docagem, entretanto, exige uma atenção especial 
na operação de subida/descida da mesma na carreira, pois, conforme apresentado 
anteriormente, a carreira apresenta cerca de 58 metros de comprimento enquanto a 
balsa possui 75 metros. 
Este problema é contornado realizando a docagem em 2 etapas: 
 1ª Etapa – é feita a docagem mantendo-se parte da balsa à ré ou à vante 
na água, enquanto é feito o procedimento na outra parte; 
 2ª Etapa – retira-se a balsa da carreira, efetua-se um giro de 180º e 
coloca-se, novamente, a balsa na carreira para que sejam realizados os 
procedimentos na outra metade de vante ou ré que havia permanecido 
na água; 
 
 
 
 
 
 
 
 
16 
 
Abaixo podemos ilustrar os procedimento supracitados, em uma vista lateral: 
 
Figura 12 - Modelo bidimensional da vista lateral da carreira com a balsa docada de 
proa 
 
Figura 13 - Modelo bidimensional da vista lateral da carreira com a balsa docada de 
popa 
 
As distâcias delimitadas nas duas imagens acima referem-se ao comprimento 
do fundo e costado da balsa, na região efetivamente docada em cada etapa. No 
primeiro caso, cerca de 44,55 metros da balsa encontram-se apoiados sobre as vigas 
de concreto na parte seca e no segundo caso, após girada a balsa, cerca de 35,66 
metros se encontram em seco. Já o convés e o interior dos tanques podem ser 
tratados em qualquer um das etapas, pois permanecem acessíveis durante qualquer 
etapa. 
 
 
 
 
 
17 
 
4. A INFLUÊNCIA DO MOVIMENTO DAS MARÉS NA OPERAÇÃO 
 
O movimento das marés é um fator de grande influência durante qualquer 
procedimento de docagem num sistema de carreira, pois altera muito o calado da 
região, podendo tornar a operação menos segura e, em casos mais extremos, até 
operacionalmentee logisticamente inviável. Portanto, torna-se um ponto muito 
importante e que será analisado no decorrer deste tópico. 
A fim de minimizar os esforços nas estruturas da carreira e da balsa, e, 
consequentemente, proporcionando maior segurança à operação, a maré mais alta 
da região torna-se vantajosa, pois permite o posicionamento da balsa sobre as vigas 
da carreira, o que pode ser impossível em algumas marés baixas. 
Outro fator de extrema importância, que atua em conjunto com o estudo das 
marés, são os dados mais detalhados da própria embarcação a ser docada, como, 
por exemplo, a condição de carregamento no momento da operação. Estes dados 
podem ser obtidos através de um estudo de estabilidade para uma condição 
específica ou consultando-se o Folheto de Trim e Estabilidade. Como, em maior parte 
dos casos, a docagem é realizada com a embarcação em condição de peso leve, o 
Folheto de Trim e Estabilidade fornece todos os dados necessários. 
 
4.1 ESTUDO DA MARÉ LOCAL 
Para que seja realizado o procedimento de docagem em carreiras, é de suma 
importância o estudo da maré local, pois fornecerá informações sobre a profundidade 
do mar na região, que será um dos fatores viabilizadores da operação. 
A imagem abaixo representa um estudo batimétrico detalhado e atualizado, 
datado de 2019, realizado pela empresa “Datum Serviços Hidrográficos Ltda.”, que 
apresenta todas as profundidades da região onde se localiza a carreira que está sendo 
utilizada para análise. 
Vale ressaltar que as profundidades medidas são reduzidas ao nível de 
redução da DHN (Diretoria de Hidrografia e Navegação – Marinha do Brasil) para a 
estação Ponta da Armação, ou seja, são reduzidas ao nível que corresponde à média 
das baixa-mares de sizígia. Isso torna a batimetria mais segura, pois a probabilidade 
de que seja encontrada profundidade mais baixa do que a registrada, em cada ponto, 
seja extremamente pequena. 
 
18 
 
 
Figura 14 - Estudo batimétrico da região próxima à rampa de acesso à carreira 
 
Como pode-se observar, o calado mínimo, na região de início das vigas 
(destacadas em verde) que dão acesso à carreira, é de pouco mais de 2 metros. 
Através da análise das marés da região, dados pelo “Tábua de Maré – Porto 
do Rio de Janeiro - Ilha Fiscal”, em conjunto com os dados do Banco Nacional de 
Dados Oceanográficos, observamos que podem oscilar, em média, de 0,2 a 0,7 metro 
e de 0,1 a 1,3 metros, em casos mais atípicos. 
Isso nos leva a concluir que, na região de acesso à carreira, o movimento da 
maré fará com que o calado oscile entre 2,4 e 2,9 metros, em condições normais, e 
2,3 e 3,5 metros em condições atípicas. 
Ilustrado abaixo, temos a vista de lateral da região de acesso à carreira para 
visualizar o nível do mar nos principais referenciais e, assim, melhor compreender as 
próximas etapas do processo de docagem. 
 
19 
 
 
Figura 15 - Vista lateral da região de acesso à carreira, com os níveis dos principais 
referenciais de maré 
 
Contudo, apenas o estudo batimétrico local não nos fornece dados suficientes 
para avaliar o panorama todo e garantir a viabilidade da operação. Para isso, é 
necessária a consulta de informações mais detalhadas sobre a balsa, como, por 
exemplo, as contidas no “Folheto de Trim e Estabilidade”. Este documento fornece 
dados sobre condições diversas de carregamento e, principalmente, o calado na 
condição leve e intacta, pois é a condição na qual será realizada a operação para 
docagem. 
 
 
20 
 
 
Figura 16 - Dados sobre a condição de carregamento para a embarcação leve (todos os 
tanques sem carga), obtidos através do Folheto de Trim e Estabilidade 
 
 
21 
 
 
Figura 17 - Dados sobre a condição da embarcação em peso leve, obtidos através do 
Folheto de Trim e Estabilidade 
 
Os dados acima, retirados de um documento oficial, carimbado por uma 
entidade classificadora, nos mostram que o calado leve da balsa é 0,907 m na 
perpendicular de vante e 0,448 m perpendicular de ré, sendo, estes, muito inferiores 
à profundidade mínima local, o que torna viável todo o procedimento, sem qualquer 
risco de encalhe ou avarias devido a contatos entre o fundo da balsa e o leito marinho. 
 
 
 
 
 
 
 
 
22 
 
5. PROCEDIMENTO DE SUBIDA/DESCIDA DA EMBARCAÇÃO NA 
CARREIRA 
 
Os tópicos anteriores nos ajudaram a compreender o panorama no qual se dará 
a operação como um todo e avaliaram sua viabilidade perante os fatores espaciais e 
profundidade local. Com todo o cenário favorável e viável, até os tópicos 
anteriormente analisado, este será destinado à operação mais crítica, que é a subida 
da balsa na carreira. Para isso, são essenciais 3 etapas prévias: seleção do guincho, 
dimensionamento dos cabos e posicionamento da balsa. 
 
5.1 SELEÇÃO DO GUINCHO 
Impreterivelmente, o primeiro passo é a definição do guincho que será utilizado, 
pois ele será o principal elemento do sistema e, através dele, será desenvolvida a 
base de cálculos para todo os outros acessórios do sistema. 
A seleção da capacidade do guincho, dentro de um cenário qualquer, pode se 
dar por critérios associados de capacidade requerida, verba disponível para aquisição 
do equipamento, espaço físico disponível ou prevista existência de um guincho no 
sistema. 
Para que seja feita a demonstração dos cálculos neste tópico, será utilizado o 
guincho HTM (fabricação chinesa) de tambor duplo, com capacidade máxima de 80 
toneladas de tração e mínima de 20 toneladas de tração. 
Abaixo, temos uma imagem do mesmo e algumas de suas principais 
informações técnicas: 
 
23 
 
 
Figura 18 - Imagem do modelo de guincho que será utilizado (HTM 80 toneladas) 
 
 
24 
 
 
Figura 19 - Da esquerda para a direita: vista superior da base do guincho; vista lateral 
do guincho; vista superior do guincho 
 
 
25 
 
 
Figura 20 - Especificações do guincho que será utilizado (HTM 80 toneladas) 
 
Quando se trabalha em operações com guinchos, algumas particularidades são 
de suma importância. A principal e mais importante delas é a não constância da sua 
capacidade de tração, ou seja, quando enrolados os cabos nos tambores sua 
capacidade de tração varia em função da quantidade de camada de cabos, sendo 
máxima em sua última camada e mínima na primeira camada. 
Essa relação de aumento/decréscimo da capacidade de tração pode ser 
descrita como uma relação linear crescente em função da quantidade de camadas de 
cabo nos tambores, ou seja, quanto mais camadas de cabo, a capacidade de tração 
aumenta até o limite máximo do guincho. Para descrever a relação linear, é necessário 
saber a espessura do cabo que será utilizado. 
O diâmetro do cabo de aço é dado através da escolha de um modelo presente 
em catálogos de fabricantes, porém, de forma com que suas especificações de 
 
26 
 
resistência à tração suportem o peso da embarcação na condição de subida/descida 
e à tração exercida pelo guincho. 
Como observado no tópico anterior, foram apresentados os dados do Folheto 
de Trim e Estabilidade da balsa, e nele consta que seu peso leve é 1140 toneladas 
(equivalente a, aproximadamente, 11183,4 kN). Contudo, a mesma, nesta condição, 
encontra-se sobre o plano inclinado da carreira e, utilizando essas informações 
anteriores, podemos iniciar a análise da força exercida pela balsa no cabo. 
 O plano inclinado, onde se encontra a carreira modelo, possui angulação de, 
aproximadamente, 4º, o que permite recorrer ao elementar modelo físico de um 
diagrama de blocos, com a finalidade de representar todas as forças atuantes no 
sistema e modelar, matematicamente, da seguinte forma: 
Figura 21 - Esquematização do diagrama de blocos simulando a balsa no plano 
inclinado da carreira 
 
As forças no diagrama são interpretadas da seguinte forma: 
𝑃 sin 4° 
𝑁 = 𝑃 cos 4° 
 
27 
 
𝐹𝑎𝑡 𝑚á𝑥 = 𝜇 𝑁 
𝑇 = 𝐹𝑎𝑡 𝑚á𝑥 + 𝑃 sin 4° 
Onde, 
𝑃 = 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑎 𝐵𝑎𝑙𝑠𝑎 = 𝟏𝟏𝟏𝟖𝟑,𝟒 𝒌𝑵 
𝑁 = 𝑁𝑜𝑟𝑚𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝐶𝑜𝑛𝑡𝑎𝑡𝑜 𝐸𝑛𝑡𝑟𝑒 𝑎 𝐵𝑎𝑙𝑠𝑎 𝑒 𝑜 𝑃𝑙𝑎𝑛𝑜 𝐼𝑛𝑐𝑙𝑖𝑛𝑎𝑜 
𝐹𝑎𝑡 𝑚á𝑥 = É 𝑎 𝐹𝑜𝑟ç𝑎 𝑑𝑒 𝐴𝑡𝑟𝑖𝑡𝑜 𝑀á𝑥𝑖𝑚𝑜 𝐸𝑛𝑡𝑟𝑒 𝑎 𝐵𝑎𝑙𝑠𝑎 𝑒 𝑜 𝑃𝑙𝑎𝑛𝑜 𝐼𝑛𝑐𝑙𝑖𝑛𝑎𝑑𝑜 
𝜇𝑒 = 𝐶𝑜𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝐴𝑡𝑟𝑖𝑡𝑜 𝐸𝑠𝑡á𝑡𝑖𝑐𝑜 𝐸𝑛𝑡𝑟𝑒 𝑎 𝐵𝑎𝑙𝑠𝑎 𝑒 𝑜 𝑃𝑙𝑎𝑛𝑜 𝐼𝑛𝑐𝑙𝑖𝑛𝑎𝑛𝑑𝑜 (𝑎ç𝑜
/𝑚𝑎𝑑𝑒𝑖𝑟𝑎 𝑒𝑛𝑔𝑟𝑎𝑥𝑎𝑑𝑎) = 0,28 
𝜇𝑐 = 𝐶𝑜𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝐴𝑡𝑟𝑖𝑡𝑜 𝐶𝑖𝑛é𝑡𝑖𝑐𝑜 𝐸𝑛𝑡𝑟𝑒 𝑎 𝐵𝑎𝑙𝑠𝑎 𝑒 𝑜 𝑃𝑙𝑎𝑛𝑜 𝐼𝑛𝑐𝑙𝑖𝑛𝑎𝑛𝑑𝑜 (𝑎ç𝑜
/𝑚𝑎𝑑𝑒𝑖𝑟𝑎 𝑒𝑛𝑔𝑟𝑎𝑥𝑎𝑑𝑎) = 0,15 
𝑇 = 𝐹𝑜𝑟ç𝑎 𝑑𝑒 𝑇𝑟𝑎çã𝑜 𝑀í𝑛𝑖𝑚𝑎 𝑁𝑒𝑐𝑒𝑠𝑠á𝑟𝑖𝑎 𝑃𝑎𝑟𝑎 𝑀𝑜𝑣𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑎𝑟 𝑎 𝐵𝑎𝑙𝑠𝑎 
 
Os coeficientes de atrito foram obtidos da Regra da DNV “DNV-GL ST N001”, 
página 119, que trata especificamente de reboques, içamentos ou procedimentos que 
envolvam atividades desta natureza. 
 
Figura 22 - Imagem da Regra da DNV “DNV-GL ST N001”, com a tabela de coeficientes 
de atrito mais usuais 
 
Utiliza-se o coeficiente de atrito estático para os cálculos, pois apresenta maior 
valor e, consequentemente, oferecerá maior resistência, tornando os cálculos mais 
conservadores, além de ser a força de resistência que primeiro se opõe ao movimento 
desejado da balsa. 
 
 
28 
 
Logo, temos as relações: 
𝑃 sin 4° = 𝟕𝟖𝟎, 𝟏𝟏𝟏 𝒌𝑵 
𝑁 = 𝑃 cos 4° = 𝟏𝟏𝟏𝟓𝟔, 𝟏𝟓𝟖 𝒌𝑵 
𝐹𝑎𝑡 𝑚á𝑥 = 𝜇 𝑁 = 0,28 ∗ 1126,204 = 𝟑𝟏𝟐𝟑, 𝟕𝟐𝟎 𝒌𝑵 
 
A força mínima necessária a ser feita para mover a balsa para cima da carreira 
deve ser, pelo menos, minimamente maior do que a componente de atrito estático 
somada à componente horizontal da força peso, também já calculada. 
Desta forma, temos: 
𝑇 > 𝐹𝑎𝑡 𝑚á𝑥 + 𝑃 sin 4° = 3123,720 + 780,111 = 𝟑𝟗𝟎𝟑, 𝟖𝟑𝟏 𝒌𝑵 
 
De posse do valor da força necessária para mover a balsa para cima da 
carreira, foi utilizado o catálogo de cabos de aço do fabricante CIMAF para escolher 
um modelo que satisfaça a condição de carga da tração requerida, acrescido de um 
fator de segurança de 2. Foi, então, selecionado o modelo da classe 6x71, de 4.1/2’’ 
(114,0 mm), com alma de aço, como mostrado abaixo: 
 
 
29 
 
 
 
Figura 23 - Catálogo de cabos de aço da classe 6x71 com alma de aço, da empresa 
CIMAF (com destaque para o cabo selecionado) 
 
Observa-se que a carga mínima de ruptura do modelo de cabo de aço escolhido 
é 806,0 tf (equivalente a, aproximadamente, 7904,160 kN). Portanto, suporta carga de 
tração a qual será submetido na extremidade ligada à balsa, ainda com margem 
superior a do fator de segurança, como mostrado abaixo: 
𝐹 = 𝟑𝟗𝟎𝟑, 𝟖𝟑𝟏 𝒌𝑵 
𝟑𝟗𝟎𝟑, 𝟖𝟑𝟏 𝒌𝑵 < 𝟕𝟗𝟎𝟒, 𝟏𝟔𝟎 𝒌𝑵 (carga mínima de ruptura do cabo) 
 
 
Após selecionado o cabo de aço que satisfaz a resistência à tração requerida, 
é possível determinar a quantidade máxima de camadas no tambor do guincho e a 
capacidade de tração em cada uma delas. Para isso, utiliza-se uma planilha na qual 
são inseridas as principais dimensões do tambor (diâmetro interno e externo) e os 
 
30 
 
dados do cabo para calcular a quantidade máxima de camadas de cabo suportada 
pelos tambores, e, assim, aplicar a relação linear para definir a tração em cada uma 
dessas camadas, como demonstrado abaixo. 
 
 Figura 24 - Referencial dos elementos do carretel do guincho, utilizados na planilha 
 
 
 
 Tabela 1 - Dados de entrada para cálculos de tensão em cada camada de cabo do carretel do guincho 
Dc Diâmetro do Cabo 114 mm 
d Diâmetro do Tambor 650 mm 
D Diâmetro Externo do Tambor 2200 mm 
a Altura Tambor 775 mm 
L Comprimento do Tambor 1150 mm 
Lc Comprimento Total do Cabo 1350.0 m 
 
 
 
 
O número de voltas de cabo em cada camada é definido da seguinte forma: 
𝑖 =
𝐿
𝐷𝑐
= 
1150
76,2
 𝑚𝑚 ≈ 10,09 
Como o número de voltas deve ser um número inteiro, temos 10 voltas. 
 
31 
 
Já o número de camadas é dado da seguinte forma: 
𝑁 = 
𝑎
𝐷𝑐
=
775
76,2
 ≈ 6,798 
Da mesma forma como o número de voltas de cabo, o número de camadas 
também é um número inteiro, logo é arredondado para 6 camadas. 
Após calculada a quantidade máxima de camadas, é possível calcular a carga 
de tração em cada uma delas, de forma linear, sendo a primeira camada 20 ton 
(equivalente a, aproximadamente, 196,2 kN) e última 80 ton (equivalente a, 
aproximadamente, 784,8 kN), conforme as especificações técnicas do equipamento, 
apresentadas anteriormente. 
 
Tabela 2 - Tensão em cada camada de cabo do carretel do guincho 
Tensão Máxima Por Camada 
1ª 196.200 kN 
2ª 313.920 kN 
3ª 431.640 kN 
4ª 549.360 kN 
5ª 667.080 kN 
6ª 784.800 kN 
 
5.2 SISTEMA DE CADERNAL 
Através dos cálculos feitos anteriormente, é possível observar que a força 
mínima necessária para puxar a balsa é 3903,831 kN. Entretanto, como explicitado 
anteriormente, a força mínima de tração do guincho, na primeira camada de cabo, é 
de, apenas, 196,2 kN. 
Para solucionar este problema, recorre-se ao princípio mecânico básico de um 
sistema de polias associadas, chamado “Moitão” ou “Cadernal”. Essa configuração 
combina a mesma quantidade de polias fixas e móveis, em pares, onde as polias 
móveis são fixadas no olhal da balsa e as fixas são fixadas bem próximas à 
extremidade do guincho (morto). Para cada polia móvel, a força necessária para 
realizar o trabalho é reduzida pela metade, como pode ser exemplificado na imagem 
e explicado matematicamente nas equações: 
 
32 
 
 
Figura 25 - Ilustração de um moitão/cadernal com 2 (duas) polias móveis e 2 (duas) 
polias fixas 
 
𝐹 = 
𝑃
2𝑁
 
Onde: 
𝐹 = 𝐹𝑜𝑟ç𝑎 𝐹𝑖𝑛𝑎𝑙 𝑁𝑒𝑐𝑒𝑠𝑠á𝑟𝑖𝑜 𝑃𝑎𝑟𝑎 𝑀𝑜𝑣𝑒𝑟 𝑜 𝑂𝑏𝑗𝑒𝑡𝑜 = 𝑇
= 𝐹𝑜𝑟ç𝑎 𝑑𝑒 𝑇𝑟𝑎çã𝑜 𝑀í𝑛𝑖𝑚𝑎 𝑁𝑒𝑐𝑒𝑠𝑠á𝑟𝑖𝑎 𝑃𝑎𝑟𝑎 𝑀𝑜𝑣𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑎𝑟 𝑎 𝐵𝑎𝑙𝑠𝑎 
𝑁 = 𝑁ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑃𝑜𝑙𝑖𝑎𝑠 𝑀ó𝑣𝑒𝑖𝑠 
𝑃 = 𝐹𝑜𝑟ç𝑎 𝐸𝑥𝑒𝑟𝑐𝑖𝑑𝑎 𝑃𝑒𝑙𝑜 𝑂𝑏𝑗𝑒𝑡𝑜 
Logo, 
196,2 = 
3903,831
2𝑁
 
 
𝑁 = 
3903,831
392,4
 ≈ 9,9486 
 
O número de polias precisa ser um valor inteiro. Como preza-se sempre pela 
segurança, o valor é arredondado para cima, obtendo-se, então, a seguinte 
quantidade de polias móveis: 
𝑁 = 𝟏𝟎 
 
33 
 
A seguir, temos o desenho esquemático do sistema de moitão com 10 polias 
móveis presas à balsa e as 10 polias fixadas na extremidade do guincho. 
 
Figura 26 - Sistema de moitão/cadernal com 10 Polias Móveis e 10 Polias Fixas 
 
 
34 
 
 
Figura 27: Detalhamento das polias móveis do moitão/cadernal 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
35 
 
6. POSICIONAMENTO DA BALSA 
 
A última etapa é o posicionamento da embarcação no sistema, para que seja 
efetuada a subida na carreira. Embora seja um procedimento simples, a forma de 
posicionar a balsa é de extrema importância, pois, caso seja feito de forma errada, 
pode danificar gravemente a estrutura da embarcação. 
Como citado em tópico anterior, é necessário que a embarcação seja 
posicionada de forma a coincidir seus principais elementos estruturais com as vigas 
estruturais da carreira, de forma a apoiar-se nas mesmas. Isso garante que todo o 
conjunto suporte seu próprio peso sem danos ao fundo da balsa e às estruturas. A 
imagem deste posicionamento pode ser vista abaixo. 
 
Figura 28 - Modelo bidimensional da vista frontal da carreira, com a balsa na posição 
final, casando seus principais elementos estruturais longitudinais 
 
Como pôde ser observado acima, temos o perfil estrutural da Seção-Mestra 
(seção transversal), que mostra a topologia estrutural predominante na balsa. 
Observa-se também que as vigas de concreto armado da carreira coincidem 
 
36 
 
longitudinalmente com alguns dos principais elementos estruturais longitudinais 
gigantes da balsa, mostrando que há suporte estrutural para que não haja colapso do 
fundo e das estruturas internas da balsa, durante o procedimento de docagem.37 
 
7. CONCLUSÃO 
 
Ao longo desse estudo, pode-se observar relativa simplicidade na operação da 
carreira, para docagem de embarcações de fundo chato. Exigindo, neste caso, 
apenas, prévio conhecimento de princípios físicos básicos para dimensionamento de 
sistemas mecânicos, bem como análises de maré, análises de disponibilidade 
espacial e conhecimento da topologia estrutural da embarcação. 
Em regiões de difícil acesso ou inacessíveis para reparo, quando a embarcação 
está flutuando, a docagem pode se tornar emergencial devido à gravidade do 
problema. Isso torna a docagem emergencial e, consequentemente, mais onerosa à 
empresa, caso seja necessária a contratação do serviço por terceirizados. 
Outro fator positivo e de extrema relevância, é a possibilidade de utilização do 
sistema para docagem de embarcações de outros armadores. Isto abre uma vantajosa 
possibilidade para geração de receita, que pode ter diversos destinos, inclusive o de 
manutenção e futura modernização do sistema. 
Todos os exemplos citados, ao longo deste trabalho, apenas consolidam ainda 
mais a ideia de que um sistema de docagem prório, para uma empresa com frota 
marítima própria, é muito vantajoso, pois viabiliza a operação para docagem de 
qualquer embarcação que atende os requisitos limítrofes do sistema como um todo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
38 
 
8. BIBLIOGRAFIA 
 
 MACKIE, K .P. The Pratice of Dry Docking Ships. Uma série de cinco 
artigos publicados durante o Dock and Harbour Authority. Londres: 
Julho/Dezembro de 1999 a Maio/Junho de 2000. 
 MACKIE, K. P. Small Mechanical Dry Docking Systems. Quinta 
Conferência Internacional durante a Coastal and Port Engineering in 
Developing Countries. Cape Town: 1999. 
 MAZURKIEWICZ, B. K. Design & Constructions of Dry Docks. Trans 
Tech Pub. 1980 
 MACKIE, K. P. Ways & Rails for Slipways for Dry Docking Ships. 
PIANC – World Congress. Panama: 2018. 
 British Standards Institution. Code of Practice for Maritime Structures – 
Part 3: Design of Dry Docks, Locks, Slipways and Shipbuilding Berths, 
Shiplifts and Dock and Lock Gates. Londres, 1988. 
 Marinha do Brasil – Diretoria de Hidrografia e Navegação. Tábuas de 
Maré, Porto do Rio de Janeiro – Ilha Fiscal. Rio de Janeiro: 2019. 
 DNV-GL. Full Version of Standard DNVGL-ST-N001 & DNVGL-ST-
N002: Marine Operations and Mritime Warranty, Edition 2016-06. 
 CIMAF. Manual Técnico de Cabos: Cabos de Aço, Catálogo CIMAF 
2014 Completo. 
 Datum Serviços Hidrográficos Ltda. Estudo Batimétrico – Base Locar. 
Rio de Janeiro: 2019. 
 HIBBELER, R.C. Mecânica Para Engenharia: Estática. 7ª edição. São 
Paulo: PEARSON, 2009.