Obras Subaquáticas: Desafios, técnicas e tecnologias

1. Introdução

As obras subaquáticas podem ser consideradas um dos mais complexos e desafiadores tipos de trabalho realizados pelo homem, desde os primórdios da civilização até a atualidade. O nível de dificuldade se dá pelo fato de que o planejamento, condições adversas do meio agressivo e até mesmo a mão de obra, que precisa ser específica e qualificada para tal procedimento, requerem um conhecimento aprofundado do meio e do contexto em que as obras serão inseridas. Cerca de 71% da superfície terrestre é coberta por água e apenas 20% dos mares foram explorados e mapeados, pelo fato de que em grandes profundidades a pressão que a água exerce é muito grande e os equipamentos muitas vezes não a suportam (Li, H., Liu, Y., Liang, B., 2022).

2. Tipo de obras principais e desafios

2.1 Túneis submersos

Estes túneis são construídos geralmente para o transporte de petróleo, que tem origem nas estações de captação e destino às refinarias. Esse caminho é feito pelo leito do mar e devido às altas pressões, os trajetos em sua maioria são curtos, mas existem casos em que esse oleoduto é instalado na superfície e ele permanece flutuante, descartando o problema de sobrepressão. A Figura 1 ilustra um duto submarino para transporte de petróleo.

Outro exemplo de túneis submersos, são para o uso rodoviário e ferroviário, como é o caso do túnel do canal da Mancha, que conecta o Reino Unido com a França, conhecido como Eurotúnel. Esses túneis são construídos com um misto de concreto e aço, comumente chamados de concreto armado e precisam resistir tanto à pressões absurdas, como também ao ambiente agressivo por conta dos sais e principalmente a água salgada, que em contato com metais causa a oxidação fazendo assim com que a resistência seja comprometida. Para contornar essa situação, é utilizado o aço inoxidável e também a fibra de vidro, pois são capazes de suportar o meio agressivo por muito mais tempo (Guimarães B. S. S. 2021).

Figura 1: Duto submarino de petróleo

Fonte: Benflex

2.2 Pontes em águas profundas

No caso de pontes que passam por cima de rios ou mares, que possuem grande profundidade, é necessário que a sua base de sustentação seja firme e estabilizada para garantir a segurança. Um exemplo de obra desse tipo é a ponte de Akashi Kaikyoo, a maior ponte suspensa do mundo, que conta com duas torres principais e o vão entre elas mede 1.991 m. O rio Akashi, em estado natural, tem 60 m de profundidade, porém foi necessário uma escavação no leito, pois existia muita lama até chegar à parte firme para sustentação. Para isso foram utilizadas escavadeiras enormes neste trabalho.

Para a confecção das fundações, foram necessários caixões de 70 m de profundidade e 80 m de largura, com formato cilíndrico, cada um com capacidade de comportar 250.000 m³ de concreto. No total foram 120.000 toneladas aplicadas ao solo em cada torre.

No local há a presença de uma forte corrente, que se aplica como um empecilho trazendo areia e pedregulhos, mas depois de feita a concretagem dos caixões foi colocado uma espécie de filtro composto de pedras arredondadas e uma tampa superior, que serve de base para a ponte. O concreto utilizado foi um tipo especial com uma adesão maior que o comum no meio aquoso (INOVAE, 2013).

Imagem 02: Ponte Akashi KaiKyoo

Fonte: Engenharia e Construção. (2011). Foto ponte Akahsi. Recuperado em 7outubro, 2011, de http://www.engenhariaeconstrucao.com/2011/11/ponte-akashi-kaikyo-o-maior-tabuleiro.html

3. Novas Tecnologias

As inovações na área da engenharia têm sido exponenciais e para o ramo das construções subaquáticas não foi diferente. O avanço tecnológico permite que se garanta mais segurança no trabalho e melhor execução de projeto, sempre priorizando o melhor desempenho com a melhor utilização dos recursos, fazendo com que o rendimento da obra seja atingido ao máximo. Algumas das novas tecnologias implementadas são:

3.1 Modelagem e Simulação Computacional

Hoje em dia, os computadores têm uma capacidade de processamento muito grande, o que nos permite envolver uma maior quantidade de variáveis, ou seja, podemos representar quase que completamente a realidade. Ainda que não seja perfeito, o aprimoramento é notável. Algumas variáveis, como o comportamento das correntes da água, há poucos anos seria praticamente impossível de determinar com a precisão de hoje. O avanço é significativo, além de prevenir riscos e facilitar o planejamento da obra.

3.2 Impressão 3D Submarina

Esta tecnologia é muito parecida com a impressão 3D comum. O conceito de que a impressão é feita por camadas uma por uma se assemelha, porém, essa fica localizada imersa na água ou offshore. Teve como objetivo automatizar a produção e reduzir a necessidade do transporte de grandes estruturas até o local, sendo assim fabricada in loco. Como a “impressora” fica submersa, o material utilizado tem que ser apropriado para o serviço. Neste caso utiliza-se um concreto especial com a incorporação de aditivos, que aumentam sua impermeabilidade fazendo com que o processo de endurecimento, mesmo sob a água, ganhe resistência sem alterar sua composição.

A utilização de robôs remotamente controlados também contribui para a segurança e facilita o trabalho, sendo dispensado o uso de mão de obra humana no meio reduzindo riscos. Outro ponto interessante são as barreiras de fluxo que contém as correntes de água, para não interferir na produção.

4. Considerações Finais

Por fim, as obras subaquáticas representam um grande desafio técnico que consequentemente levam a avanços substanciais para a engenharia. É importante ressaltar que as novas tecnologias se alinham com os planejamentos e estudos para a conclusão das construções, a preocupação com a segurança tanto de trabalho quanto ambiental é redobrada nestes casos por serem obras muito grandes e caras. Nesse viés, este tipo de estrutura requer manutenções e monitoramentos periódicos, por conta do ambiente agressivo. Assim o monitoramento também tem aumentado sua eficiência com dados em tempo real que permitem uma análise que prevê um problema futuro necessário devido a grande complexidade.

Referências

LI, H.; LIU, Y.; LIANG, B. et al. Demands and challenges for construction of marine infrastructures in China. Front. Struct. Civ. Eng. 16, 551–563, 2022.

MORAIS, J. M. Petróleo em águas profundas: Uma história tecnológica da Petrobras na exploração e produção offshore. Brasília. Ipea: Petrobras, 2013. 

BELTRÃO, R. L. C.; SOMBRA, C. L; LAGE, A. C. V. M.; NETTO, J. R. F.; HENRIQUES, C. C. D. Challenges and New Technologies for the Development of the Pre-salt Cluster, Santos Basin, Brazil. OFFSHORE TECHNOLOGY CONFERENCE, OTC 19880, Houston, USA, p. 4–7, 2009.
INOVAE, Journal of Engineering, Architecture and Technology Innovation, São Paulo v. 1, n.1, p 133-143, set./dez., 2013. (ISSN 2357-7797)

---