UNIVERSIDADE DO PLANALTO CATARINENSE NÚCLEO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS CURSO DE ENGENHARIA CIVIL

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1 UNIVERSIDADE DO PLANALTO CATARINENSE NÚCLEO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS CURSO DE ENGENHARIA CIVIL ESTÁGIO CURRICULAR OBRIGATÓRIO: CONSÓRCIO ÁGUAS DO PLANALTO MARLOS ABREU LAGES 2019

2 MARLOS ABREU ESTÁGIO CURRICULAR OBRIGATÓRIO: CONSÓRCIO ÁGUAS DO PLANALTO Projeto de estágio supervisionado submetido à Universidade do Planalto Catarinense para obtenção dos créditos da disciplina estágio supervisionado obrigatório no curso de Engenharia Civil Orientador: Gilmar de Souza Pereira Supervisor: Rafael Guedes Spindler LAGES 2019

3 LISTA DE FIGURAS Figura 1. SEMASA - Estação de Tratamento de Água... 7 Figura 2. Organograma Consórcio Águas do Planalto... 8 Figura 3. Equipamento para serviços HDD Figura 4. Ferramentas de corte Figura 5. Alargadores Figura 6. Maquina de Solda Figura 7. Máquina de perfuração não destrutivo Figura 8. Digitrack Figura 9. Suporte para tubulação PEAD... 19

4 LISTA DE TABELAS Tabela 1. Comparação das Caracteristicas de categorias (HDD) Tabela 2. Cronograma de relatório de estágio supervisionado... 20

5 SUMÁRIO 1. APRESENTAÇÃO INTRODUÇÃO APRESENTAÇÃO DA EMPRESA Setores DEFINIÇÃO DO PROBLEMA OBJETIVO GERAL OBJETIVOS ESPECÍFICOS JUSTIFICATIVA REVISÃO BIBLIOGRÁFICA SANEAMENTO BÁSICO SISTEMA DE TRATAMENTO DE ESGOTO MÉTODO NÃO DESTRUTIVO Perfuração Horizontal Direcional (HDD) METODOLOGIA ÁREA DE ATUAÇÃO DE PROJETO ANALISE DE CAMPO TOPOGRÁFIA MÉTODO NÃO DESTRUTIVO (MND) MÉTODO CONVENCIONAL CRONOGRAMA CONSIDERAÇÕES FINAIS... 21

6 6 1. APRESENTAÇÃO 1.1 INTRODUÇÃO A disciplina de estágio possui o objetivo de aplicarmos na prática o conhecimento adquirido em sala de aula. O relatório a seguir tem por objetivo relatar as atividades desenvolvidas ao longo do estágio na empresa Consórcio Águas do Planalto, que vem atuando como uma empresa terceirizada na prestação de serviços de manutenções e operações do sistema de saneamento, de responsabilidade da Secretaria Municipal de Águas e Saneamento (SEMASA), no município de Lages (Santa Catarina). A rede de abastecimento de água da SEMASA atende em torno de ligações de água e de esgoto. Conforme informado, a população de Lages é de habitantes e a área territorial é de 2.631,504 km² (IBGE, censo 2010). O estágio foi realizado na área de projetos. As atividades executadas foram voltadas a projetos de implantação e ampliação de redes de esgoto, criação das documentações necessárias para o processo operacional. No decorrer do estágio foram realizadas algumas reuniões com representantes da equipe técnica, com o objetivo de discutir os dados,,elucidar provaveis dúvidas e encontrar a melhor forma de executar em campo a parte de projetos planejados em escritório. 1.2 APRESENTAÇÃO DA EMPRESA O Consórcio Águas do Planalto é pertencente a empresa ITAJUI ENGENHARIA DE OBRAS. Começou a prestar serviços na cidade de Lages (Santa Catarina) em meados de janeiro de 2015, através de licitação da Secretaria de Águas e Saneamento (SEMASA), assumindo assim o sistema de operação de água e esgoto da cidade. ITAJUI ENGENHARIA DE OBRAS foi criada em 1984, pelo diretor fundador, engenheiro Paulo Cesar Varassin, em todo esse tempo de prestações de serviço a Itajui empreendeu construções públicas e privadas tais como estradas, aeroportos, indústrias, terraplenagens de grande porte e obras de saneamento, esta, sua especialidade, tendo realizado obras em todo território nacional.

7 7 Em 1999, antecipando-se ao cenário de mudança econômica brasileira, com grande repercussão sobre as estatais de saneamento, a Itajui passou a atuar também na operação de sistemas para tratamento de água e esgoto e na destinação final de resíduos de saneamento, ampliando sua capacidade de desenvolver e aplicar tecnologia. Na condição de maior executora de obras de saneamento do Sul do Brasil, a Itajui faz valer seu compromisso com o futuro, com o meio ambiente e com o desenvolvimento da tecnologia nacional (ITAJUI, 2015). Figura 1. SEMASA - Estação de Tratamento de Água Fonte: Consórcio Águas do Planalto (2016) Setores O Consórcio Águas do Planalto dispõe de um sistema organizacional, a Figura 2 abaixo, demonstra um organograma da organização funcional da empresa.

8 8 Figura 2. Organograma Consórcio Águas do Planalto Fonte: Consórcio Águas do Planalto (2015). Estação de Tratamento de Água: Responsável pelo tratamento de água ou pela transformação da água bruta, captada no Rio Caveiras, em água tratada (potável). Estação de Tratamento de Esgoto: Responsável pelo tratamento de esgoto da cidade de Lages. O esgoto tratado é devolvido ao Rio Caveiras dentro dos padrões exigidos pelas legislações aplicadas. Recursos Humanos, Administrativo e Financeiro: Responsável pelos serviços administrativos da empresa. Comercial: Responsável pelo atendimento ao público, serviços como emissão de faturas e 2ªs vias, atendimento a reclamações, solicitações de serviços como ligações de água, religações, cortes, deslocamento de hidrômetros, fraudes, vazamentos, qualidade de água Centro de Controle Operacional: Responsável pelo controle dos níveis de reservatórios, funcionamento de bombas, estação de recalque de água tratada e acionamentos de serviços. Pitometria: Responsável pelas pesquisas de vazamentos. Manobra: Responsável pela manobra na rede de distribuição. Projetos: Responsável pelo cadastro, projetos de implantação e ampliação de redes de água e esgoto. Manutenção de Água e Esgoto: Responsável pelos consertos de vazamentos, ampliações e desobstrução de redes de esgoto.

9 Programação: Responsável pela programação de execução de serviços de água e esgoto DEFINIÇÃO DO PROBLEMA Os métodos arcaicos ainda utilizados na construção civil não deixa de ser diferente na área de saneamento, causando grandes impactos nas áreas onde serão implantados, movimentação de maquinário, escavações, materiais depositados nas vias, interrupções de transito, etc. Isso tudo acaba afetando a sociedade em geral, principalmente os moradores locais, causando um descontentamento de todos. Neste contexto será mostrado a implantação de redes coletoras de esgoto ao longo da Avenida Duque de Caxias, com um sistema de assentamento de rede pelo método não destrutivo, ainda pouco utilizado na cidade de Lages. 1.4 OBJETIVO GERAL Este relatório tem como objetivo mostrar como funciona o método não destrutivo para a implantação e assentamento de novas rede para o saneamento, no decorrer o projeto serão apresentados as soluções encontradas para ativação da rede coletora de esgoto na Avenida Duque de Caxias, no município de Lages. 1.5 OBJETIVOS ESPECÍFICOS Buscar soluções para interligações da rede de coleta na Avenida Duque de Caxias; Descrever os processos executados em campo; Agregar conhecimento administrativo da empresa; Aprimorar o relacionamento interpessoal no ambiente de trabalho. 1.6 JUSTIFICATIVA A inexistência de saneamento básico afeta varias cidades ao longo de todo o país. Os cuidados ambientais foram evoluindo com o passar dos anos, com o crescimento acelerado de

10 10 cidades, e a falta de planejamento acarretaram em problemas com a parte de infraestrutura e saneamento. Lages não foge desses parâmetros mencionados, a cidade possui um grande emissário de esgoto localizado em quase toda a extensão da Avenida Belisário Ramos, tubulação antiga e quase saturada com o aumento da demanda de efluente coletado em alguns bairros adjacentes. A maioria das cidades de grande porte sofrem com a parte de fornecimento de água potável a população, com redes antigadas, materiais inadequados, dimensionamentos equivocados e o pior de todos, grande numero de vazamentos ao longo das tubulações. Tais problemas citados acarreta em outros tipos de serviços, gerando um gasto desenfreado para manutenções e uma paisagem nada a gradável com reparos e remendos nas pavimentações.

11 11 2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 2.1 SANEAMENTO BÁSICO Saker (2007) afirma que, o termo saneamento básico é um conjunto de serviços de infraestrutura e instalações de abastecimento de água e a coleta de esgoto, juntamente com limpeza, resíduos sólidos e a coleta e transporte de águas pluvias. Segundo Olimpio Junior (2004), a descrição de saneamento e um conjunto de serviços e ações que servem para controlar doenças, e proporcionar o mínimo conforto e o bem estar. Em resumo o saneamento básico pode ser descrito como medidas a serem impostas para controle de doenças e da saúde ambiental, criando um bem estar a sociedade. 2.2 SISTEMA DE TRATAMENTO DE ESGOTO A NBR 9648 (1986) comenta que, o esgoto é o despejo de esgoto domestico e industrial, infiltrações e contribuição pluvial. Outra definição de esgoto muito utilizada é, despejos de residências, descarte da água utilizada para higiene pessoal, maquinas de lavar roupa, pias e bacias sanitárias, sendo esses itens que a SEMASA fornece a coleta e o tratamento. O processo para realizar o tratamento de todo o esgoto coletado e simplesmente remover a fase sólida das partículas da fase liquida, tal tratamento deve ser realizado de forma adequada em todas as residências, assim diminuindo a carga de poluição despejada nos mananciais.bonifassio (2013). 2.3 MÉTODO NÃO DESTRUTIVO

12 12 Conforme afirma Abratt (2007), o método não destrutivo é aplicado com o intuito de diminuir os impactos ambientais e sociais que são gerados numa escavação convencional. Este método vem ganhando seu espaço dia após dia como uma atividade geral para diversos tipos de aplicações. Varias empresas no ramo de assentamento de rede utilizam dessa técnica para redução de gastos e dos impactos ambientais. Já para Novulari (2003), o método consiste em aberturas de valas,poços ou cavas para o assentamento de tubulações, tais serviços consiste em aberturas na superfície ou a cota de terreno até o ponto em que a tubulação necessite chegar, assim como é feita em obras executadas pelo método convencional Perfuração Horizontal Direcional (HDD) Assim dito por (NAJAFI,2004), este sistema é o mais conhecido se falando dos métodos não destrutivos, é uma perfuração para o assentamento de tubos, cabos ou conduítes de forma direcionada. Tal definição tem a característica em localizar falcilmente a cabeça de perfuração e indicar o caminhamento ao longo do processo de perfuração. Para este modelo de serviço, são classificados em algumas categorias: Mini, Midi e Maxi -HDD. O que irá diferenciar em qual categoria se encaixa o projeto e avaliando o tamanho físico do equipamento e sua aplicação de projeto, porem não irá possuir significantes diferenças aos mecanismos necessários para a operação. Tabela 1 Comparação das Caracteristicas de categorias (HDD) Característica Und Tipo Maxi Mid Mini Diâmetro (mm) 600 a a a 300 Profundidade (m) Extensão (m) Torque (KN.m) 108,50 1,2 a 9,5 1,3 Capacidade de puxada/inserção (t) 45,36 9,07 a 45,36 9,07 Peso da máquina (t) Área em planta do 2,20 x 6,10 a 1,00 x 3,00 a > 2,50 x 13,70 equipamento (m²) 2,50 x 13,70 2,20 x 6,10 Área de trabalho recomendada (m²) 45,70 x 76,20 30,50 x 45,70 6,10 x 18,30 Material do tubo PEAD e aço PEAD, aço e ferro dúctil PEAD, aço e PVC fundido

13 13 Aplicações típicas Passagens sob Rios e Autovias Passagens sob Rios e Rodovias Linhas de gás, cabos de energia e Telecomunicações Fontes: Bennett, Ariaratnam e Como (2004). Figura 3 : Equipamento para serviços HDD Fonte: (Data de acesso: Abril 2019) Muito utilizado para implantações de tubos para transporte de gás, água, óleo e esgoto. É fácil a trababiliabilidade e podendo assentar materiais com diâmetros de 50 até 1220 mm e em diversos locais: rios, vales, rodovias, ferrovias e cruzamentos movimentados (CAPP,2004). A forma de inicio dos trabalhos consiste em duas etapas. A primeira trata-se do furo piloto com um diâmetro pequeno entre 25 a 125mm, realizando o caminho por onde se pretente realizar a passagem da tubulação. Após realizar esse furo piloto o próximo estágio é o alargamento do diâmetro até chegar as dimensões desejadas, com a escavação concluída e o perfurador realizou todo o caminho de escavação, a tubulação já vem sendo puxada através da vala alargada (BENNETT, ARIARATNAM E COMO 2004). Conforme afirmam Abraham, Baik e Gokhale (2002), a fase mais importante dos serviços realizados com HDD é o furo piloto, uma vez realizada todo o caminhamento da escavação com o piloto, a vala já esta definica para o assentamento da tubulação desejada.

14 14 Um pequeno poço se faz necessário para deixar o inicio dos trabalhos mais fácil. O furo inicial é realizado com uma certa angulação que pode chegar até 30 graus, quando se trata de tubulações com diâmetros mais elevados. A perfuração deve ser em linha reta ou quando não for possível, devera ter o mínimo de curvas possíveis para não gerar problemas no arraste do material (BENNETT; ARIATARNAM; COMO, 2004). Nos processos já citados para a perfuração primaria e secundaria é necessário a utilização de um fluido para auxiliar e manter a temperatura das brocas. Normalmente são utilizados alguns materiais específicos como: bentonita, polímeros ou água, sendo aconselhado para furos de pequeno porte ou com solo favorável (NAJAFI 2004). Para Bennett; Ariaratnam; Como (2004) o método HDD pode ser utilizado nos mais diferentes tipos de solos: arenosos, argilosos e com pedras, apenas utilizando a cabeça de perfuração certa. Com diferentes tipo de cortes e ferramenas para a realização das perfurações é necessário conhecer qual o tipo de material que será estacavado. A parte dos alargamentos são realizados com diversos tamanhos de alargadores, a escolha de qual o tipo será utilizado é definido com as características e principalmente as condições do solo que vai ser perfurado. Figura 4 Ferramentas de corte Fonte: Bennett, Ariaratnam e Como (2004).

15 15 Figura 5 - Alargadores Fonte: (Data de acesso: Abril 2019). Para a definição de trajeto da escavação é utilizado um rastreio, podendo ser de duas formas diferentes: a primeira seria que caminha sobre o furo e a segunda a que não caminha sobre o furo, sendo a primeira mais recomendada devido ao valor ser mais baixo (ABRAHAM; BAIK; GOKHALE 2002). No sistema mais econômico no interior da cabeça de furo existe um componente transmissor, que por sua vez emite ondar eletromagnéticas em frequências de radio. O transmissor tem a caracterisca de receber os sinais emitidos pela cabeça de corte, localizado na superfície no terreno, mostrando informações da direção,inclinação, profundidade de corte e a temperatura da ferramenta. O alcance dos receptores e transmissores pode variar consideravelmente devido aos níveis de interferência que podem ser apresentados no local, sendo divididas e caracterizadas como ativas e passivas. As interferências caracterizadas como passivas podem ser qualquer coisa que obstrua a comunicação magnética entre esses dois aparelhos, já a interferência ativa pode se qualquer objeto que emita sinais ou gere campos magnéticos.

16 16 3. METODOLOGIA 3.1 ÁREA DE ATUAÇÃO DE PROJETO Este trabalho esta voltado a atender preferencialmente a Avenida Duque de Caxias, localizada no município de Lages (SC). A referida avenida recebeu uma parte do sistema coletor de esgoto, porém não se encontra em funcionamento devido a falta de conclusão da etapa dois, na qual era prevista as interligações das redes que estão no passeio, uma em cada lado da via, e também a interligação do sistema com o emissário de esgoto da SEMASA, localizada na Avenida Belisário Ramos. Foi necessário realizar uma visita em campo para acompanhar qual a real situação das redes já existentes, foram abertas todas as tampas dos poços de visitas para que fossem avaliados alguns pontos importantes dessas redes, como: Diâmetro da tubulação; Profundidade do coletor; Vedação; Acabamento; Limpeza; Bancada de fundo. 3.2 ANALISE DE CAMPO A visita realizada em campo com o auxílio de profissionais da empresa Consórcio Águas do Planalto, juntamente com a equipe técnica da empresa SEMASA, para o apoio com o fornecimento de matérias e dados importantes para a elaboração do estudo. 3.3 TOPOGRÁFIA A realização do estudo topográfico do local, foi realizado com um nível optico, para poder ter a certeza de que a tubulação já assentada estaria em conformidades com o projeto executivo. Com a saída da marcação realizada através de um ponto de referencia já conhecido, foram coletados os dados das cotas de terreno e também cotas do fundo de cada poço de visitas. Após o processamento dos pontos levantados em campo, alguns pontos estavam com inconformidades, sendo necessário a realização de adequações de projetos para

17 17 a realização das travessias de interligações da rede coletora. Dois pontos chamaram mais a atenção, as cotas de fundo tiveram uma variação de aproximadamente 56cm, mostrando que a montante estaria mais funda que a cota de jusante, tornando impossível realizar o assentamento do material para operar no sistema de gravidade. A solução apresentada para resolver este problema foi alterar o ponto de interligação das redes. Foi necessário realizar um perfil longitudinal do trecho em questão, com a profundidade e a inclinação que a rede existente estava, com isso foi possível calcular o ponto exato de onde a rede de interligação deviria chegar para que fosse possível o deslocamento do fluido através da diferença de cotas, respeitando uma declividade mínima estabelecida por norma. 3.4 MÉTODO NÃO DESTRUTIVO (MND) Com a definição dos pontos das redes e dos seus referidos diâmetros, foidefinido que o referente projeto será realizado em duas etapas, a primeira etapa será para as interligações dos diâmetros menores, até 250mm. O assentamento iniciou em frente ao Hotel Ibis chegando até a entrada da Flex Contact Center, com um diâmetro de 225mm e com o material em PEAD. Para o inicio do serviço, foi realizado a corte do asfalto ao redor do poço de visita, e outro corte com aproximadamente sete metros para longe do poço de visita, onde a maquina iria começar as escavações, esta distância é necessária para que o cabeçote começe a escavar e inclinar até chegar na cota correta e a declividade necessária para o assentamento da rede coletora. A primeira passagem é feita com o chamado piloto, um cabeçote fino com uma ferramenta de corte, onde vai escavando o solo, devido o aquecimento dessa ferramente é necessário a aplicação de um fluido para o resfriamento do material, que neste caso foi utilizado água mesmo. Após a escavação do piloto a maquina recolhe as astes de corte, e troca a ferramenta por um alargador, no qual irá aumentar o diâmetro da tubulação, ao final do processo já citado é realizado novamente o recolhimento das astes, porém agora, estas astes vem trazendo a tubulação e posicionando a mesma nas cotas corretas. A tubulação em PEAD possui um comprimento de 6m, e a emenda da tubulação é realizada através de soldas, que consiste no aquecimento do material e a junção das extremidades das tubulações, e se torna necessário o resfriamento do material naturalmente para que não tenha pontos de fragilidade.

18 18 Figura 6 Máquina de solda Fonte: Próprio autor Figura 7 Máquina de perfuração não destrutivo Fonte: Próprio autor Figura 8 Digitrack Fonte: Próprio autor

19 19 As demais travessias possuem suas localizações nas esquinas com as Ruas Argentina, João José Henrique Amorim e Getulio Vargas. Para a interligação da rede assentada pelo método não destrutivo com a rede existente, a rede deverá passar pela sessão transversal do Rio Passo Fundo, o método escolhido será por treliça, na qual irá sustentar uma rede em PEAD no diâmetro de 400mm, até chegar a espera de rede executada na primeira etapa de obra. Figura 9 Suporte para tubulação de PEAD Fonte: Próprio autor A fixação deste material na galeria da ponte será feita com parafusos e arruelas, obedecendo a declividade calculada de projeto, já que o sistema de esgoto trabalha por gravidade. Ao total são três treliças que serão colocadas na parte superior da galeria, não obstruindo a passagem da água pelo canal, nem mesmo no tempo das cheias. 3.5 MÉTODO CONVENCIONAL Para a conclusão das obras e o acionamento do sistema coletor de esgoto, na Avenida Belisario Ramos esquina com a Avenida Duque de Caixas, será realizado um emissário que vai receber toda a contribuição das bacias oriundas dos Bairros Santa Helena e Petrópolis, chegando num diâmetro de 560mm em PEAD, após interligação com a rede assentada que chega da Avenida Duque de Caxias a rede passa para 630mm. Através das cotas do emissário existente com a chegada do emissário novo, será executado no modelo de sifão, muito utilizado em redes coletoras de esgoto, quando existe algum tipo de obstrução, que no caso do emissário será a passagem por baixo da cota do Rio Passo Fundo.

20 20 4. CRONOGRAMA TAREFAS PROJETO DE ESTÁGIO Tabela 2 Cronograma de relatório de estágio supervisionado Etapa I Estudo Topográfico X Analise de Projeto X X Levantamento de dados X ENTREGA DO PROJETO DE ESTÁGIO Etapa II Elaboração de planilhas Análise de resultados Elaboração de projetos ENTREGA RELATÓRIO ESTÁGIO APRESENTAÇÃO ANO 2019 MAR ABR MAI JUN JUL Fonte: Próprio autor X X X X X X

21 21 5. CONSIDERAÇÕES FINAIS Ao final deste acompanhamento de obra, se pode afirmar que o método escolhido se tornou muito satisfatório, mesmo sendo mais trabalhoso, com maquinário especifico e o preço mais elevado que o sistema comum. O método causa menos impacto no local onde a obra está sendo realizada, não sendo necessário paralisar o transito, e gerando menos ruídos. Até o momento a obra encontra-se com 40% concluída, restando apenas as travessias de maiores diâmetros, e será necessário a substituição da maquina de solda ou por outra maior. Com o auxilio da tecnologia foi possível acompanhar como se portou a rede à cada metro assentada, com precisão da inclinação e também direção do material. Para a realização do projeto foram envolvidos vários setores da empresa, para realização dos serviços extras necessários para conclusão dos serviços. Só foi possível realizar esta obra com a aprovação da SEMASA com a aplicação deste método, sabendo que a Avenida Duque de Caxias passou por uma revitalização a pouco tempo, não sento aoturizado a destruição da via coberta por asfalto. Algumas alterações foram necessárias para a realização da implantação da rede coletora, sendo assim tornando possível a ativação do sistema, conduzindo todo o efluente gerado na região até o sistema de tratamento de esgoto do município de Lages-SC.

22 22 REFERÊNCIAS FARIA, Caroline. Tratamento de Água. Disponível em: < Acesso em: 26 de março de ITAJUI. Conhecendo a Itajui Engenharia de Obras. Disponível em: < Acesso em: 29 de março de COMPANHIA CATARINENSE DE ÁGUAS E SANAMENTO CASAN. < Acesso em 03 de abril de BENNETT, D.: ARIARATNAM, S.; COMO C. (2004). Horizontal directional drilling: Good practies guidelines. Arlington: HDD Consortium, ABRAHAM, D. M.; BAIK H. S.; GOKHALES S. (2002). Development of decision support system for selection of trenchless technologies to minimize impact of utility construction on roadways. Springfield, VA: National Technical Information Service, BRITO, Priscila Nazaré de Freitas. QUALIDADE DA ÁGUA DE ABASTECIMENTO EM COMUNIDADES RURAIS DE VÁRZEA DO BAIXO RIO AMAZONAS. TCC Universidade Federal do Amapá, Macapá, PENSAMENTO VERDE. A Importância do Tratamento do Esgoto Doméstico. Disponível em: < Acesso em: 16 de abril de SAKER, João Paulo Pellegrini. Saneamento Básico e Desenvolvimento. Dissertação (mestrado em Direito Político e Econômico) Universidade Presbiteriana Mackenzie, São Paulo, 2007.

23 ANTÃO, Kátia. SANEAMENTO BASICO MELHORIA NA QUALIDADE DE VIDA DA POPULAÇÃO. TCC- Universidade Anhembi Morumbi, São Paulo,