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AULA 13: ESCOLA DE ENGENHARIA DA UNIVERSIDADE PRESBITERIANA MACKENZIE Disciplina: Portos, Rios e Canais II AULA 13: DRAGAGEM Patrícia Dalsoglio Garcia INTRODUÇÃO • Escavação • Remoção do material – retirada, transporte e deposição: solo, rochas decompostas ou desmontadas (por derrocamento) submersos em qualquer profundidade – variados tipos de equipamentos (mecânicos ou hidráulicos)– variados tipos de equipamentos (mecânicos ou hidráulicos) INTRODUÇÃO • As dragagens fluviais envolvem normalmente menores volumes do que as marítimas, – profundidades são reduzidas (abaixo de 5 m), – são realizadas somente sob a ação de correntes, o que consequentemente reduz o porte dos equipamentos. – Dependendo da largura do canal fluvial, pode ser realizada a – Dependendo da largura do canal fluvial, pode ser realizada a escavação a partir da margem por escavadeiras, embora preponderem os equipamentos flutuantes INTRODUÇÃO • Dragagem de implantação – implantação de um determinado gabarito geométrico (profundidade, largura e taludes) – acarretam um maior volume de serviço, para obtenção da estabilidade das rampas • Dragagem de manutenção• Dragagem de manutenção – efetuadas sistematicamente para manter o gabarito • Gestão de longo prazo – Localização de local para o despejo dos dragados (bota- fora) técnica e economicamente viável função(retorno dos dragados, ambiental) DRAGAS MECÂNICAS • uso de alguma espécie de caçamba para escavar e elevar o material do fundo • equipamentos terrestres: o transporte para a área de despejo é normalmente efetuado por caminhões • As dragas flutuantes têm maior produtividade pelo fato de seu peso ao flutuar permitir maior versatilidade de de seu peso ao flutuar permitir maior versatilidade de operação • equipamentos flutuantes estacionários dispõe-se de embarcações auxiliares de reboque e os dragados são transportados para a área de despejo normalmente a partir do depósito numa barcaça (batelão), a qual transporta o material para o destino final DRAGAS MECÂNICAS • Tipos: – Pá de arrasto (dragline) – Colher (shovel) – Caçamba de mandíbulas (clamshell) – Pá escavadora (dipper) – Alcatruzes– Alcatruzes DRAGAS MECÂNICAS • Pá de arrasto (dragline) – adequada para operação em terrenos moles – equipamento de baixa produtividade – indicado para serviços de abertura de calhas em várzeas ou mangues, ou manutenções localizadas (por exemplo em confluências). DRAGAS MECÂNICAS • Draga mecânica de colher (escavadeira shovel) – equipamento mais robusto do que o anterior – penetração e corte em materiais mais duros – caçamba está estruturalmente conectada à extremidade de um braço rígido DRAGAS MECÂNICAS • Draga de caçamba de mandíbulas (clamshell ou orange peel) – menor rendimento do que a pá de arrasto DRAGAS MECÂNICAS • Draga de pá escavadora (dipper) – equipamentos escavadores de custo médio, com baixa a moderada capacidade em áreas de operação mais amplas, e bom desempenho na escavação argila rija, areia grossa, pedregulhos e materiais duros maiores e desagregados – Desvantagens: recomendação de não operar com condições de agitação (principalmente a ondulação); limitação de operação em agitação (principalmente a ondulação); limitação de operação em maiores profundidades, não sendo eficiente na dragagem de material muito fluido DRAGAS MECÂNICAS • Draga de alcatruzes – cadeia sem fim móvel de caçambas (rosário) – alta força de corte, mínima diluição, aplicação em grandes projetos de implantação de canais e boa capacidade de escavação (inclusive das partículas maiores) com maior rendimento para dragas de grande capacidade dragando material homogêneo, sendo então indicadas para trechos fluviais de rios de grande porte, flúvio-marítimos e estuarinosde rios de grande porte, flúvio-marítimos e estuarinos – Desvantagens: alto custo de mobilização e manutenção, grande sensibilidade à ação de ondulação e necessidade do uso de batelões para o transporte, pois a operação destes é restrita para aterro em áreas rasas marginais DRAGAS MECÂNICAS • Draga de alcatruzes DRAGAS MECÂNICAS • Draga de alcatruzes DRAGAS HIDRÁULICAS • Misturação e transporte do material dragado em escoamento hidráulico de alta velocidade • Desagregadores mecânicos podem ser usados quando for necessário escavar ou raspar material mais consistente • Uma bomba de dragagem é utilizada para criar a carga • Uma bomba de dragagem é utilizada para criar a carga hidráulica e o escoamento necessários para transportar a mistura bifásica água-solo ao longo de tubulação para o seu despejo • Tipos : – draga estacionária de sucção e recalque, que se desloca em maiores distâncias com auxílio de rebocadores – autotransportadora, montada em embarcação autopropelida que armazena os dragados em cisterna e os despeja pelo fundo ou por bombeamento DRAGAS HIDRÁULICAS • Draga Estacionária – forma mais simples de draga hidráulica Draga de sucção e recalque operando em obra de retificação do Rio Tietê em Osasco (SP) na década de sessenta DRAGAS HIDRÁULICAS • Draga Estacionária – draga estacionária de sucção e recalque com desagregador é a mais comum e versátil draga hidráulica – desagregador escava e translada os dragados para a área de influência do escoamento de alta velocidade na boca de sucção, aonde os sedimentos são misturados, passando pela bomba da draga para a linha flutuante e ou terrestre de recalque e para a área de despejo (a) e (b) Draga de sucção e recalque com seu desagregador DRAGAS HIDRÁULICAS • Draga autotransportadora de sucção e arrasto (Trailing suction ou Hopper) – embarcação marítima autopropelida em que os dragados são armazenados na cisterna para despejo posterior Boca de dragagem DRAGAS HIDRÁULICAS • Draga autotransportadora de sucção e arrasto (Trailing suction ou Hopper) DRAGAS HIDRÁULICAS • Draga autotransportadora de sucção e arrasto (Trailing suction ou Hopper) – Vantagens: • operar em estados do mar mais severos e canais muito movimentados ou portos aonde o tráfego • rápida mobilização pela sua autopropulsão • favorável a acessibilidade permitida por este equipamento à • favorável a acessibilidade permitida por este equipamento à áreas de despejo profundas e distantes – Desvantagens • custo, uma vez que deve atender às condições de navegação marítima, associado a tripulação afeita às lides do mar • operação de despejo é também muito cara • equipamento que não pode operar num padrão irregular, nem operar próximo a piers ou obstruções, nem em águas muito rasas, nem com materiais muito duros PROCESSOS ALTERNATIVOS • Existem inúmeros processos de dragagem por agitação (mexida) ou arrasto, além de outros não convencionais • destaca-se a draga de injeção de água – princípio consiste em criar em sedimentos moles (granulometria inferior à areia fina) uma mistura bifásica que, por correntes de densidade, tende a se deslocar rampa abaixo da escavação, devendo então correntes favoráveis afastar este material inconsolidado da área de dragageminconsolidado da área de dragagem PROCESSOS ALTERNATIVOS • Draga de injeção de água Draga Norham Camorim operando no Canal da ALUMAR COMPARATIVO Características de operação das dragas em função do tipos de solos. (SALLES, 1993) EMBARCAÇÕES AUXILIARES • Batelões lameiros – autopropelidas que dispõe de sistema de abertura para descarga dos dragados no despejo • Rebocadores – são utilizados para conduzir o flutuante da draga e posicionar o sistema de fixação da mesma (a) (b)(c) (a) Operação de batelões ou barcaças de dragagem. (b) Operação no Rio Tietê em São Paulo, na década de 1990. (c) Batelão lameiro no Porto de Santos (SP) EMBARCAÇÕES AUXILIARES Rebocadores MEDIÇÃO DO VOLUME DE DRAGAGEM • Para efetuar o pagamento controlar o rendimento dos serviços de dragagem – “in situ” no corte: imprecisões devido a assoreamentos, pelo retorno dos dragados ou pelo próprio transporte sólido natural, e empolamento de fundo, pelo alívio das pressões com a retirada da camada dragada – No despejo: valores menores do que no corte (perdas em suspensão, compactação e recalque)suspensão, compactação e recalque) – Na cisterna: forma mais direta. Transporte é feito em batelões lameiros ou dragas autotransportadoras pode-se medir a espessura a espessura do material decantado e a concentração de sedimentos em suspensão por amostragem na cisterna Nas dragas de sucção a medição contínua da concentração de sedimentos em suspensão transportado pela tubulação, associado à vazão líquida medida permite cubagem bem precisa do dragado DERROCAMENTO • Usado para material duro não dragável • Atua na desagregação e remoção do material • O desmonte por ondas de choque pode ser obtido por – Desmonte mecânico (derrocador de queda livre ou perfuratriz) – Desmonte por explosivos DERROCAMENTO • Desmonte Mecânico derrocador de queda livre Derrocador de 22 toneladas. (SALLES, 1993) DERROCAMENTO • Desmonte com explosivos Desmonte com explosivos com barco perfurador no Rio Tietê em Osasco (SP) nos serviços realizados na década de 1980-1990 Derrocamento a fogo na barra do Porto de Natal GESTÃO AMBIENTAL DE DRAGADOS NÃO INERTES • critérios para avaliação da qualidade do material dragado. A gestão dos dragados não inertes exige destinação final em CDF (“Confined Disposal Facility”)
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