Engenharia Civil

Como os engenheiros constroem estruturas subaquáticas?

Como os engenheiros constroem estruturas subaquáticas?

Você já olhou para uma grande ponte ou outra estrutura cuja fundação estava enraizada debaixo d'água e se perguntou como os engenheiros a construíram ou como a consertarão? Quando a construção precisa ocorrer em algum lugar submerso, os engenheiros usam uma série de grandes estacas cravadas no leito d'água, chamadas de ensecadeiras, para criar um local de trabalho seco.

A maneira como as ensecadeiras são construídas

Em termos de engenharia geotécnica, o processo não é tão simples quanto empurrar paredes contra o solo, os engenheiros precisam projetar cuidadosamente a estrutura para não inundar e manter os trabalhadores protegidos contra o colapso. Mais tradicionalmente, você veria ensecadeiras no processo de construção de pilares de suporte para pontes, mas elas podem ser usadas em uma ampla variedade de engenharia aquosa

As estacas de uma ensecadeira são cravadas na terra em qualquer formação necessária para uma profundidade específica. Quando a água está em um lado de uma parede e a água é bombeada para fora do outro lado da parede, isso cria um sistema hidraulicamente instável que pode fazer com que a água escoe para o solo.

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Sem se tornar muito complexo na engenharia geotécnica desse fenômeno hidráulico, há uma profundidade na qual uma parede pode ser cravada no solo que impedirá a água de vazar para o outro lado da parede - normalmente definido pelo tipo de solo e lençol freático. As estacas usadas em cofferdams são normalmente cravadas na superfície a um mínimo dessa altura calculada para manter a água fora.

Removendo a água da estrutura

Depois que toda a ensecadeira está instalada, as bombas são usadas para extrair o interior da água para a estrutura da barragem, criando, em última análise, um espaço de trabalho seco. Às vezes, colocar as estacas que compõem a ensecadeira até a profundidade necessária no leito do lago / oceano / rio é simplesmente muito caro ou impraticável. Em casos como esse, uma série de bombas são instaladas para bombear constantemente o excesso de água à medida que penetra na estrutura da ensecadeira.

Essas estruturas são muito usadas na construção de barragens, pilares para pontes ou outras formas de engenharia aquática. Embora possa parecer que ter uma área de trabalho tão grande sob o nível de água circundante possa ser perigoso, e é, não é tão perigoso quanto você pode pensar. O trabalho dentro de ensecadeiras geralmente só é permitido nas condições mais puras, quando a água geralmente está estática. Nesses estados, os modos de ruptura da barragem de estaca são lentos e previsíveis por natureza. Para ajudar a lutar contra essas falhas lentas também, uma série de bombas primárias ou de reserva podem entrar em operação para ajudar a manter o interior da ensecadeira seco até que as equipes possam evacuar.

Quando os navios precisam ser consertados, os engenheiros também usam cofferdams como uma espécie de doca seca para isolar o navio da água e repará-lo onde ele está. Isso normalmente é feito em navios maiores, onde de outra forma seria impossível içar o navio para fora da água. Assim, por exemplo, quando um navio de cruzeiro é alongado ou expandido, os engenheiros constroem uma ensecadeira ao redor do navio e bombeiam a água, permitindo que os trabalhadores tenham uma área de trabalho seca. É importante notar que as ensecadeiras não são baratas, mas para os empreendimentos onde são utilizadas são a única opção de construção.

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Também pode parecer que a criação dessas grandes ensecadeiras é muito cara - elas são. Os engenheiros evitam usar qualquer forma de construção subaquática a todo custo, mas quando necessário, as ensecadeiras são muito mais seguras do que outros métodos de construção subaquática, como o uso de mergulhadores. Eles também são uma solução mais permanente quando os projetos contínuos precisam ser realizados nas margens de lagos ou oceanos, como na foto acima.

Assim que a obra é concluída, a água é bombeada de volta para a ensecadeira e as pilhas são removidas. Em termos de espaços de trabalho de construção temporária, cofferdams gigantes podem ser um dos mais legais e impressionantes.

História das ensecadeiras

As cofferdams são um tanto antigas quando se trata de vigas de construção subaquáticas que, na verdade, não existem outras maneiras de construir debaixo d'água. As origens dessas estruturas remontam ao império persa, onde começaram como ensecadeiras de terra.

Essas primeiras estruturas foram feitas essencialmente como você poderia pensar, com paredes de terra sendo erguidas, a água sendo despejada, a estrutura sendo construída e, em seguida, as paredes de terra removidas. Era bastante tedioso, perigoso e demorado, mas funcionou.

A próxima inovação na engenharia de ensecadeiras foi feita pelos romanos. Engenheiros romanos usaram pilhas de lenha que colocaram em leitos d'água para isolar áreas subaquáticas. Esta foi uma façanha particularmente impressionante, considerando que a função era semelhante aos caixotões de aço modernos, mas os romanos foram capazes de realizá-la com suportes de madeira.

No que parece um retrocesso na engenharia de ensecadeiras, a próxima inovação foi passar para os sacos de areia, o que não ocorreu até o final do século XIX. Durante as guerras napoleônicas, as pessoas começaram a usar sacos de areia para controlar a água. Os sacos foram inicialmente usados ​​para proteger as tropas, mas eventualmente começaram a ser usados ​​para controlar a água através da construção de barragens rápidas. Embora não seja o uso tradicional de ensecadeiras, essas primeiras represas de sacos de areia permitiam movimentos de tropas, ao mesmo tempo que ofereciam o benefício adicional de proteção contra tiros.

Caixas de estaca-prancha de aço

Finalmente, após a longa história de ensecadeiras em construção, no início de 1900, as ensecadeiras de aço foram inventadas por um engenheiro alemão. Essas primeiras barragens de aço utilizaram uma inclinação em forma de U entrelaçada para controlar o fluxo de água e são muito parecidas com o que ainda vemos em uso hoje. Esta foi realmente a grande inovação final na história da Cofferdams, pois hoje, vemos apenas pequenas mudanças proprietárias na tecnologia de intertravamento de parede.


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