AULA 6 DRAGAGEM PARA ROTAS DE NAVEGAÇÃO FLUVIAL

Prévia do material em texto

PORTOS E VIAS NAVEGÁVEIS
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL – EC9/10ªA/B28
PROF. ENIO JOSÉ BOLOGNINI
AULA 6 – DRAGAGEM PARA ROTAS DE NAVEGAÇÃO FLUVIAL .
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)
SEGUNDO SEMETRE - 2017 - PROF. MSC. ENIO JOSÉ BOLOGNINI 2
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
escavação a partir da margem por escavadeiras, embora preponderem
os equipamentos flutuantes
SEGUNDO SEMETRE - 2017 - PROF. MSC. ENIO JOSÉ BOLOGNINI 3
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
▪ efetuadas sistematicamente para manter o gabarito
• Gestão de longo prazo
▪ Localização de local para o despejo dos dragados (bota- fora)
técnica e economicamente viável
SEGUNDO SEMETRE - 2017 - PROF. MSC. ENIO JOSÉ BOLOGNINI 4
DRAGAS MECÂNICAS
▪ Uso de alguma espécie de caçamba para escavar e elevar o material do
fundo;
▪ Equipamentos terrestres são 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 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.
SEGUNDO SEMETRE - 2017 - PROF. MSC. ENIO JOSÉ BOLOGNINI 5
DRAGAS MECÂNICAS
• Tipos:
▪ Pá de arrasto (dragline);
▪ Colher (shovel);
▪ Caçamba de mandíbulas (clamshell);
▪ Pá escavadora (dipper);
▪ Alcatruzes.
SEGUNDO SEMETRE - 2017 - PROF. MSC. ENIO JOSÉ BOLOGNINI 6
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).
SEGUNDO SEMETRE - 2017 - PROF. MSC. ENIO JOSÉ BOLOGNINI 7
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
SEGUNDO SEMETRE - 2017 - PROF. MSC. ENIO JOSÉ BOLOGNINI 8
• Draga de caçamba de mandíbulas (clamshell ou orange peel)
▪ – menor rendimento do que a pá de arrasto
SEGUNDO SEMETRE - 2017 - PROF. MSC. ENIO JOSÉ BOLOGNINI 9
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
maiores profundidades, não sendo eficiente na dragagem de material
muito fluido
SEGUNDO SEMETRE - 2017 - PROF. MSC. ENIO JOSÉ BOLOGNINI 10
DRAGAS MECÂNICAS
SEGUNDO SEMETRE - 2017 - PROF. MSC. ENIO JOSÉ BOLOGNINI 11
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 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
rasasmarginais.
SEGUNDO SEMETRE - 2017 - PROF. MSC. ENIO JOSÉ BOLOGNINI 12
DRAGAS MECÂNICAS
SEGUNDO SEMETRE - 2017 - PROF. MSC. ENIO JOSÉ BOLOGNINI 13
DRAGAS MECÂNICAS
SEGUNDO SEMETRE - 2017 - PROF. MSC. ENIO JOSÉ BOLOGNINI 14
DRAGAS HIDRÁULICAS
• Desagregadores mecânicos podem ser usados quando for
necessário escavar ou raspar material mais consistente;
• Misturação e transporte do material dragado em
escoamento hidráulico de alta velocidade.
• 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.
SEGUNDO SEMETRE - 2017 - PROF. MSC. ENIO JOSÉ BOLOGNINI 15
DRAGAS HIDRÁULICAS
• Tipos :
▪ draga estacionária de sucção e recalque, que se
desloca em maiores distâncias com auxílio de
rebocadores
▪ auto transportadora, montada em embarcação auto
propelida que armazena os dragados em cisterna e os
despeja pelo fundo ou por bombeamento
SEGUNDO SEMETRE - 2017 - PROF. MSC. ENIO JOSÉ BOLOGNINI 16
DRAGAS HIDRÁULICAS
• Draga Estacionária
▪ forma mais simples de
draga hidráulica
• Tipos :
Draga de sucção e recalque operando em obra de retificação do Rio Tietê em Osasco (SP) na
década de sessenta
SEGUNDO SEMETRE - 2017 - PROF. MSC. ENIO JOSÉ BOLOGNINI 17
DRAGAS HIDRÁULICAS
• Draga Estacionária
▪ 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;
▪ draga estacionária de sucção e recalque com desagregador é
a mais comum e versátil draga hidráulica.
SEGUNDO SEMETRE - 2017 - PROF. MSC. ENIO JOSÉ BOLOGNINI 18
DRAGAS HIDRÁULICAS
(a) e (b) Draga de sucção e recalque com seu desagregador
SEGUNDO SEMETRE - 2017 - PROF. MSC. ENIO JOSÉ BOLOGNINI 19
DRAGAS HIDRÁULICAS
• Draga auto transportadora de sucção e arrasto (Trailing
suction or Hopper).
▪ Embarcação marítima auto propelida em que os
dragados são armazenados na cisterna para despejo
posterior.
Boca de dragagem
SEGUNDO SEMETRE - 2017 - PROF. MSC. ENIO JOSÉ BOLOGNINI 20
DRAGAS HIDRÁULICAS
SEGUNDO SEMETRE - 2017 - PROF. MSC. ENIO JOSÉ BOLOGNINI 21
• Draga auto transportadora de sucção e arrasto (Trailing suction or
Hopper).
SEGUNDO SEMETRE - 2017 - PROF. MSC. ENIO JOSÉ BOLOGNINI 22
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
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.
SEGUNDO SEMETRE - 2017 - PROF. MSC. ENIO JOSÉ BOLOGNINI 23
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 inconsolado da área de
dragagem.
SEGUNDO SEMETRE - 2017 - PROF. MSC. ENIO JOSÉ BOLOGNINI 24
PROCESSOS ALTERNATIVOS
SEGUNDO SEMETRE - 2017 - PROF. MSC. ENIO JOSÉ BOLOGNINI 25
PROCESSOS ALTERNATIVOS
• Draga de injeção de água.
Draga Norham Camorim operando no Canal da ALUMAR
SEGUNDO SEMETRE - 2017 - PROF. MSC. ENIO JOSÉ BOLOGNINI 26
COMPARATIVO
Características de operação das dragas em função do tipos de solos. (SALLES, 1993)
SEGUNDO SEMETRE - 2017 - PROF. MSC. ENIO JOSÉ BOLOGNINI 27
SEGUNDO SEMETRE - 2017 - PROF. MSC. ENIO JOSÉ BOLOGNINI 28
EMBARCAÇÕES AUXILIARES
▪ Batelões lameiros
▪ Auto propelidas 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
SEGUNDO SEMETRE - 2017 - PROF. MSC. ENIO JOSÉ BOLOGNINI 29
EMBARCAÇÕES AUXILIARES
(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)
SEGUNDO SEMETRE - 2017 - PROF. MSC. ENIO JOSÉ BOLOGNINI 30
EMBARCAÇÕES AUXILIARES
Rebocadores
SEGUNDO SEMETRE - 2017 - PROF. MSC. ENIO JOSÉ BOLOGNINI 31
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)
SEGUNDO SEMETRE - 2017 - PROF. MSC. ENIO JOSÉ BOLOGNINI 32
MEDIÇÃO DO VOLUME DE
DRAGAGEM
▪ Na cisterna: forma mais direta. Transporte é feito em
batelões lameiros ou dragas auto transportadoras 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
SEGUNDO SEMETRE - 2017 - PROF. MSC. ENIO JOSÉ BOLOGNINI 33
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
SEGUNDO SEMETRE - 2017 - PROF. MSC. ENIO JOSÉ BOLOGNINI 34
DERROCAMENTO
▪ Desmonte Mecânico
derrocador de queda livre 
Derrocador de 22 toneladas. 
(SALLES, 1993)
SEGUNDO SEMETRE - 2017 - PROF. MSC. ENIO JOSÉ BOLOGNINI 35
DERROCAMENTO
Desmonte com explosivos com barco perfurador no Rio Tietê em 
Osasco (SP) nos serviços realizados na década de 1980-1990
▪ Desmonte com explosivos
SEGUNDO SEMETRE - 2017 - PROF. MSC. ENIO JOSÉ BOLOGNINI 36
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
• Desmonte com explosivos
SEGUNDO SEMETRE - 2017 - PROF. MSC. ENIO JOSÉ BOLOGNINI 37
DERROCAMENTO
▪ Desmonte com explosivos
Derrocamento a fogo na barra do Porto de
Natal
SEGUNDO SEMETRE - 2017 - PROF. MSC. ENIO JOSÉ BOLOGNINI 38
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”)
SEGUNDO SEMETRE - 2017 - PROF. MSC. ENIO JOSÉ BOLOGNINI 39
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
SEGUNDO SEMETRE - 2017 - PROF. MSC. ENIO JOSÉ BOLOGNINI
Básica
AZEVEDO NETO, J. M. et al. Manual de hidráulica. São Paulo: Edgard Blücher, 2002/2014.
BAPTISTA, M.; LARA, M. Fundamentos de engenharia hidráulica. Belo Horizonte: UFMG,
2012/2014.
GRIBBIN, JOHN E. Introdução à hidráulica, hidrologia e gestão de águas pluviais. 3. ed.
São Paulo: Cengage Learning, 2012/2014.
Complementar
ALFREDINI, Paolo. Obras e gestão de portos e costas. São Paulo: Edgard Blücher, 2015.
COUTO, L. M. M. Elementos da hidráulica. Brasília, DF: UnB, 2012.
MAGALHÃES, P. S. B. Transporte marítimo: cargas, navios, portos e terminais. São Paulo:
Aduaneiras, 2011.
OLIVEIRA, C. T. Portos e marinha mercante: panorama mundial. São Paulo: Aduaneiras,
2005.
PORTO, M. M.; TEIXEIRA, S. G. Portos e meio ambiente. São Paulo: Aduaneiras, 2002.
WANKE, P. F.; SILVEIRA, R. V.; BARROS, F. G. de Introdução ao planejamento da
infraestrutura e operações portuárias. São Paulo: Atlas, 2009.
40
Contato e Informações
Principais Interesses e Estudos Científicos: Desenvolvimento de concretos tecnológicos, design de
interiores, fabricação de tijolos, inteligência artificial, projetos arquitetônicos e redes neurais artificiais
(RNA).
“A vossa educação é construída com ensinamentos de vossos mestres, pois estes são aqueles que os guiarão para grandes 
vitórias nos campos de batalha desta vida...”. (Prof. Enio José Bolognini)
SEGUNDO SEMETRE - 2017 - PROF. MSC. ENIO JOSÉ BOLOGNINI
41
Docente: Prof. MSc. Enio José Bolognini
Curso: Engenharia Civil 
Disciplina: Portos e Vias Navegáveis
Campus UNIP – São José do Rio Preto/SP
Curriculum Lattes: http://lattes.cnpq.br/1929485694967465
E-mails: enio.bolognini@docente.unip.br
Skype: ejbolognini