Material perfurado (Rocha sã) sendo expelido na parte superior do tubo de revestimento.

Texto: Alexandre Peconick

Fotos: Ricardo Ismail Müller e Ana Paula Menezes

Cumprindo o desafio de perfurar a 43 metros de profundidade, sendo dez metros em rocha sã para a instalação e ancoragem de tirantes; a equipe da Obra 838 da SEEL (Transpetro), no Terminal da Ilha Redonda (Rio de Janeiro – RJ) realizava mais uma importante etapa de uma obra que se fez histórica para a SEEL.

Graduado em engenharia civil pela UFF, Ricardo Ismail Müller chegou à SEEL em 2020 para coordenar a Obra 838, após a experiência de uma importante obra marítima da qual foi um dos protagonistas, em Salvador (BA). Carioca, 40 anos, Ricardo nos esclarece um passo a passo sobre cravação de estacas e perfuração em solo marítimo, expertise pela qual a SEEL também passa a ser solicitada por seus clientes.

Cravação de estaca

Em que tipos de obras as perfurações em solo marítimo são necessárias?

Ricardo – Isto depende muito da sondagem realizada no terreno e dos esforços que a estrutura será submetida, sendo estas cargas transferidas para a fundação. A sondagem é uma investigação geotécnica que você faz para caracterizar o solo no subleito marinho. Já o projeto executivo da obra, define os detalhes da fundação através da sondagem do terreno e dos cálculos estruturais para suportar esses esforços.

Como é o solo no fundo do mar?

Ricardo – Depende, pode-se encontrar camadas de solo arenoso, argiloso, siltoso, rocha fraturada e rocha sã.

Que cuidados são necessários com as estacas, antes da cravação delas?

Ricardo – O primeiro ponto importante é o da fabricação da estaca. O segundo ponto que destaco é o transporte dessas estacas que precisa ser realizado de forma correta para evitar danos. No processo de cravação, o impacto e energia de cravação, gerados pelo martelo de cravação, são transmitidos para as estacas. Desta forma, essas precisam ser bem fabricadas. Se formos considerar uma estaca de concreto, esta não pode ter fissuras, a estrutura da estaca, sua taxa de armação e resistência do concreto, tem que corresponder ao que foi definido no projeto executivo. Quando mencionamos, por exemplo, uma camisa metálica, que é outro tipo de estaca, temos as especificações do material definido em projeto. É necessário obedecer ao que foi especificado. Tem que comprar certinho, no aço correto e espessura solicitada em projeto. Além disso, as emendas das camisas têm que ser muito bem executadas.

Tudo isso tem que ser checado antes da etapa de cravação da estaca no mar?

Ricardo – Isto mesmo! Porque você com uma estaca ruim, mal fabricada, no momento da cravação pode ter uma série de situações desagradáveis como rompimento da estaca por exemplo, a ponto de gerar um retrabalho com muito prejuízo para a obra e aumento de prazo.

Como é o passo a passo do trabalho de cravação e de ajuste para que as estacas ocupem o lugar definido em projeto?

Ricardo – Descrevo com base na Obra 838. Compramos estacas pré-fabricadas e as recebemos em um canteiro de obras em terra. As estacas eram emendadas neste canteiro, para virem para o mar com seu comprimento correto, especificado em projeto. Em seguida, içávamos essas estacas, através de guindaste em terra, para uma balsa de transporte e, através do rebocador, elas chegavam ao mar e eram dispostas a contrabordo da balsa de cravação que possuía um guindaste de 160 toneladas. Passo seguinte, içávamos à estaca horizontalmente e depois a colocávamos na posição vertical. O guindaste possuía dois acessórios de içamento: o moitão e a bola peso. O moitão é o acessório de içamento principal do guindaste e a bola o auxiliar. Quando fazíamos o içamento horizontal da estaca, ele acontecia por meio desses dois elementos. Posteriormente esta estaca era verticalizada com a subida do moitão e a descida da bola. Os funcionários retiravam a lingada da bola e a estaca ficava içada apenas pelo moitão. O operador do guindaste, transportava à estaca até o gabarito de cravação, soldado no convés da balsa, e uma vez ela dentro do gabarito e com o auxílio da topografia era realizado o posicionamento da balsa. Através da topografia era definido onde a balsa seria posicionada e o local exato para a cravação da estaca. O posicionamento da balsa se dava através da utilização de guinchos elétricos. A balsa era fundeada através de âncoras. Após o posicionamento da balsa, o operador do guindaste descia a estaca na lâmina d´água com o peso próprio dela (estaca) até chegar ao ponto onde ela não descia mais somente com o seu peso próprio. Após isto, os funcionários tiravam a lingada do moitão, que estava preso à estaca, e o operador pegava o martelo hidráulico de cravação com a guia offshore e o colocava na estaca.

Quais são os passos seguintes?

Ricardo – Depois que se colocava a guia offshore e o martelo de cravação na “cabeça” da estaca, havia um movimento de descida dessa guia. Essa guia descia na estaca e o martelo ficava parado na “cabeça” da estaca; então, após a guia descer, iniciava-se a cravação. Uma central hidráulica alimentava o martelo hidráulico. Para o correto dimensionamento do martelo de cravação é necessário realizar um estudo de cravabilidade da estaca pelo qual avalia-se de forma preliminar as características do solo sendo possível indicar o equipamento mais adequado para execução do serviço, qual a capacidade de carga do martelo e qual a energia que você tem que transferir do martelo para a estaca, a fim de obter na estaca a capacidade de carga solicitada em projeto.

E como é o passo a passo do trabalho de PERFURAÇÃO em rocha?

Ricardo – Tanto a estaca pré-moldada de concreto como a camisa metálica, não nos permitem cravá-las em rocha sã.  Desta forma, dependendo do projeto executivo, é necessário a execução da perfuração em rocha. Primeiro é realizado o processo de cravação da estaca e posteriormente a perfuração em rocha. Na Obra 838 as estacas pré-moldadas de concreto foram cravadas até o impenetrável e já com a construção da estrutura do dolfim, colocou-se uma perfuratriz em cima deste e se fez a perfuração em rocha sã e instalação dos tirantes.

Como?

Ricardo – A estaca pré-moldada era vazada. Dessa forma, a perfuração em rocha e instalação dos tirantes foram realizados por dentro da estaca. O processo foi realizado da seguinte forma: Após a concretagem dos dolfins, a perfuratriz foi posicionada em cima do mesmo. Inicialmente, foram instalados os tubos de revestimento, no interior da estaca, até que estes encostassem na rocha sã, garantido assim o perfeito revestimento da perfuração. Após este processo, a perfuratriz introduzia o martelo de fundo e através da colocação das hastes, este martelo encostava na rocha a ser perfurada e iniciava-se o processo de perfuração da rocha. Os equipamentos como perfuratriz, compressor e martelo de fundo precisam ser bem dimensionados para a correta execução do serviço.

No caso do Terminal Ilha Redonda como foi essa experiência?

Ricardo – Na Ilha Redonda nós perfuramos 10 metros em rocha sã abaixo de cada estaca. Foram 16 perfurações, ou seja, 16 tirantes ancorados em rocha. Cada perfuração, levava em média de duas a três horas. Tempo previsível. Depois da perfuração, eram instalados os tirantes e por meio de injeção da calda de cimento garantia-se sua ancoragem em rocha. Este processo de injeção da calda de cimento é realizado debaixo para cima com a utilização de uma bomba de injeção, ou seja, é necessário garantir que o furo esteja limpo e todo material, seja ele, solo ou água, sejam expurgados. Para certeza disto, após a aparição da calda de cimento na superfície do dolfim, continuávamos injetando para termos 100% a garantia de que estava sendo bem executado. Após a cura desta calda de cimento e atingimento de sua resistência (no nosso projeto era 25Mpa a resistência da calda de cimento), era realizada a protensão destes tirantes com auxílio do macaco hidráulico.

Que evidências asseguram que a Equipe da Obra 838 fez um trabalho impecável na perfuração e cravação de estacas?

Ricardo – Ao longo do processo; por exemplo, para a cravação da estaca, a gente fez ensaio de prova de carga dinâmica – uma empresa especializada foi contratada para isso. Neste ensaio, através de sensores instalados na estaca, era possível verificar qual energia do martelo de cravação estava sendo transmitida para estaca e se a carga suportada por esta estaca estava obedecendo a carga necessária especificada em projeto executivo. Todas as especificações do projeto executivo foram seguidas. Para a execução dos tirantes, sempre garantimos a sua correta execução e limpeza do furo no momento de sua injeção. A protensão destes tirantes também foram acompanhadas e garantiu-se a carga necessária nesses. Ao longo da obra se fez necessário esses acompanhamentos para termos a garantia de que todo o trabalho estava sendo realizado de forma correta.