UNIVERSIDADE TUIUTI DO PARANÁ ADILSON LUIZ DOS SANTOS GUILHERME GIL GOMES BELLEGARD

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1 UNIVERSIDADE TUIUTI DO PARANÁ ADILSON LUIZ DOS SANTOS GUILHERME GIL GOMES BELLEGARD ANÁLISE COMPARATIVA ENTRE OS MÉTODOS: CONVENCIONAL ABERTURA DE VALAS E O NÃO DESTRUTIVO DE PERFURAÇÃO DE ESGOTO ESTUDO DE CASO CURITIBA 2014

2 ADILSON LUIZ DOS SANTOS GUILHERME GIL GOMES BELLEGARD ANÁLISE COMPARATIVA ENTRE OS MÉTODOS: CONVENCIONAL ABERTURA DE VALAS E O NÃO DESTRUTIVO DE PERFURAÇÃO DE ESGOTO ESTUDO DE CASO Trabalho de conclusão de curso apresentado ao curso de Eng. Civil da Faculdade de Ciências Exatas e de Tecnologia da Universidade Tuiuti do Paraná, como requisito parcial para a obtenção do grau de e Engenharia Civil. Orientadora: Prof. Msc. Marisa Weber CURITIBA 2014

3 TERMO DE APROVOÇÃO ADILSON LUIZ DOS SANTOS GUILHERME GIL GOMES BELLEGARD ANÁLISE COMPARATIVA ENTRE OS MÉTODOS: CONVENCIONAL ABERTURA DE VALAS E O NÃO DESTRUTIVO DE PERFURAÇÃO DE ESGOTO ESTUDO DE CASO Curitiba, 26 de maio de Engenharia Civil Universidade Tuiuti do Paraná. Orientadora. Prof. Msc Marisa Weber UTP - Prof. Geni de Fátima Portela Radoll Prof. Liliane Klemann

4 AGRADECIMENTOS A Deus por iluminar nossas vidas, e colocar as pessoas maravilhosas em nosso caminho que de alguma forma contribuíram para tornar esse projeto possível. Aos nossos pais que sempre nos incentivaram e orientaram em nossas escolhas, prestaram todo apoio necessário para nossa formação e estiveram sempre ao nosso lado qualquer que fosse a situação, ajudando-nos a tornar realidade nossos sonhos. Á nossas famílias, especialmente esposas, pelo apoio e companheirismo que nos fortalecem em nossas buscas fazendo-nos acreditar que tudo é possível. Á nossa orientadora Prof.ª Msc. Marisa Weber pelo seu conhecimento e orientação necessários para chegarmos ao final deste trabalho com a sensação de dever cumprido. Á todos os nossos professores, que contribuíram direta ou indiretamente com este trabalho, e antes de tudo, com nossa formação, sempre nos orientando a fazer o melhor e a dar o melhor de nós em nossa vida profissional. Aos nossos amigos e também colegas de classe, que nos acompanharam nesta jornada, e compartilharam os momentos bons e ruins vividos neste período.

5 RESUMO Este trabalho analisa comparativamente dois métodos: Um de abertura de valas a céu aberto e outro o método não destrutivo para implantação de rede de esgoto. Ainda hoje no Brasil o método mais utilizado para assentamento de tubulação para rede de esgoto é o convencional, vala a céu aberto MD. Entretanto, já existem tecnologias que a depender da particularidade da obra podem ser muito mais eficientes, principalmente quanto ao impacto causado ao espaço físico. Os métodos não destrutivos MND estão sendo cada vez mais usados no Brasil e, como o futuro da engenharia é a qualidade dos serviços, são necessárias inovações tecnológicas que possibilitem essa melhoria. Neste estudo abordaremos os fatores que nos levaram a escolha do método mais viável para cada situação. Este trabalho apresenta uma revisão bibliográfica sobre o método não destrutivo de escavação, abordando em relação ao método de escavação a céu aberto e as especificidades de cada deles. Os resultados obtidos levam em consideração uma comparação de custos nas duas atividades para os mesmos fins, onde o Método Não Destrutivo gerou um custo total para a instalação da tubulação em 15 metros avaliados, um valor de R$ ,34 sendo que o custo gerado para a implantação do Método Destrutivo de abertura de valas a céu aberto gerou para os mesmos 15 metros avaliados um custo de R$ ,34 o que resultou em uma diferença de custos de 16,78% equivalente a R$ 3.865,00.

6 LISTA DE FIGURAS FIGURA 1 - ESCAVADEIRA SOBRE ESTEIRA...18 FIGURA 2 - RETROESCAVADEIRA...18 FIGURA3 - VALADORA PARA ABERTURA DE VALAS DE GRANDES DIMENSÕES...19 FIGURA 4 - VALADORAS PARA ABERTURA DE VALAS DE PEQUENAS E MÉDIAS DIMENSÕES...19 FIGURA 5 - COMPROMETIMENTO DE ESTABILIDADE DE ÁRVORES...21 FIGURA 6 - INSTALAÇÃO DE ESCADAS EM ESCAVAÇÃO DE VALA COM MAIS DE 1,25 M DE ALTURA...22 FIGURA 7 - PASSARELA EM ESCAVAÇÃO PARA CIRCULAÇÃO DE PESSOAS...22 FIGURA 8 - ESCAVAÇÃO TALUDADA (ESCAVAÇÃO COM PAREDES EM TALUDES)...23 FIGURA 9 - ESCAVAÇÃO PROTEGIDA COM ESTRUTURAS DENOMINADAS CORTINAS...23 FIGURA 10 - ESCAVAÇÃO MISTA COM PAREDES EM TALUDES E COM PAREDES PROTEGIDAS POR CORTINAS...24 FIGURA 11 ESCORA DE VALA TIPO PONTALETEAMENTO...24 FIGURA 12 ESCORAMENTO CONTÍNUO...25 FIGURA 13 ESCORAMENTO METÁLICO...25 FIGURA 11 - TIPOS DE SINALIZAÇÃO...26 FIGURA 15 - FORMULA PARA DIMENSIONAMENTO DA LARGURA DA VALA...27 FIGURA 16 - DISTÂNCIA DO MATERIAL ESCAVADO...29

7 FIGURA 17 - MEDIDAS DE AFASTAMENTO MÍNIMO COMUMENTE ADOTADAS...29 FIGURA 18 - COMPACTADOR DE SOLO...31 FIGURA 19 - INSTALAÇÃO POR INSERÇÃO...36 FIGURA 20 - INSERÇÃO APERTADA DE TUBULAÇÃO...37 FIGURA 21 - CABEÇOTE DE ASPERSÃO DE REVESTIMENTO EM EPÓXI...37 FIGURA 22 - FRATURAS MÚLTIPLAS EM UMA REDE DE TUBOS CERÂMICOS.38 FIGURA 23 - TESTE E VEDAÇÃO DE JUNTAS COM UTILIZAÇÃO DE ASSENTADOR INFLÁVEL...39 FIGURA 24 - O APARELHO DIGITRAK...41 FIGURA - 25 PERFURATRIZ EQUIPAMENTO SISTEMA AUTOMÁTICO DE ALIMENTAÇÃO E RETIRADAS DE BARRAS...41 FIGURA 26 - PERFURATRIZ SONDEQ MODELO SMA FIGURA 27 - FLUXOGRAMA PARA MONTAGEM DO EQUIPAMENTO...43 FIGURA 28 - FLUXOGRAMA ESQUEMÉTICO DAS OPERAÇÕES...46 FIGURA 29 - FLUXOGRAMA PARA ABERTURA DE VALAS...47 FIGURA 30 LOCALIZAÇÃO DA ABERTURA DE VALA A CÉU ABERTO...48 FIGURA 31 - EQUIPAMENTOS...49 FIGURA 32 - PROCEDIMENTO DA ABERTURA AO FECHAMENTO DA VALA...50 FIGURA 33: FLUXOGRAMA PARA CRAVAÇÃO DE TUBULAÇÃO...51 FIGURA 34: FIGURA 34 - LOCALIZAÇÃO DO SISTEMA NÃO DESTRUTIVO...52 FIGURA 35 - EQUIPAMENTOS PARA REALIZAÇÃO DO PROJETO...53 FIGURA 36 - DEMONSTRATIVO DE OPERAÇÃO DO EQUIPAMENTO NAVEGATOR...54

8 FIGURA 37 FÓRMULA PARA O CÁLCULO DO VOLUME DO POÇO DE VISITA (PV)...55 FIGURA 38 FÓRMULA PARA O CÁLCULO DO VOLUME DA TUBULAÇÃO...55 FIGURA 39 FÓRMULA PARA O CÁLCULO DO VOLUME TOTAL GERADO PELO MND...55 FIGURA 40 FÓRMULA PARA O CÁLCULO DO VOLUME GERADO PARA O SISTEMA DE VALA ABERTA...56 FIGURA 41 FÓRMULA PARA O CALCULO DO VOLUME DA TUBULAÇÃO...56 FIGURA 42 VOLUME DO PV (POÇO DE VISITA), 2 POÇOS...57 FIGURA 43 - VALOR DO VOLUME DE RESÍDUO RETIDO DO SISTEMA NÃO DESTRUTIVO...57 FIGURA 44 VOLUME DE VALA ABERTA...58 FIGURA 45 VOLUME DE ESCAVAÇÃO DIÂMETRO DO TUBO...58

9 LISTA DE QUADROS QUADRO 1 - SOBRE LARGURA DE VALAS (SL)...27 QUADRO 2 - PROFUNDIDADE DAS VALAS...33 QUADRO 3 - EVOLUÇÃO DAS TÉCNICAS DE CRAVAÇÃO DE TUBOS...35 QUADRO 4 - VANTAGENS DA UTILIZAÇÃO DO MÉTODO NÃO DESTRUTIVO...45 QUADRO 5 - TEMPO DE EXECUÇÃO DO SISTEMA NÃO DESTRUTIVO...59 QUADRO 6 - TEMPO DE EXECUÇÃO DO SISTEMA DE VALA A CÉU ABERTO..59 QUADRO 7 RELAÇÃO ENTRE SISTEMAS PARA PROFUNDIDADE ATÉ 4,00 METROS...60

10 ANEXOS 6.1 CUSTOS DA IMPLANTAÇÃO DO SISTEMA NÃO DESTRUTIVO ATÉ 4,00 METROS DE PROFUNDIDADE CUSTOS DA IMPLANTAÇÃO DO SISTEMA DESTRUTIVO PARA VALAS ATÉ 1,00 METRO DE PROFUNDIDADE CUSTOS DA IMPLANTAÇÃO DO SISTEMA DESTRUTIVO PARA VALAS ATÉ 4,00 METROS DE PROFUNDIDADE RELAÇÃO DE CUSTOS ENTRE OS SISTEMAS DESTRUTIVOS E NÃO DESTRUTIVOS...66

11 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO OBJETIVO Objetivo Geral Objetivo Específico REFERENCIAL TEÓRICO MÉTODOS CONVENCIONAIS DE ABERTURAS DE VALAS Sistema de proteção em escavação: riscos comuns Medidas preventivas para abertura de valas a céu aberto Sinalização em escavações Avaliação e destino do material removido Aterro/reaterro em valas escavadas Compactação em valas a céu aberto Avaliação quanto a drenagem do local Larguras das valas MÉTODO NÃO DESTRUTIVO (MND) Categoria dos métodos não destrutivos Reparo e reforma de dutos Instalação de novas redes Substituição in loco das novas redes EQUIPAMENTOS DO SISTEMA MND Tecnologia e precisão Tecnologia e capacidade diferenciada do mnd Área de atuação do sistema mnd Tecnologia e preservação da área de construção...44

12 2.3.5 Vantagens da utilização do método não destrutivo MATERIAIS e MÉTODOS ABERTURAS DE VALAS A CÉU ABERTO (MÉTODO DESTRUTIVO) Caracterização inicial da área de trabalho SISTEMA NÃO DESTRUTIVO (MND) Analise dos fatores avaliados para operação entre os dois métodos Tempo de execução nos dois sistemas Custo da implantação dos sistemas, banco de dados planilha (anéxo) RESULTADOS E DISCUSÕES ANÁLISE DE MOVIMENTAÇÃO DE TERRA EM RELAÇÃO AO VOLUME DE TERRA ESCAVADA COMPARANDO O SISTEMA NÃO DESTRUTIVO EM RELAÇÃO AO SISTEMA CONVENCIONAL TEMPO DE EXECUÇÃO NOS DOIS SISTEMAS PARA EXECUTAR 15M CUSTO DA IMPLANTAÇÃO DOS SISTEMAS CONCLUSÃO ANEXOS REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS...67

13 13 1 INTRODUÇÃO Com o desenvolvimento e o crescimento das cidades é imprescindível à execução de obras de saneamento básico visando à melhoria da qualidade de vida dos seus habitantes. Normalmente, as redes de utilidades públicas subterrâneas utilizadas para rede de esgoto são implantadas através de método de escavação de valas a céu aberto. Entretanto, este método ocasiona incômodos em grandes centros urbanos para os habitantes e para as pessoas que se deslocam neste local. É comum encontrar empresas prestadoras de serviços públicos na área de abastecimento de água, sistema de rede de esgoto e rede de gás, interrompendo faixa de tráfego, escavando e reaterrando válas a céu aberto nas vias de acesso dos veículos e pedestres. A realização de tais serviços deteriora precocemente o pavimento devido à má qualidade na realização de reparos, ocasiona inúmeros congestionamentos e outros custos à sociedade tais como: buracos nas pistas, rachaduras no asfalto, com possibilidade de quebra de suspensões, pneus furados, podendo até causar acidentes entre veículos. A introdução de novas tecnologias de engenharia vem melhorando os métodos de trabalho existentes, reduzindo a interferência no dia-a-dia da população e dos municípios. Por isso, a utilização de métodos não destrutivos para manutenção e instalação de redes de água, luz, telefonia e esgoto é uma tecnologia em franca ascensão no Brasil. Na última década, novos equipamentos chegaram ao país para fomentar a técnica e, embora seja uma solução inicialmente mais cara, estes métodos têm despertado o interesse dos gestores públicos, concessionárias e empresas que necessitam deste tipo de tecnologia, tais como: telecomunicação, construção civil, empresas de saneamento, etc.

14 14 Os métodos não destrutivos reduzem o tempo de duração da obra, minimizam transtornos provocados no subsolo, no entorno urbano e os danos provocados ao meio ambiente, como desvio de córregos e rios retiradas de arvores se compararmos com a abertura de valas a céu aberto. Esta vantagem pode refletir em menor custo global da obra. Cabe destacar que, no método tradicional de abertura de trincheiras, há o dispêndio de muito tempo e esforço dedicados à abertura de vala, retirada de árvores, ao rebaixamento do nível de água, à compactação e à recomposição do pavimento, causando assim um alto custo econômico, ambiental e na maior possibilidade de ocorrência de acidentes de trabalho. Segundo Palazzo (2008), Presidente da ABRATT (Associação Brasileira de Tecnologia Não Destrutiva), somente nas áreas de extensão de telecomunicações, o setor emprega mais de 50 mil pessoas. Quando se inclui outros segmentos indiretos, este número chega a 150 mil. Contudo no Brasil somente 5% das perfurações são feitas utilizando métodos não destrutivos embora tenha espaço para chegar a 50%. Enquanto que nos Estados Unidos 80% das obras adotam este processo (FORTES, 2010). Diante do aspecto econômico, social e ambiental, os pontos para a sustentabilidade, faz-se necessário intensificar os estudos e as pesquisas sobre esta tecnologia que, apesar de estar sendo aplicada em algumas obras, ainda carece de suporte teórico capaz de estimar melhor as variáveis operacionais dos métodos não destrutivos. Justificando assim a análise do funcionamento do método destrutivo (valas a céu aberto) e do método não destrutivo (perfuração horizontal direcional)

15 15 para a situação específica das redes de esgoto, os equipamentos utilizados e as vantagens e desvantagens de cada método. 1.1 OBJETIVOS Objetivo Geral Analisar comparativamente a abertura de vala pelo método convencional MD e pelo sistema não destrutivo MND Objetivos Específicos Em relação aos dois estudos de caso: Analisar comparativamente os fatores para a escolha do método de execução; Comparar o tempo de execução nos dois sistemas; Analisar comparativamente o volume de material escavado entre os dois sistemas Analisar o custo de implantação dos dois sistemas

16 16 2 REFERENCIAL TEÓRICO Os Métodos não Destrutivos (MND) podem reduzir os danos ambientais e os custos sociais e, ao mesmo tempo, representam uma alternativa econômica para os métodos de instalação, reforma e reparo com vala a céu aberto. Vêm sendo vistas cada vez mais como uma atividade de aplicação geral do que como uma especialidade, e muitas empresas de instalação de redes têm uma tendência a aplicar os Métodos Não Destrutivos (MND) sempre que possível, em função dos custos e dos aspectos ambientais e sociais (ABRATT, 2007). 2.1 MÉTODOS CONVENCIONAIS DE ABERTURAS DE VALAS No método destrutivo de valas a céu aberto antes de começar uma obra de escavação, é primordial os responsáveis pela elaboração do serviço ter a ciência de estudar a natureza geológica e a resistência do solo que vai ser escavado, bem como quando se trata de zonas urbanas, fazer um reconhecimento cuidadoso do terreno para localizar as interferências da infra estrutura de serviços públicos como redes de água, esgoto, tubulação de gás, cabos elétricos e de telefone, devendo ser providenciada a sua proteção, desvio e interrupção, segundo cada caso e para determinar quais as medidas de segurança a serem tomadas (FUNDACENTRO, 2002). Em casos específicos e em situações de risco, deve ser solicitada a orientação técnica das concessionárias de: rede de esgoto, rede de energia, rede de gás e rede de água, quanto à interrupção ou à proteção das vias públicas. Observada toda a área que possa sofrer alguma influência com a abertura da vala, deverão ser retiradas destas áreas as pessoas não autorizadas bem como

17 17 equipamentos, materiais ou quaisquer objetos que possam ser danificados durante as operações (GUILHEN, 2006). É importante que os locais onde forem realizadas as operações estejam sempre mantidos organizados, evitando sujeiras, materiais ou equipamentos espalhados que possam causar acidentes. Entre os diversos métodos de construção a céu aberto se destaca principalmente o método de escoramento. Os principais trabalhos que acompanham esse método são: remoção das interferências, escoramentos de prédios, medidas para o remanejamento de tráfego, e desapropriações de terrenos (CERELLO, 1998, apud VIEIRA (2003). Os métodos tradicionais de abertura de valas apresentam pouco desenvolvimento tecnológico. Os principais equipamentos utilizados para a execução dos serviços são: (I) retroescavadeira; (II) escavadeira; (III) valadeiras; (VI) máquina de corte do pavimento e (VII) caminhões (DEZOTTI, 2008). Os equipamentos mais utilizados para a abertura de valas são: Escavadeiras sobre esteiras (Figura 1) e retroescavadeira (Figura 2). As escavadeiras sobre esteiras abrem valas poucos uniformes, com a base da vala irregular. As retroescavadeira têm limitações maiores do quê as das escavadeiras para a abertura da vala por não possuir um giro de 360º fazendo com que a cada concha de terra tenha que sair da posição para descarregar o material escavado numa caçamba de caminhão ou depositar em um deposito provisório para ser reaproveitada na vala (DEZOTTI, 2008).

18 18 FIGURA 1 ESCAVADEIRA SOBRE ESTEIRA FONTE: VERMEER, 2014 FIGURA 2 RETROESCAVADEIRA FONTE: o próprio autor As valadeiras (Figura 3 e Figura 4) apresentam uma produtividade mais uniforme e produzem valas mais uniformes, com dimensões específicas em apenas uma passada. As paredes das valas são verticais, conforme a da Figura 3, sua base é mais plana, e com uma inclinação controlada, contribuindo para um menor trabalho de acabamento e escavação secundária (DEZOTTI, 2008).

19 19 FIGURA 3 VALADORA PARA ABERTURA DE VALAS DE GRANDES DIMENSÕES FONTE: VERMMER, 2014 FIGURA 4 VALADORAS PARA ABERTURA DE VALAS DE PEQUENAS E MÉDIAS DIMENSÕES FONTE: VERMMER, Sistema de proteção em escavação: riscos comuns Ruptura ou desprendimento de solo e rochas pode ocorrer devido a: Operação de máquinas; Sobrecargas nas bordas dos taludes; Execução de talude inadequado; Aumento da umidade do solo; Vibrações nas obras e adjacências;

20 20 Realização de escavações abaixo do aquífero freático; Realizações de escavações sob condições meteorológicas adversas; Interferências de cabos elétricos, cabos de telefones e redes de água potável e de sistema de esgoto; Obstrução de vias públicas; Recalque e bombeamento de aquífero freático e, Falta de espaço suficiente para a operação e movimentação de máquinas (FUNDACENTRO, 2002) Medidas preventivas para abertura de valas a céu aberto O projeto executivo de escavações deve levar em conta as condições geológicas e os parâmetros geotécnicos específicos do local da obra, tais como coesão e ângulo de atrito. Variações paramétricas em função de alterações do nível da água e as condições geoclimáticas devem ser consideradas (FUNDACENTRO, 2002). O responsável técnico deverá encaminhar ao CREA cópias dos projetos executivos, e informar aos moradores os horários dos serviços a serem executados para minimizar possíveis transtornos (FUNDACENTRO, 2002). Recomenda-se o monitoramento de todo o processo de escavação, objetivando observar zonas de estabilização global ou localizada, a formação de trincas, o surgimento de deformações em edificações e instalações vizinhas e vias públicas (FUNDACENTRO, 2002). Os acessos que permitem a entrada, circulação e saída dos trabalhadores, veículos e equipamentos nas áreas de escavação, deverão ser amplos, com desobstrução e sinalização de advertência permanente (GUILHEN, 2006).

21 21 O tráfego intenso próximo às escavações deverá ser desviado ou, na impossibilidade de desvio, deverá ser efetuada sinalização para reduzir a velocidade dos veículos. Em vias que tenham mão dupla de direção, o trecho aonde irá se desenvolver os trabalhos deverão se restringir a apenas uma: para tanto, deverão ser colocadas duas pessoas portando bandeiras vermelhas, uma no início e outra no final do trecho restrito, com a finalidade de orientar o tráfego de veículos (GUILHEN, 2006). Quando houver riscos do comprometimento de sua estabilidade durante a execução dos trabalhos, deverão ser rigorosamente escorados com cordas, palanques, os postes, árvores conforme (Figura 5), muros, edificações vizinhas etc.(guilhen, 2006). FIGURA 5 COMPROMETIMENTO DE ESTABILIDADE DE ÁRVORES FONTE: FUNDACENTRO, 2002 Segundo Navarro 2005, as escavações com mais de 1,25m de profundidade devem dispor de escadas de acesso em locais estratégicos, que permitam a saída rápida e segura dos trabalhadores em caso de emergência conforme Figura 6.

22 22 FIGURA 6 - INSTALAÇÃO DE ESCADAS EM ESCAVAÇÃO DE VALA COM MAIS DE 1,25 m DE ALTURA FONTE: FUNDACENTRO, 2002 As cargas e sobrecargas ocasionais, como trânsito de veículos, variações climáticas com chuvas torrenciais que causem fortes enxurradas, bem como possíveis vibrações, devem ser levadas em consideração para a determinação das paredes do talude, a construção do escoramento e o cálculo dos seus elementos estruturais (NAVARRO, 2005). Devem ser construídas passarelas de largura mínima de 0,80m, protegida por guarda-corpos com a altura mínima de 1,20m, quando houver necessidade de circulação de pessoas sobre as escavações, conforme Figura 7 (NAVARRO, 2005). FIGURA 7 - PASSARELA EM ESCAVAÇÃO PARA CIRCULAÇÃO DE PESSOAS FONTE: FUNDACENTRO, 2002

23 23 A estabilidade dos taludes deve ser garantida por meio das seguintes medidas de segurança: O responsável técnico deverá buscar a adoção de técnicas de estabilização que garantam a completa estabilidade dos taludes, tais como retaludamento, escoramento, atiramento, grampeamento e impermeabilização segundo as Figuras 8, 9 e 10, (NAVARRO, 2005). FIGURA 8 ESCAVAÇÃO TALUDADA (ESCAVAÇÃO COM PAREDES EM TALUDES) FONTE: FUNDACENTRO, 2002 FIGURA 9 ESCAVAÇÃO PROTEGIDA COM ESTRUTURAS DENOMINADAS CORTINAS FONTE: FUNDACENTRO, 2002

24 24 FIGURA 10 - ESCAVAÇÃO MISTA COM PAREDES EM TALUDES E COM PAREDES PROTEGIDAS POR CORTINAS FONTE: FUNDACENTRO, 2002 Deve ser evitada a execução de trabalho manual ou a permanência de observadores dentro do raio de ação das máquinas em atividade de movimentação de terra, (FUNDACENTRO, 2002). Segundo a NBR /12, O projeto deve indicar o tipo de escoramento mais adequado para cada trecho. Os tipos mais utilizados são: Pontaleteamento; FIGURA 11 ESCORA DE VALA TIPO PONTALETEAMENTO FONTE: A MONTHI EQUIPAMENTOS, 2014

25 25 Escoramento comum, descontínuo ou contínuo; FIGURA 12 ESCORAMENTO CONTÍNUO FONTE: A MONTHI EQUIPAMENTOS, 2014 Escoramentos metálicos (estruturas, pranchas, perfis metálicos, etc.). FIGURA 13 ESCORAMENTO METÁLICO FONTE: ESCORAMENTO DE VALA, Sinalização em escavações. É de suma importância nas escavações em vias públicas a utilização de sinalizações de advertência e barreiras de isolamento conforme (Figura 14). Alguns tipos de sinalização utilizados para garantir a segurança da obra e do trabalhador:

26 26 Figura 14 A - Cones; Figura 14 B - Fitas; Figura 14 C - Cavaletes; Figura 14 D - Pedestal com iluminação; Figura 14 E - Placas de sinalização; Figura 14 F - Telas para tapumes; Bandeirolas; Grades de proteção e; Sinalizadores luminosos. Devem ser construídas, no mínimo, duas vias de acesso onde estiver sendo realizadas as obras de escavação, uma para pedestres e outra para máquinas, veículos e equipamentos pesados FUNDACENTRO (2002). FIGURA 14 TIPOS DE SINALIZAÇÃO FONTE: FUNDACENTRO, 2002

27 27 Segundo o manual de obras da SANEPAR, 2012, as valas devem ser escavadas com a largura definida pela seguinte Figura 15. FIGURA 15 - FÓRMULA PARA DIMENSIONAMENTO DA LARGURA DA VALA L = D + SL + X + Y Onde: L = largura da vala, em (m); FONTE: SANEPAR, 2012 D = valor correspondente ao diâmetro nominal (DN) da tubulação, em (m); SL = valor correspondente à sobre largura para área de serviço, em (m), conforme Quadro 1. X = valor igual a 0,10 m, a ser considerado somente em valas com escoramento. Y = acréscimo correspondente a 0,10 m, para cada metro ou fração que exceder a Profundidade de 2 m. FONTE: SANEPAR, 2012 QUADRO 1 SOBRE LARGURA DE VALAS (SL) Tipo de Material Tipo de Junta Sl(M) Cerâmico Elástica 0,45 PCR e RPVC Elástica 0,35 Concreto Até DN 500 Elástica 0,60 Concreto DN Elástica 0,80 Concreto DN Elástica 1,00 Concreto DN 1500 Elástica 1,10 Concreto DN 400 a 800 Macho e Fêmea 0,65 FD/PRFV Até DN 300 Elástica 0,35 FD/PRFV Elástica 0,45 FD/PRFV Elástica 0,90 Aço Até DN 300 Elástica 0,30 Aço DN 350 A 900 Elástica 0,40 Aço DN 1000 a 1200 Elástica 0,60 PEAD em Barras Soldada 0,35 PEAD em rolo escavação manual Soldada 0,30 PEAD em rolo escavação mecânica ate 1,0m Soldada 0,20

28 Avaliação e destinação do material. Durante a escavação, somente o inspetor civil habilitado deverá efetuar a segregação entre o material que poderá retornar a vala e o material a ser descartado GUILHEM (2006). Deverão ser tomados todos os cuidados para que o material retirado da vala seja disposto de tal modo a não prejudicar o tráfego neste local (GUILHEN, 2006). O material a ser descartado deverá ser encaminhado imediatamente ao bota-fora licenciado por órgão ambiental, ou a locais que satisfaçam aos proprietários e ocupantes do local ou a fiscalização da obra (GUILHEN, 2006). No caso de obras realizadas em regiões urbanas, este transporte deverá ser efetuado de modo a não provocar sujeiras nas vias urbanas pela queda de material transportado, obedecendo às legislações locais (GUILHEN, 2006). O material reaproveitável, quando permitido pela legislação local, deverá ser depositado junto a lateral da vala a uma distância superior a metade de sua profundidade, medida de borda do talude de escavação até a lateral da vala. Esta distância de segurança também deverá ser respeitada por equipamentos que estiverem sendo utilizados e, todas as máquinas que não estiverem em uso (como rompedores, compactadores etc.) os quais deverão ser mantidos além desta distância, conforme Figura 16 e 17(GUILHEN, 2006). É importante ainda salientar que em áreas habitadas ou nas suas proximidades o tempo entre a abertura da vala e a preparação da tubulação bem como seu fechamento, e limpeza do local deverá ser o mínimo possível, considerando as variáveis como clima, abertura da vala, tráfego do local entre

29 29 outros, para que não haja transtornos aos moradores e não cause prejuízos financeiros ao comércio local (SANEPAR 2012). FIGURA 16 DISTÂNCIA DO MATERIAL ESCAVADO FONTE: SANEPAR, 2012 FIGURA 17 MEDIDAS DE AFASTAMENTO MÍNIMO COMUMENTE ADOTADO FONTE: FUNDACENTRO, ATERRO/REATERRO EM VALAS ESCAVADAS Segundo MOS (Manual de Obras da Sanepar, 2012), as valas só podem ser reaterradas depois que o assentamento da tubulação for liberado pela fiscalização.

30 30 O recobrimento deve ser feito manualmente e alternadamente a compactação de ambos os lados do tubo, evitando-se o deslocamento do mesmo e danos nas juntas, (SANEPAR, 2012). Deve se evitar a compactação sobre o tubo até 30 cm acima da geratriz superior do tubo de forma a não transmitir a carga do reaterro da vala sobre a tubulação. A partir da cota da geratriz inferior do tubo até os 30 cm acima da geratriz superior do tubo, o reaterro deve ser manual, com material homogêneo não contendo pedras, detritos vegetais ou outros materiais que possam danificar a tubulação (SANEPAR, 2012). Quando o material escavado for inconveniente ao reaterro, deve ser substituído por material de boa qualidade, como brita ou rachão. Quando a vala se situar em ruas ou áreas de trânsito de veículos, deve-se obrigatoriamente efetuar a substituição dos solos que não permitam a compactação adequada para receber o tráfego (SANEPAR, 2012). No caso de áreas onde houver necessidade de aterros, o solo a ser utilizado deve ser procedente de área com licença ambiental para a exploração e ter suas características previamente estudadas no local de origem, visando conhecimento do tipo do solo, quantidade disponível, homogeneidade, capeamento a ser descartados, compactação, umidade, suporte expansibilidade e compressibilidade, entre outras. Deve ainda ser isentos de material orgânico ou contaminados (SANEPAR, 2012) COMPACTAÇÃO EM VALAS A CÉU ABERTO A compactação de aterros/reaterros em valas a céu aberto deve ser executada manualmente, em camadas de 20 cm, até uma altura mínima de 30cm acima da geratriz superior das tubulações, passando então, obrigatoriamente, a ser

31 31 executada mecanicamente com utilização de equipamento tipo sapo mecânico, também em camadas de 20 cm (SANEPAR, 2012). FIGURA 18 COMPACTADOR DE SOLO FONTE: o próprio autor Os defeitos surgidos na pavimentação executada sobre o reaterro, assim como eventuais recalques do aterro, causados por compactação inadequada são de total responsabilidade da contratada, para correção destes defeitos é necessária uma boa compactação e a utilização de material adequado, como asfalto a frio ou asfalto a quente - CBOQ (SANEPAR,2012).O processo a ser adotado na compactação da areia utilizada para embasamento e envolvimento das tubulações deve ser observado: Para tubulações de PVC / PEAD / PRFV / RPVC até DN 400 a areia do embasamento deve ser adensada manualmente, assim como o envolvimento da tubulação, porém apenas nas suas laterais e não diretamente sobre a tubulação, para não ocorrer amassamento da tubulação (GUILHEM, 2006). Para tubulações de qualquer material acima de DN 400, a areia do embasamento deve ser adensada por meio de placa vibratória. Para o envolvimento o adensamento deve ser por meio de vibrador de imersão e água (SANEPAR, 2012).

32 Avaliação quanto à drenagem do local. Os cursos d água que originalmente escoarem em direção a vala deverão ser desviados e canalizados. Caso não seja possível, deverão ser executadas as obras que se fizerem necessárias para evitar o arraste do material (GUILHEM, 2006). Deverão ser construídas canaletas para escoamento das águas pluviais, a fim de evitar danos que possam ser provocados pela infiltração destas águas na vala. As escavações em todas as suas etapas deverão ser preservadas secas, visando se com isto não só a preservação higiênica ambiental como também garantir a estabilidade de suas paredes. Onde se fizerem necessários deverão ser executados serviços de drenagem e rebaixamento de aquífero freático (GUILHEM, 2006) Larguras das valas A largura da vala é função do DN, da natureza do terreno, da profundidade de assentamento, do método de escoramento e da compactação. Salvo indicação contrária, a profundidade mínima da vala é aquela que resulta em uma altura de recobrimento não inferior a 0,8 m, a partir da geratriz superior do tubo. No momento da execução, é necessário: Estabilizar as paredes da vala, seja por talude, seja por escoramento, Eliminar os vazios do declive para evitar as quedas de blocos de terra ou de pedra, Acomodar o material retirado, deixando uma berma de 0,4m de largura. (GUILHEM, 2006).

33 33 QUADRO 2 - PROFUNDIDADE DAS VALAS Profundidade em m Terra Rocha Brejo Asfalto Paralelo ATÉ a a a a FONTE: COMPAGAS, 2000 Nota: No caso de cruzamentos com outras infraestruturas, a profundidade deverá ser suficiente para permitir a cobertura definida e o espaçamento mínimo de 300 mm entre as geratrizes mais próximas. Para valas com profundidades entre 1,5 e 3,0 m acrescentar 20% e, para profundidade entre 3,0 e 5,0 m acrescentar 50% aos valores acima. Estes valores não se aplicam para os casos de atendimento a emergência. 2.2 MÉTODOS NÃO DESTRUTIVOS (MND) Associação Brasileira de Tecnologias Não Destrutiva ABRATT, os métodos não destrutivos (MND), como: O Método Não Destrutivo (MND) é a ciência referente à instalação, reparação e reforma de tubos, dutos e cabos subterrâneos utilizando técnicas que minimizam ou eliminam a necessidade de escavações, (ABRATT, 2007). O conceito acima desenvolvido pela ABRATT 2007, seguindo as orientações da Sociedade Internacional de Tecnologia Não Destrutiva ISTT. A ISTT e suas filiadas atendem aos organismos ligados à instalação de redes subterrâneas de gás, água, esgoto, telecomunicações e distribuição elétrica; consultores, empreiteiros e instaladores de fábricas; engenheiros rodoviário e pessoal envolvido com o gerenciamento do tráfego e a integridade das redes rodoviárias; e pessoal de pesquisa e desenvolvimento de sistemas subterrâneos. Essas sociedades preocupam-se com a construção e o meio ambiente, e reconhecem os altos custos sociais impostos ao público pelas obras a céu aberto para instalação de redes, A NASTT - North American Society for Trenchless Technology tem o seguinte conceito para MND:

34 34 Uma família de métodos, materiais e equipamentos cuja utilização pode ser na construção de redes novas ou na recuperação de redes existentes no sub-solo (substituição ou reabilitação), com a menor ruptura possível da superfície, menor influência no sistema viário (tráfego), pouca ou nenhuma influência no entorno da obra (comércio e serviços) e outras atividades, (ARIARATNAM, 2007). A técnica do Método Não Destrutivo (MND), não é uma novidade recente, tanto que a Sociedade Internacional de Tecnologia Não Destrutiva - ISTT foi criada no Reino Unido em setembro de Desde essa data, vem incentivando em todo o mundo o emprego de tecnologia dos Métodos Não Destrutivo (MND) e a formação de sociedades filiadas, nacionais e regionais (ABRATT, 2007). A partir do século XX, o acesso aos serviços públicos através das redes de utilidades (internet, TV a cabo, energia, gás, telefonia, etc.) passou a ser oferecido com maior intensidade nas principais cidades do mundo. No Brasil, as redes de infraestrutura urbana, no caso de saneamento, começaram a ser implantada a partir do século XIX em especial na capital da Província, atual cidade de São Paulo, diante do grande crescimento das aglomerações urbanas daquela época (ROCCO, 2006). Nas últimas duas décadas, houve um aumento significativo dos serviços colocados à disposição do mercado consumidor, o que tem demandado novas obras de engenharia, seja para sua ampliação ou mesmo a implantação de novas redes de infraestrutura que venham atender às demandas por esses serviços. No Brasil, a Associação Brasileira de Tecnologias Não Destrutiva - ABRATT, desde 1999, juntouse a esse privilegiado grupo de entidades, e vem trabalhando na divulgação e suporte a essas tecnologias, em conjunto com Universidades do mundo inteiro, inclusive a Universidade de São Paulo USP (ROCCO, 2006).

35 35 A técnica de cravação de tubos foi desenvolvida nos Estados Unidos há cerca de 100 anos, e sua evolução no mundo e no Brasil está apresentada no Quadro 3 (FORTES, 2010). QUADRO 3 - EVOLUÇÃO DAS TÉCNICAS DE CRAVAÇÃO DE TUBOS Período Técnica utilizada Década de 60 Emprego mais frequente da técnica de cravação de tubos Década de 70 Associações de pipejacking Sistema de instalação direta de tubos atrás de um Equipamento Blindado (Shield) que executa o avanço de segmentos de tubos através de pistões hidráulicos (macaco), a partir de uma Coluna de Perfuração, de modo que os tubos formem uma coluna contínua dentro do solo. Década de 70 Brasil Mini-túneis, com equipamentos de frente aberta e escavação manual. A partir de 1993 Máquinas mais modernas Brasil FONTE: COUTINHO e NEGRO JUNIOR, No mundo a tecnologia de escavação de túneis do tipo, shield remete do século passado, entretanto este método ao longo dos anos e principalmente a partir da década 1960 vem agregando uma série de inovações tecnológicas (FORTES, 2010). Com a evolução tecnológica acontecendo em todas as áreas, a engenharia não poderia ficar de fora deste desenvolvimento. Era inconcebível, que para atender as necessidades da sociedade de instalações, e reabilitações de redes (água, esgotos, gás, comunicação e etc.), fosse preciso afetar outros aspectos importantes para esta mesma sociedade, como: o meio ambiente e a mobilidade urbana. A engenharia precisava de instrumentos, técnicas e tecnologias que permitissem navegar ou instalar novos serviços que reabilitassem, ou inovassem melhorando a qualidade dos serviços prestados (ABRATT, 2007).

36 Categoria dos métodos não destrutivos Os Métodos Não Destrutivos (MND) podem ser divididos em três grandes categorias: reparo e reforma; substituição in loco; e instalação de novas redes (ABRATT, 2007) Reparo e Reforma de Dutos Compreendem os métodos de recuperação da integridade de tubulações defeituosas e de estruturas subterrâneas, bem como a extensão de sua vida útil. Os Métodos compreendem: a) Revestimento por inserção de novo tubo: Técnica mais simples de substituição de redes cujas dimensões não permitem a entrada de pessoas, a inserção consiste em puxar como na figura por guinchos. O conceito de utilizar o furo existente no solo para instalar uma nova rede dentro da antiga foi estabelecido há muito tempo, havendo registros de inserção de tubos cerâmicos por guincho, para dentro de redes de água e esgoto, (ABRATT, 2007). FIGURA 19 INSTALAÇÃO POR INSERÇÃO FONTE: ABRATT, 2007

37 37 b) Revestimento por inserção apertada de tubulação deformada: O uso de revestimentos por inserção de tubulação deliberadamente deformada antes da inserção, com posterior recomposição de sua forma original após a colocação, de modo a ficarem justos dentro da tubulação existente corresponde a inserção apertada de tubulação deformada ( close-fitlining ou modifiedsliplining ) (ABRATT, 2007). FIGURA 20 - INSERÇÃO APERTADA DE TUBULAÇÃO FONTE: ABRATT, 2007 c) Revestimento por aspersão: Trata-se de sistemas de revestimento por aspersão para tubos pressurizados de pequeno diâmetro (sem condições de acesso para pessoas) conforme demonstrado na figura abaixo (ABRATT, 2007), FIGURA 21 - CABEÇOTE DE ASPERSÃO DE REVESTIMENTO EM EPÓXI FONTE: ABRATT 2007

38 38 d) Revestimento por inserção com cura in loco: A principal alternativa para a inserção com tubos e suas variações é o revestimento por inserção com cura in loco, às vezes chamado de revestimento in situ, revestimento macio ou tubo curado in loco (CIPP), conforme demonstrado na figura abaixo (ABRATT, 2007) FIGURA 22 - FRATURAS MÚLTIPLAS EM UMA REDE DE TUBOS CERÂMICOS FONTE: ABRATT, 2007 e) Reparos e vedações localizados: Foram desenvolvidos diversos sistemas para reparos localizados, a maioria destinada à recuperação de redes de esgoto e alguns destinados à vedação de juntas em redes pressurizadas (ABRATT, 2007).

39 39 FIGURA 23- TESTE E VEDAÇÃO DE JUNTAS COM UTILIZAÇÃO DE ASSENTADOR INFLÁVEL FONTE: ABRATT, 2007 f) Recuperação de tubos de grande diâmetro e de Poços de Acesso. As técnicas de recuperação de redes e poços de visita de tubulações de grande diâmetro são provavelmente as mais antigas formas de método não destrutivo (MND) (ABRATT, 2007) Instalação de Novas Redes Os Métodos Não Destrutivos (MND) para instalação de novas tubulações, dutos e redes compreendem (ABRATT, 2007): Perfuração por Percussão e Cravação; Perfuração Direcional e Guiada; Cravação de Túneis e Micro-Túneis.

40 Substituição In loco das Novas Redes Referem-se à substituição de uma rede por outra de mesmo diâmetro ou de diâmetro maior através do arrebentamento ou destruição da rede existente e instalação simultânea da tubulação final (ABRATT, 2007). 2.3 EQUIPAMENTOS DO SISTEMA MÉTODO NÃO DESTRUTIVOS O avanço tecnológico dos instrumentos de perfuração possibilitou o desenvolvimento de maquinários que permitissem a evolução do sistema MND. A metodologia de medir distâncias entre pontos, ângulos entre direções e locar pontos, além da determinação de coordenadas, possibilitou um aumento significativo da exatidão dos trabalhos de cravação da tubulação conforme podem ser observados (ABRATT, 2007): a) Estações totais integradas com GPS ( Global Positioning System ) que significa sistema de posicionamento global, permite aos profissionais de diversas áreas obterem precisão em seus trabalhos e maior precisão em seus levantamentos topográficos. Na Figura 24, a imagem representa o aparelho de escaneamento chamado Digitrak que mede a profundidade, inclinação e temperatura da sonda de perfuração, que orienta o operador da maquina da necessidade ou não de mudanças de direção ou inclinação, todas as informações do Digitrak, visualizadas pelo operador da máquina (ABRATT, 2007).

41 41 FIGURA 24 - O APARELHO DE ESCANEAMENTO DO SOLODIGITRAK FONTE: ABRATT, 2007 b) Perfuratriz unidirecional - são utilizadas para instalação não destrutiva de tubos de 40mm e grandes diâmetros 2000mm em PEAD (Polietileno de Alta Densidade), PVC (Policloreto de polivinila ou policloreto de vinil), aço e tuboscamisa (ROCCO, 2006). A Figura 25 representa a perfuração do solo para cravação da tubulação. FIGURA 25 PERFURATRIZ, EQUIPAMENTO SISTEMA AUTOMÁTICO DE ALIMENTAÇÃO E RETIRADAS DE BARRAS FONTE: ABRATT, 2007 c) Sondas utilizadas nas perfuratrizes horizontais direcionais - é determinada após a elaboração do plano de furo, que é definido em função das várias interferências existentes e do tipo de solo. Após o conhecimento da profundidade da tubulação a ser implantada, é definido o tipo de sonda a ser

42 42 utilizada naquela obra (ROCCO, 2006). As sondas (Figura 26) orientam o operador da perfuratriz, determinando a inclinação, direção, profundidade do furo guia. FIGURA 26 - PERFURATRIZ SONDEQ MODELO SMA200 FONTE: SONDEQ, Tecnologia e precisão Antes de iniciar a perfuração, engenheiros e técnicos realizam o levantamento topográfico. Levantamentos precisos e investigações adequadas de campo são essenciais para o sucesso desses métodos, por minimizarem o risco de imprevistos que possam ocorrer durante a execução dos serviços (PALAZZO, 2008).

43 43 FIGURA 27 - FLUXOGRAMA PARA MONTAGEM DO EQUIPAMENTO Determina o porte e o tipo de equipamento de perfuração Deve-se ancorar o equipamento no terreno. Alinhar e dar a inclinação correta da haste Deve-se alimentar o equipamento com a haste de perfuração, a instalçãoautomatizada na ponta da haste existe um transmissor que envia ondas para um receptor na superfície Um computador de bordo transforma as informações enviadas pelo receptor em gráficos, por onde se monitora a perfuração. FONTE: ABRATT, 2006 Inicia-se a perfuração com o furo guia, enquanto a perfuratriz passa sobre o solo, o navegador ou fiscal de solo segue a sonda de perfuração Tecnologia e capacidade diferenciada do MND Para cada tipo de solo e qual a utilização que se destina, é utilizado um tipo de sonda diferente, a haste é de 3 metros, o que diferencia uma máquina da outra é capacidade de armazenamento de hastes Área de atuação do sistema MND Após a primeira perfuração é injetado um fluído polímero enitonita, para evitar que o vão se feche, protegendo a parede do furo e lubrificando o equipamento de perfuração; a haste tem movimento giratório e se locomove nos quatros sentidos, para frente, para trás, para a esquerda e para direita. Após Completar o furo a cabeça de perfuração é substituída pelo alargador que determina o diâmetro do

44 44 tuboque se utiliza na obra, que realiza o trabalho inverso do furo guia e traz o tubo que será utilizado segundo (PALAZZO, 2008) Tecnologia e preservação da área de construção O MND preserva ruas, calçadas, conservando o fluxo no trânsito do local da obra. Pois com o aumento populacional, o grande fluxo de veículos e o adensamento de grandes centros urbanos, a necessidade do saneamento básico é indispensável para a garantia da qualidade de vida e a conservação de recursos naturais (PALAZZO, 2008). A implantação, manutenção e a operação dos sistemas de esgotamento sanitário são fundamentais para garantir a eficiência do processo de: coleta, transporte e tratamento de esgoto. No entanto, qualquer problema no processo sanitário, principalmente na fase de transporte dos efluentes pode ocasionar consequências para as redes e coletores de esgoto, podendo gerar passivos ambientais, refletindo diretamente na população do entorno (CETESB, 1970). Em áreas densamente edificadas, com grande ocupação do espaço subterrâneo, a execução de obras subterrâneas, utilizando-se do emprego de valas a céu aberto, causa impactos sócios econômicos e ambientais cada vez maiores. Por menores que sejam a extensão e a profundidade necessárias, obras subterrâneas executadas a céu aberto causam enormes transtornos nos centros urbanos e nas vias principais, em especial pela intervenção no trânsito naturalmente intenso (PALAZZO, 2008). Desta forma, obras pouco dispendiosas, com baixo orçamento, inviabilizamse devido aos altos custos sociais inerentes às perturbações que ocasionam a milhares de pessoas, muitas vezes por períodos prolongados. Inúmeras vezes a

45 45 necessidade de interrupção do trânsito torna inexequível a execução de obras imprescindíveis para a comunidade (PALAZZO, 2008) Vantagens da utilização do método não destrutivo As vantagens da utilização do método são inúmeras, e se mostram claras tanto na superfície quanto no subsolo por onde irá passar a rede, suas vantagens estão expostas no quadro 4. QUADRO 4 VANTAGENS DA UTILIZAÇÃO NO MÉTODO NÃO DESTRUTIVO Vantagens para a superfície Vantagens para o subsolo Reduzir a praticamente zero o número Evitar desmoronamentos de rompimento e reposição de ruas Minimizar os transtornos e sujeira Evitar medidas muito caras para durante a execução estabilizar o subsolo Reduzir drasticamente o número de Ser adequado para uma grande engarrafamentos devido à paralisação ou desvios no transito variação de solos incluindo argilas moles, areias, pedregulhos, pedras e Minimizar a perturbação no subsolo com a consequente redução de recalques na superfície Apresentar um baixo risco de danos as tubulações já existentes Permitir a instalação de trechos de até 350 m entre os poços de serviço Reduzir o volume de material escavado Permitir travessias sob córregos, rios, e até emissários submarinos. FONTE: CALÇA, 2007 alterações de rocha. Operar em solos com pressão de aquífero freático de até 30 m Instalar tubulações com precisão de até 2 cm Possuir vedação através de anéis de borracha, o que aumenta muito a estanqueidade Dispensar a entrada de pessoas para operação e escavação Ser executado com tubos de grande resistência(40mpa) e impermeabilidade, aumentando assim a durabilidade da obra.

46 46 3 MATERIAIS E MÉTODOS A seguir serão apresentados os principais equipamentos, acessórios e materiais empregados nesta pesquisa. Além disso, também serão descritos os procedimentos envolvidos na Análise comparativa entre os métodos convencionais para abertura de valas e o não destrutivo de cravação para a rede de esgoto. FIGURA 28 - FLUXOGRAMA ESQUEMÁTICO DAS OPERAÇÕES Estudos para execução do projeto executivo Sondagens a percussão para Determinação do MND Retira-se amostras de solo Identificação de presença de rocha e profundidade do lençol d água Realiza-se ensaios de laboratório (propriedades mecânicas) Determinação das tensões que serão aplicadas pela frente de escavação e o tipo de cabeça cortante Calcula-se coeficiente de atrito, peso específico Estima-se as tensões de cisalhamento na interface maciço-tubo Define-se a força propulsora dos macacos hidráulicos e potencia das bombas de injeção de fluído

47 Aberturas de valas a céu aberto (Método destrutivo) FIGURA 29 - FLUXOGRAMA PARA ABERTURA DE VALAS Sinalização da área de trabalho Demarcação da área de abertura da vala FONTE: o próprio autor Abertura da vala Nivelamento da vala com areia Assentamento da tubulação Aterro da vala aberta Compactação do solo Recomposição da pavimentação

48 48 Com o intuito de avaliar o custo benefício, vantagens e desvantagens de aberturas de valas a céu aberto para instalação de redes de esgoto, buscamos avaliar a produtividade na abertura de valas, movimentação de terra bem como destino final, profundidade de abertura de valas e riscos ao trabalhador, transtornos gerados a região (pedestres, trafego de carros, ônibus etc...), e problemas encontrados no decorrer da obra. A seguir serão descritas as principais etapas constituintes desta fase do projeto que estruturalmente pode ser divididas em: caracterização inicial da área de trabalho, atividades de investigação de campo, concepção do projeto, implantação de estruturas de controle e execução das perfurações Caracterização inicial da área de trabalho: A área onde foram executadas as instalações através de valas a céu aberto, está localizada na cidade de Curitiba PR, mais especificamente no Bairro Jardim Esplanada Seminário na Rua Dr. Enéas Marques dos Santos (Figura 29). FIGURA 30 LOCALIZAÇÃO DA ABERTURA DE VALA A CÉU ABERTO FONTE: google, 2014.

49 49 Para a aberturaa da vala estudada, foi destinado à escavação quatro funcionários, dentre eles operador da máquina, e mais três ajudantes todos submetidos sob a orientação do mestre da obra, os equipamentos utilizados foram uma Bobcat tipo escavadeira, um martelo rompedor para quebrar o asfalto bem como equipamentos manuais como picaretas, cortadeiras e pá conforme (Figuras 31). FIGURA 31 EQUIPAMENTOS a) Bob Cat b) Rompedor FONTE: o próprio autor O tamanho da vala escavada foi de 15m de comprimento, 0,70m de profundidade e 1,00m de largura para receber uma tubulação de PVC de 100 mm, onde o processo iniciou-sum rompedor, posteriormente a abertura da vala com a Bob Cat colocando-a em com o desprendimento do asfalto do solo com a ajuda de nível para assim a preparação da cama com areia e a colocaçãoo da tubulação. Após a tubulação instalada iniciou-se o processo de reaterro, a cada 20cm uma compactação para preenchimento de vazios no solo (Figura 32).

50 50 FIGURA 32 - PROCEDIMENTO DA ABERTURA AO FECHAMENTO DA VALA a) Abertura da vala b) Diâmetro tubulação c)tubulação 100mm d) Fechamento da vala FONTE: o próprio autor

51 Sistema Não Destrutivo (MND). FIGURA 33 - FLUXOGRAMA PARA CRAVAÇÃO DE TUBULAÇÃO (MND) Sinalização da área de trabalho Nivelamento do equipamento nave gaitor Verificação do levantamento topográfico Acoplamento do alargador guia Furo guia Alargamento do furo para o diâmetro da tubulação a ser cravada FONTE: o próprio autor Passagens da tubulação Recomposição da pavimentação

52 52 A região onde foi implantado o Sistema MND, também esta situada na Cidade de Curitiba PR, mais especificamente no Bairro Ahú, Rua Marechal Mallet (Figura 34). FIGURA 34 - LOCALIZAÇÃO DO ESTUDO DE CASO DO SISTEMA NÃO DESTRUTIVO FONTE: o próprio autor Para a execução do projeto foi destinado sete funcionários dentre eles estão subdivididos entre: Operador de maquina, Motorista, Navegador, Operador de retro escavadeira e Soldador e dois ajudantes. Os equipamentos utilizados para a realização do projeto foi uma Perfuratriz Direcional (Navegator), Retro-escavadeira modelo LB 110 Shark New Holand, uma Caminhoneta Ford F , uma Maquina de solda para união da tubulação Modelo Rothenberger, Compactador de solo Bosch, e equipamentos manuais como enxadas, pás, picaretas, marretas dentre outros (conforme a Figura 35).

53 53 FIGURA 35 EQUIPAMENTOS PARA REALIZAÇÃO DO PROJETO a) Navegator b) Retroescavadeira c) Equipamento de solda d) Compactador de solo FONTE: O próprio autor

54 54 FIGURA 36 - DEMONSTRATIVA DE OPERAÇÃO DA NAVEGATOR Fonte: ABRATT, ANÁLISE DOS FATORES AVALIADOS PARA OPERAÇÃO ENTRE OS DOIS MÉTODOS. Fluxo de veículos Acesso de máquinas Circulação de pedestres Comércio Zoneamento Solo geologia Pavimentação Analise de movimentação de terra em relação ao volume de material retirado comparando o sistema não destrutivo ao sistema convencional. Para sistema MND tivemos um volume de movimentação de terra igual a: