Elementos geométricos para o planeamento físico de terminais portuários

ELEMENTOS GEOMÉTRICOS PARA O PLANEAMENTO FÍSICO DE TERMINAIS PORTUÁRIOS JERÓNIMO DANIEL AMORIM MARTINGO DISSERTAÇÃO DE MESTRADO APRESENTADA À FACULDADE DE ENGENHARIA DA UNIVERSIDADE DO PORTO EM ENGENHARIA CIVIL M 2014 E LEMENTOS G EOMÉTRICOS PARA O P LANEAMENTO F ÍSICO DE T ERMINAIS P ORTUÁRIOS J ERÓNIMO D ANIEL A MORIM M ARTINGO Dissertação submetida para satisfação parcial dos requisitos do grau de M ESTRE EM E NGENHARIA C IVIL — E SPECIALIZAÇÃO EM H IDRÁULICA Orientador: Professor Doutor Fernando Francisco Machado Veloso Gomes J UNHO DE 2014 M ESTRADO I NTEGRADO EM E NGENHARIA C IVIL 2012/2013 D EPARTAMENTO DE E NGENHARIA C IVIL Tel. +351-22-508 1901 Fax +351-22-508 1446  [email protected] Editado por F ACULDADE DE E NGENHARIA DA U NIVERSIDADE DO P ORTO Rua Dr. Roberto Frias 4200-465 PORTO Portugal Tel. +351-22-508 1400 Fax +351-22-508 1440  [email protected]t  http://www.fe.up.pt Reproduções parciais deste documento serão autorizadas na condição que seja mencionado o Autor e feita referência a Mestrado Integrado em Engenharia Civil - 2012/2013 - Departamento de Engenharia Civil, Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, Porto, Portugal, 2013. As opiniões e informações incluídas neste documento representam unicamente o ponto de vista do respetivo Autor, não podendo o Editor aceitar qualquer responsabilidade legal ou outra em relação a erros ou omissões que possam existir. Este documento foi produzido a partir de versão eletrónica fornecida pelo respetivo Autor. Elementos Geométricos para o Planeamento Físico de Terminais Portuários Aos meus Pais e à minha Irmã “Põe quanto tu és no mínimo que fazes” Fernando Pessoa Elementos Geométricos para o Planeamento Físico de Terminais Portuários Elementos Geométricos para o Planeamento Físico de Terminais Portuários i AGRADECIMENTOS Esta página destina-se ao desejo do autor desta dissertação expressar de forma sincera os agradecimentos a todas as pessoas que contribuíram, direta ou indiretamente, para a realização deste trabalho. Em primeiro lugar quero agradecer aos meus pais pela educação e princípios que me transmitiram, fazendo de mim a pessoa que sou hoje. Gostaria de agradecer também em particular ao Professor Doutor Fernando Francisco Veloso Gomes, orientador deste trabalho, pela disponibilidade e conhecimento transmitido, expressando todo o meu apreço pela pessoa e profissional que é. Ao Professor Doutor Paulo Jorge Rosa Santos pela sua disponibilidade em facultar bibliografia para o desenvolvimento de alguns tópicos deste trabalho. À D. Esmeralda pela sua simpatia genuína e pelo conforto que me proporcionou durante todo o ano letivo. Por fim, a entrega desta dissertação representa o fim de um ciclo da minha vida, assim não queria deixar de agradecer a todos aqueles amigos que me apoiaram e estiveram presentes nos momentos mais difíceis, em especial aos meus colegas de casa. A todos vós o meu sincero obrigado! Elementos Geométricos para o Planeamento Físico de Terminais Portuários ii Elementos Geométricos para o Planeamento Físico de Terminais Portuários iii RESUMO A presente dissertação teve por objetivo principal a elaboração de uma compilação de dados e recomendações para o dimensionamento de terminais portuários em termos de planeamento físico (lay-out). Numa primeira abordagem foi analisada a necessidade de evolução dos portos marítimos tendo em consideração o panorama de transporte marítimo existente atualmente, seguindo-se um estudo da influência dos navios mercantes no dimensionamento de alguns parâmetros de projeto. Após a diferenciação das tipologias de terminais portuários, realizou-se uma pesquisa bibliográfica e um conjunto de análises a terminais já construídos, dos quais resultou a apresentação de metodologias de dimensionamento que poderão servir de diretrizes para os projetistas que pretendam executar o dimensionamento das instalações portuárias. Com as metodologias estabelecidas é possível determinar os requisitos de área de terraplenos a dispor para a armazenagem das mercadorias de cada terminal, as profundidades e comprimentos de cais em função das características dos navios de projeto e das taxas de movimentação anuais. Na fase final da dissertação procedeu-se à aplicação prática dos procedimentos de cálculo propostos, em casos de estudo específicos, como os terminais de contentores e cruzeiros do porto de Leixões, o terminal de granéis sólidos do porto de Sines, o terminal roll-on/roll-off do porto de Setúbal e do porto de Lisboa e o terminal de contentores do porto de Luanda. As recomendações propostas podem servir de projeções e restrições a ponderar em novos projetos, no entanto, para uma aplicação concreta é necessário relaciona-las com as inúmeras variáveis consequentes das condições locais dos terminais. PALAVRAS-CHAVE: Portos, planeamento físico, terminais portuários, navios mercantes, metodologias de dimensionamento. Elementos Geométricos para o Planeamento Físico de Terminais Portuários x 5.1.2.5. Equipamentos da área do terrapleno de armazenagem .......................................................... 80 5.1.2.6. Área terrestre e edifícios ........................................................................................................... 81 5.2. TERMINAL DE GRANÉIS SÓLIDOS ................................................................................................. 82 5.2.1. ZONA DE ACOSTAGEM .................................................................................................................... 83 5.2.1.1. Fator de comprimento de cais .................................................................................................. 83 5.2.1.2. Profundidade de água .............................................................................................................. 84 5.2.1.3. Capacidade de carga ................................................................................................................ 85 5.2.1.4. Capacidade de descarga .......................................................................................................... 85 5.2.2. ZONA DE ARMAZENAGEM ................................................................................................................ 86 5.2.2.1. Dimensionamento da área de armazenagem .......................................................................... 86 5.2.2.2. Área total do terminal ................................................................................................................ 89 5.3. TERMINAL DE ROLL-ON/ROLL-OFF ............................................................................................... 89 5.3.1. CRITÉRIOS DE PROJETO ................................................................................................................. 89 5.3.2. CONSIDERAÇÕES DE PROJETO ........................................................................................................ 91 5.3.3. METODOLOGIAS E DIRETRIZES DE PROJETO ..................................................................................... 92 5.3.3.1. Diretrizes para as rampas de acesso ....................................................................................... 92 5.3.3.2. Exigências de cais .................................................................................................................... 94 5.3.3.3. Requisitos de área do terminal ................................................................................................. 95 5.4. TERMINAL DE CRUZEIROS ............................................................................................................ 97 5.4.1. PADRÕES DE PROJETO ................................................................................................................... 97 5.4.1.1. Classificação das instalações e terminais ................................................................................ 97 5.4.1.2. Indicações para aspetos de conceção ..................................................................................... 98 5.4.2. DIMENSIONAMENTO DOS ELEMENTOS PRINCIPAIS DO TERMINAL ........................................................ 99 6. APLICAÇÃO E VALIDAÇÃO DAS METODOLOGIAS ........... 105 6.1. INTRODUÇÃO ............................................................................................................................... 105 6.2. APLICAÇÃO AOS TERMINAIS DE CONTENTORES DO PORTO DE LEIXÕES ............................... 106 6.2.1. DESCRIÇÃO DO PORTO DE LEIXÕES ............................................................................................... 106 6.2.2. REQUISITOS DOS TERMINAIS DE CONTENTORES ............................................................................. 106 6.2.2.1. Requisitos de cais ................................................................................................................... 106 6.2.2.2. Requisitos de equipamentos .................................................................................................. 107 6.2.2.3. Requisitos da capacidade do terrapleno ................................................................................ 108 6.2.3. RESULTADOS DA APLICAÇÃO DAS METODOLOGIAS E COMPARAÇÃO CRÍTICA ..................................... 108 Elementos Geométricos para o Planeamento Físico de Terminais Portuários xi 6.3. APLICAÇÃO AO TERMINAL DE CONTENTORES DO PORTO DE LUANDA..................................... 109 6.3.1. DESCRIÇÃO DO PORTO DE LUANDA ................................................................................................ 109 6.3.2. REQUISITOS DO TERMINAL DE CONTENTORES ................................................................................. 109 6.3.2.1. Requisitos de cais ................................................................................................................... 110 6.3.2.2. Requisitos de equipamentos ................................................................................................... 111 6.3.2.3. Requisitos da capacidade do terrapleno ................................................................................. 111 6.3.3. RESULTADOS DA APLICAÇÃO DAS METODOLOGIAS E COMPARAÇÃO CRÍTICA ..................................... 112 6.4. APLICAÇÃO AO TERMINAL DE GRANÉIS DO PORTO DE SINES ................................................... 113 6.4.1. DESCRIÇÃO DO PORTO DE SINES ................................................................................................... 113 6.4.2. REQUISITOS DO TERMINAL DE GRANÉIS .......................................................................................... 113 6.4.2.1. Requisitos de cais ................................................................................................................... 113 6.4.2.2. Requisitos de equipamentos ................................................................................................... 113 6.4.2.3. Requisitos da área de armazenagem ..................................................................................... 113 6.4.3. RESULTADOS DA APLICAÇÃO DAS METODOLOGIAS E COMPARAÇÃO CRÍTICA ..................................... 114 6.5. APLICAÇÃO AO TERMINAL ROLL-ON/ROLL-OFF DO PORTO DE SETÚBAL ................................ 115 6.5.1. DESCRIÇÃO DO PORTO DE SETÚBAL .............................................................................................. 115 6.5.2. REQUISITOS DO TERMINAL ROLL-ON/ROLL-OFF ............................................................................... 115 6.5.2.1. Requisitos de rampas de acesso e cais .................................................................................. 115 6.5.2.2. Requisitos da área do terminal ................................................................................................ 115 6.5.3. RESULTADOS DA APLICAÇÃO DAS METODOLOGIAS E COMPARAÇÃO CRÍTICA ..................................... 116 6.6. APLICAÇÃO AO TERMINAL ROLL-ON/ROLL-OFF DO PORTO DE LISBOA ................................... 116 6.6.1. DESCRIÇÃO DO PORTO DE LISBOA ................................................................................................. 116 6.6.2. REQUISITOS DO TERMINAL ROLL-ON/ROLL-OFF ............................................................................... 116 6.6.2.1. Requisitos de rampas de acesso e cais .................................................................................. 116 6.6.2.2. Requisitos da área do terminal ................................................................................................ 117 6.6.3. RESULTADOS DA APLICAÇÃO DAS METODOLOGIAS E COMPARAÇÃO CRÍTICA ..................................... 117 6.7. APLICAÇÃO AO TERMINAL DE CRUZEIROS DO PORTO DE LEIXÕES .......................................... 118 6.7.1. DESCRIÇÃO DO TERMINAL ............................................................................................................. 118 6.7.2. REQUISITOS DO TERMINAL DE CRUZEIROS ...................................................................................... 118 6.7.2.1. Requisitos de cais ................................................................................................................... 118 6.7.2.2. Requisitos de processamento de passageiros ....................................................................... 118 6.7.3. RESULTADOS DA APLICAÇÃO DAS METODOLOGIAS E COMPARAÇÃO CRÍTICA ..................................... 118 Elementos Geométricos para o Planeamento Físico de Terminais Portuários xii 7. SÍNTESE E CONCLUSÕES .............................................................................. 121 7.1. SÍNTESE E CONCLUSÕES ............................................................................................................ 121 7.2. DESENVOLVIMENTOS FUTUROS ................................................................................................. 122 BIBLIOGRAFIA ..................................................................................................................................... 123 ANEXO – A1 ........................................................................................................................................ 127 ANEXO – A2 ........................................................................................................................................ 133 ANEXO – A3 ........................................................................................................................................ 137 ANEXO – A4 ........................................................................................................................................ 141 ANEXO – A5 ........................................................................................................................................ 145 ANEXO – A6 ........................................................................................................................................ 149 ANEXO – A7 ........................................................................................................................................ 153 Elementos Geométricos para o Planeamento Físico de Terminais Portuários xiii ÍNDICE DE FIGURAS Fig.1 – Constrangimentos das instalações portuárias ............................................................................. 2 Fig.2 – Quotização do mercado dos transportes internacionais em Portugal ......................................... 7 Fig.3 – Evolução do volume de mercadorias transportadas por via marítima ......................................... 8 Fig.4 – Densidade de rotas marítimas mundiais ...................................................................................... 8 Fig.5 – Ampliação do terminal de contentores do porto de Sines ......................................................... 10 Fig.6 – Rede de acessos ao porto de Leixões ....................................................................................... 11 Fig.7 – Navio Emma Maersk .................................................................................................................. 14 Fig.8 – Navio graneleiro Vale Brasil ....................................................................................................... 15 Fig.9 – Exemplo de navio roll-on/roll-off com rampa de popa ............................................................... 16 Fig.10 – Navio cruzeiro MS Oasis of the Seas ...................................................................................... 17 Fig.11 – Relação comprimento/capacidade de transporte – navios porta-contentores ......................... 18 Fig.12 – Relação largura/capacidade de transporte – navios porta-contentores .................................. 18 Fig.13 – Relação calado/capacidade de transporte – navios porta-contentores ................................... 19 Fig.14 – Relação calado/comprimento – navios porta-contentores ....................................................... 19 Fig.15 – Relação comprimento/Dwt – navios graneleiros ...................................................................... 20 Fig.16 – Relação largura/Dwt – navios graneleiros ............................................................................... 21 Fig.17 – Relação calado/Dwt – navios graneleiros ................................................................................ 21 Fig.18 – Relação comprimento/Dwt – navios cruzeiro ........................................................................... 22 Fig.19 – Relação largura/Dwt – navios cruzeiro .................................................................................... 23 Fig.20 – Relação calado/Dwt – navios cruzeiro ..................................................................................... 23 Fig.21 – Configuração em planta do canal de aproximação .................................................................. 26 Fig.22 – Representação de alguns dos fatores que influenciam o dimensionamento .......................... 28 Fig.23 – Representação da área de manobras dentro de um porto ...................................................... 31 Fig.24 – Projeção da distribuição dos volumes de contentores em 2015 ............................................. 33 Fig.25 – Contentores de 8,5 e 8 pés de altura ....................................................................................... 34 Fig.26 – Representação dos diferentes elementos principais constituintes de um terminal de contentores ............................................................................................................................... 35 Fig.27 – Terminal de granéis sólidos do porto de Hamburgo ................................................................ 36 Fig.28 – Distribuição percentual das mercadorias nos terminais de importação e exportação ............ 36 Fig.29 – Formas de armazenamento de mercadorias ........................................................................... 38 Fig.30 – Terminal roll-on/roll-off do porto de Havre ............................................................................... 39 Fig.31 – Terminal turnarorund de cruzeiros do Porto de Miami ............................................................. 42 Elementos Geométricos para o Planeamento Físico de Terminais Portuários xiv Fig.32 – Distribuição dos passageiros pelas principais rotas mundiais de cruzeiro ............................. 42 Fig.33 – Representação da localização dos diferentes elementos a dimensionar no terminal ............ 44 Fig.34 – Síntese das operações nos terminais de granéis ................................................................... 46 Fig.35 – Fluxograma das operações nas instalações de um terminal .................................................. 47 Fig.36 – Diferentes áreas de competência dos equipamentos ............................................................. 48 Fig.37 – Equipamento de cais guindaste pórtico .................................................................................. 49 Fig.38 – Equipamento de cais guindaste móvel .................................................................................... 50 Fig.39 – Equipamento de cais guindaste de grande extensão ............................................................. 50 Fig.40 – Equipamento de transporte horizontal AGV ............................................................................ 51 Fig.41 – Equipamentos de transporte horizontal TTU’s ........................................................................ 52 Fig.42 – Equipamento de transporte horizontal MTS ............................................................................ 52 Fig.43 – Equipamento de transporte horizontal straddle carrier ........................................................... 53 Fig.44 – Equipamentos RTG’s .............................................................................................................. 54 Fig.45 – Equipamento carregador do tipo radial ................................................................................... 55 Fig.46 – Instalações de exportação de grãos........................................................................................ 56 Fig.47 – Equipamento de arraste de materiais ..................................................................................... 56 Fig.48 – Carregamento através de grua de garras ............................................................................... 57 Fig.49 – Chain buckets .......................................................................................................................... 58 Fig.50 – Bucket elevator ........................................................................................................................ 58 Fig.51 – Equipamento pneumático do tipo sucção ............................................................................... 59 Fig.52 – Empilhador e empilhador-reclaimer em áreas de armazenagem ........................................... 59 Fig.53 – Reclaimer em ponte e pórtico .................................................................................................. 60 Fig.54 – Principais tipologias das estruturas de acostagem ................................................................. 61 Fig.55 – Influência da amplitude da maré no dimensionamento da estrutura ...................................... 64 Fig.56 – Problemas de decisão no projeto de terminal de contentores ................................................ 65 Fig.57 – Possibilidades de posicionamento dos terraplenos ................................................................ 66 Fig.58 – Graus de utilização dos terminais dos portos analisados ....................................................... 67 Fig.59 – Relação métrica entre área de terrapleno e a capacidade de movimentação de contentores do terminal ........................................................................................................... 68 Fig.60 – Relação métrica entre o número de pórticos de cais e a capacidade de movimentação de contentores do terminal ...................................................................................................... 69 Fig.61 – Relação métrica entre o número de receções de navios porta-contentores e o número de pórticos de cais do porto ..................................................................................................... 69 Fig.62 – Relação métrica entre o calado de projeto e a capacidade de movimentação de contentores dos terminais ........................................................................................................ 70 Elementos Geométricos para o Planeamento Físico de Terminais Portuários xv Fig.63 – Relação métrica entre o comprimento do cais e a capacidade de movimentação de contentores dos terminais ........................................................................................................ 71 Fig.64 – Relação métrica entre o número de pórticos e o comprimento de cais dos terminais analisados................................................................................................................................. 72 Fig.65 – Relação métrica entre o comprimento do cais e a área de terrapleno dos terminais analisados................................................................................................................................. 72 Fig.66 – Representação do comprimento de cais .................................................................................. 75 Fig.67 – Duas tipologias de layout diferentes ........................................................................................ 78 Fig.68 – Diferenciação entre blocos com diferentes equipamentos ...................................................... 79 Fig.69 – Procedimento de desenvolvimento .......................................................................................... 80 Fig.70 – Localização dos terminais analisados ...................................................................................... 81 Fig.71 – Fator de comprimento de cais nos terminais analisados ......................................................... 81 Fig.72 – Calado de projeto versus capacidade de movimentação dos terminais analisados ............... 82 Fig.73 – Capacidade de carregamento instalada versus taxa de transferência anual .......................... 83 Fig.74 – Capacidade de descarregamento instalada versus taxa de transferência anual .................... 84 Fig.75 – Fatores de armazenagem para os terminais de importação analisados ................................. 85 Fig.76 – Fatores de armazenagem para os terminais de exportação analisados ................................. 85 Fig.77 – Pilha trapezoidal de material .................................................................................................... 86 Fig.78 – Fatores dos terminais analisados ............................................................................................ 87 Fig.79 – Disposições construtivas standard das rampas fixas segundo a ISO (6812), classe A e B respetivamente ...................................................................................................................... 91 Fig.80 – Representação de um exemplo de rampa ajustável ................................................................ 92 Fig.81 – Diferentes alternativas para o layout do cais ........................................................................... 93 Fig.82 – Diferentes tipologias de pontes de (Des)embarque ordenadas de acordo com o Quadro 25 – .............................................................................................................................. 98 Fig.83 – Diferentes áreas de acessibilidade condicionadas pelo tipo de passadiço ............................. 98 Elementos Geométricos para o Planeamento Físico de Terminais Portuários xvi Elementos Geométricos para o Planeamento Físico de Terminais Portuários xvii ÍNDICE DE QUADROS Quadro 1 – Modelos básicos de gestão portuária existentes .................................................................. 6 Quadro 2 – As diferentes gerações dos navios porta-contentores ........................................................ 14 Quadro 3 – Classificação dos navios graneleiros quanto ao material transportado .............................. 15 Quadro 4 – Categorias dos navios graneleiros ...................................................................................... 15 Quadro 5 – Tipos de navios roll-on/roll-off existentes ............................................................................ 16 Quadro 6 – A evolução dos navios cruzeiro .......................................................................................... 16 Quadro 7 – Fatores que influenciam o dimensionamento da largura do canal e respetivas recomendações ................................................................................................................... 27 Quadro 8 – Diâmetros mínimo e recomendados em função da profundidade da água e comprimento dos navios ..................................................................................................... 31 Quadro 9 – Propriedades de alguns granéis sólidos ............................................................................. 37 Quadro 10 – Quadro comparativo entre as vantagens das tipologias de terminais de cruzeiros ......... 41 Quadro 11 – Quadro síntese das recomendações para a seleção da configuração física da estrutura de acostagem ..................................................................................................... 63 Quadro 12 – Condições de acessibilidade a dados e métricas portuárias disponíveis ......................... 66 Quadro 13 – Equipamentos necessários por guindaste de cais ............................................................ 76 Quadro 14 – Dimensões das sub-áreas constituintes da área de apron ............................................... 77 Quadro 15 – Número de equipamentos a aplicar no terrapleno de armazenagem em função do sistema de operações ....................................................................................................... 79 Quadro 16 – Intervalos do fator de comprimento de cais nos terminais analisados ............................. 82 Quadro 17 – Média do calado de projeto e distribuição das tipologias dos navios graneleiros ............ 83 Quadro 18 – Fatores de armazenagem ................................................................................................. 86 Quadro 19 – Média dos fatores dos terminais analisados ..................................................................... 87 Quadro 20 – Fatores de conversão de veículos .................................................................................... 94 Quadro 21 – Requisitos típicos de área em função da tipologia de carga ............................................ 94 Quadro 22 – Síntese dos requisitos de áreas de apoio para terminais ro/ro e ferry ............................. 95 Quadro 23 – Classificação dos terminais de cruzeiros .......................................................................... 96 Quadro 24 – Classificação das instalações dos terminais de cruzeiros ................................................ 96 Quadro 25 – Principais tipologias e observações das pontes de embarque/desembarque existentes .......................................................................................................................... 97 Quadro 26 – Síntese dos terminais submetidos à aplicação das metodologias de dimensionamento ............................................................................................................ 103 Quadro 27 – Requisitos dimensionais dos cais dos terminais de contentores .................................... 104 Elementos Geométricos para o Planeamento Físico de Terminais Portuários xviii Quadro 28 – Larguras associadas à área de apron dos terminais de contentores ............................ 104 Quadro 29 – Definição de variáveis precedentes ao cálculo de dimensionamento do cais ............... 105 Quadro 30 – Requisitos e exigências de equipamentos nos terminais de contentores ..................... 106 Quadro 31 – Requisitos da capacidade do terrapleno de armazenagem ........................................... 106 Quadro 32 – Definição de variáveis precedentes ao cálculo de dimensionamento da capacidade do terrapleno ............................................................................................... 106 Quadro 33 – Comparação dos resultados obtidos com os requisitos do terminal Norte e Sul........... 107 Quadro 34 – Requisitos dimensionais do cais do terminal de contentores do porto de Luanda ........ 108 Quadro 35 – Largura associada à área de apron do terminal de contentores do porto de Luanda ... 108 Quadro 36 – Definição de variáveis precedentes ao cálculo de dimensionamento do cais ............... 108 Quadro 37 – Requisitos e exigências de equipamentos de cais no terminal de contentores do porto de Luanda .............................................................................................................. 109 Quadro 38 – Requisitos da capacidade do terrapleno de armazenagem do terminal de contentores do porto de Luanda ..................................................................................... 109 Quadro 39 – Definição de variáveis precedentes ao cálculo de dimensionamento da capacidade do terrapleno ............................................................................................... 110 Quadro 40 – Comparação dos resultados obtidos com os requisitos do terminal de contentores do porto de Luanda......................................................................................................... 110 Quadro 41 – Requisitos dimensionais do cais do Terminal Multipurpose .......................................... 111 Quadro 42 – Requisitos da área de armazenagem do terminal Multipurpose .................................... 112 Quadro 43 – Comparação dos resultados obtidos com os requisitos do terminal Multipurpose ........ 112 Quadro 44 – Requisitos da área do terminal roll-on/roll-off................................................................. 113 Quadro 45 – Comparação dos resultados obtidos com os requisitos do terminal Roll-on/roll-off ...... 114 Quadro 46 – Requisitos da área do terminal roll-on/roll-off................................................................. 115 Quadro 47 – Comparação dos resultados obtidos com os requisitos do terminal roll-on/roll-off........ 115 Quadro 48 – Requisitos dimensionais do cais do Terminal de Cruzeiros ........................................... 116 Quadro 49 – Comparação dos resultados obtidos com os requisitos do Terminal de Cruzeiros ....... 117 Elementos Geométricos para o Planeamento Físico de Terminais Portuários xix SÍMBOLOS, ACRÓNIMOS E ABREVIATURAS – Área total de armazenagem de carga roll-on/roll-off [ ] – Área terrestre a disponibilizar para armazenamento dos contentores [m2] – Área da base de um contentor [m2] – Área mínima recomendada para um bom funcionamento do apron [m2/passageiro] – Área do terrapleno do terminal de contentores [ha] – Largura do navio [m] – Coeficiente de bloco [-] – Comprimento do cais disponível [m] – Capacidade de movimentação do terminal [TEU/ano] – Vagas a disponibilizar [TEU] – Capacidade de movimentação no cais [TEU/ano] – Distância necessária para a não contaminação [m] – Dimensão horizontal da área de acessibilidade, adota-se normalmente o comprimento do navio de projeto [m] – Fator de inatividade [-] – Dimensão vertical da área de acessibilidade [m] – Número de Froude [-] – Fator de armazenagem – Fator de unidade [-] – Aceleração da gravidade [m/s2] – Altura de empilhamento [Número de contentores] h – Altura de água disponível [m] – Comprimento de cais [m] – Comprimento de cais requerido [h.m/sem] – Comprimento médio dos navios [m] – Comprimento entre perpendiculares do navio [m] – Comprimento teórico das pilhas [m] – Uso do cais, somatório do comprimento do navio com o intervalo de atracação [m] – Massa total disposta numa dada pilha de granéis [t] – Número de contentores com 20ft de comprimento [UN] – Número de contentores com 40ft de comprimento [UN] – Número de cais [UN] Elementos Geométricos para o Planeamento Físico de Terminais Portuários 4 Elementos Geométricos para o Planeamento Físico de Terminais Portuários 5 2 PORTOS MARÍTIMOS – TRANSPORTE MÁRITIMO 2.1.CONCEITO DE PORTO MARÍTIMO A palavra porto vem do latim portus, que significa sítio de uma costa ou de um rio onde os navios podem fundear, lugar onde se embarca ou desembarca, refúgio ou abrigo. Genericamente um porto é uma área abrigada, com agitação e ondulação reduzidas, destinada a acostagem de barcos e navios, com os serviços necessários ao carregamento e descarregamento de carga e ao armazenamento da mesma por um período temporário. A localização do porto, rio ou oceano, denomina o porto de fluvial ou marítimo. 2.2.MODELOS DE GESTÃO PORTUÁRIOS 2.2.1. CONCEITO DE AUTORIDADE PORTUÁRIA A autoridade portuária constituí uma das entidades públicas que tem um papel muito particular e difícil de desempenhar, sendo o grande operador portuário. É necessário coordenar, integrar e gerir todas as atividades que decorrem nas instalações portuárias. Geralmente a autoridade portuária detém as infraestruturas, os equipamentos e as áreas dos respetivos terminais. Outras das funções que são desenvolvidas são as atividades de regulamentação e fiscalização de todas as tarefas exercidas dentro do porto. Assim, esta entidade de um modo geral é a gestora e senhoria das instalações com funções de planeamento do porto a longo prazo, desenvolvendo a coordenação das tarefas, a gestão de contratos de concessão e o controlo e segurança do tráfego marítimo. 2.2.2. PRINCIPAIS MODELOS DE GESTÃO PORTUÁRIA O nível de intervenção estatal é variável, existindo portos totalmente privatizados, alguns em que o estado apenas estabelece linhas gerais ou até mesmo outros em que o estado é a entidade mais forte, gerindo toda a estratégia e política portuária. No entanto, visto que os portos têm um relevo e uma importância estratégica no sistema de desenvolvimento da economia dos países, na maioria das situações o controlo ao longo dos anos tem sido efetuado pelo poder público. Por outro lado com a necessidade de evolução nomeadamente de obras de ampliação e melhoramento da qualidade do serviço, são requeridos investimentos elevados que por vezes não estão ao alcance das entidades públicas, introduzindo assim o envolvimento dos agentes privados na gestão dos portos. Elementos Geométricos para o Planeamento Físico de Terminais Portuários 6 Independentemente do tipo de modelo de gestão adotado, os objetivos são comuns, destacando-se a eficiência e eficácia como os fundamentais. Qualquer que seja a estrutura escolhida os portos têm de estar direcionados para os mercados envolventes de maneira que possam proporcionar serviços de qualidade. Como objetivos específicos da reestruturação da gestão dos portos podem citar-se os seguintes (Rocha, 2012):  Aumentar a eficiência e diversificação dos serviços;  Reduzir os custos e fomentar a concorrência;  Promover o porto num mercado aberto;  Promover recursos financeiros para o seu desenvolvimento;  Facilitar a introdução de métodos modernos de gestão empresarial;  Reduzir ao máximo o suporte financeiro dos poderes públicos. Existem três grupos principais de modelos de gestão e administração de um porto: administração direta pelo estado, administração direta pelo município ou administração privada. Em todos eles existe sempre uma entidade comum e já mencionada anteriormente, a autoridade portuária. Relativamente aos modelos básicos de gestão existem quatro tipos destintos, encontrando-se os mesmos referidos no Quadro 1. Quadro 1 – Modelos básicos de gestão portuária existentes – Fonte: Adaptado de Rocha, 2012 Tipo Instalações Superstrutura Trabalho Portuário Outras Funções 1-Porto Público Público Público Público Maioria Público 2-Tool Port Público Público Privado Público/Privado 3-Landlord Port Público Privado Privado Público/Privado 4-Porto Privado Privado Privado Privado Maioria Privado No caso em que o tipo de modelo de gestão é de porto público, a entidade gestora desenvolve e efetua a manutenção das instalações e superestrutura, incluindo os equipamentos de movimentação de mercadorias. A vantagem deste modelo é o facto de existir um comando total sobre a organização do porto, tanto a nível estratégico como de produção. Contudo os encargos e riscos para a autoridade portuária são mais elevados devido à não participação do setor privado. A participação do setor privado começa a denotar-se no segundo tipo de modelo referido anteriormente, o ToolPort. Neste modelo as atividades que se desenvolvem no interior do porto são ao encargo de entidades privadas, com as instalações e custo de manutenção suportados pela autoridade portuária. A principal desvantagem deste modelo é o facto de não existir um controlo unificado da produção nos terminais. Segundo o modelo LandlordPort apenas as instalações são propriedade da autoridade portuária, sendo as restantes áreas geridas e submetidas ao controlo das entidades privadas. Assim com as concessões a outras entidades, o serviço público transfere os encargos de manutenção e os riscos de exploração para o setor privado durante um determinado período de tempo a definir nos contratos. Como principal desvantagem da aplicação deste modelo destaca-se a falta de controlo sobre a produção e a possível criação de uma sobre-capacidade portuária. Por último o modelo de porto privado é precisamente o antónimo do primeiro tipo apresentado. As entidades privadas detêm o controlo total sobre todas as áreas da gestão, funcionando como o Elementos Geométricos para o Planeamento Físico de Terminais Portuários 7 84.43% 0.18% 11.11% 42.76% 2012 Marítimo Aéreo Ferroviário Rodoviário 59.03% 0.51% 2.70% 37.76% 2008 proprietário do porto. A principal vantagem deste tipo é, à imagem do modelo público, um completo controlo da produção por parte da mesma entidade. Contudo não existe um agente regulador (Rocha, 2012). 2.2.3. MODELO DE GESTÃO DOS PORTOS PORTUGUESES A concessão dos serviços portuários a entidades do setor privado tem sido uma situação muito comum na Europa e mesmo mundialmente, tendo como objetivo fundamental, criar um maior envolvimento dos privados no investimento e na gestão dos portos, reduzindo o esforço financeiro para os governos. Em Portugal os portos pertencem ao estado português integrando o domínio público, consequentemente geridos por entidades públicas. A APDL é um dos exemplos dessas mesmas entidades, que possuem poder próprio para a plena exploração económica dos portos, definindo a estratégia e a visão da gestão. Relativamente ao tipo de modelo de gestão característico dos portos portugueses, pode-se dizer que assenta no tipo LandlordPort, com uma forte participação do setor privado. Estas entidades têm a competência de gerir as operações e atividades nos terminais portuários através de concessões que lhe foram atribuídas pela administração pública portuária. Assim as atividades de movimentação de mercadorias, a armazenagem das mesmas são dirigidas pelos privados. Contudo a pilotagem e o reboque dos navios são geridos pela administração do porto em questão. 2.3.EVOLUÇÃO DO TRANSPORTE MARÍTIMO 2.3.1. PANORAMA DO TRANSPORTE MARÍTIMO Atualmente existe uma globalização da economia e uma reorganização dos sistemas de produção mundiais. Isto exige uma procura elevada dos serviços de transporte, tornando-se mais exigente ao nível de prazos e custos de transporte. Assim os portos transformaram-se em centros de passagem e troca de mercadorias movimentadas através da frota de navios mercantes. A via marítima é ainda escolhida como forma de transporte para produtos com muito baixo custo por tonelada e em situações de grande distância. Como a capacidade de carga dos navios é cada vez mais elevada, este meio de transporte torna-se particularmente competitivo para rotas de longa distância, sendo os produtos transportados de grande volume e/ou peso. No entanto, a baixa velocidade faz com que não seja uma opção a ter em consideração no transporte de uma variedade mais diversificada de mercadorias (Carvalho, 2002). Dividindo o mercado dos transportes internacionais em quatro meios de transporte, nomeadamente marítimo, aéreo, ferroviário e rodoviário, apresentam-se na Figura 2, relativamente a Portugal, duas quotizações da quantidade de mercadorias movimentadas nos diferentes meios em toneladas. Figura 2 – Quotização do mercado dos transportes internacionais em Portugal – Fonte: INE, 2014 Elementos Geométricos para o Planeamento Físico de Terminais Portuários 8 A comparação dos valores relativos ao transporte marítimo de mercadorias de 2008 e 2012 prova que o volume de carga transportada por mar tem crescido consideravelmente representando um aumento de 25%. Na Figura 3 é apresentada a evolução do volume de mercadorias transportadas por meio marítimo através dos portos portugueses desde 1998 até 2012. Figura 3 – Evolução do volume de mercadorias transportadas por via marítima – Fonte: IPTM, 2014 Observando a Figura 3 é possível constatar que existiu um aumento significativo do volume de mercadorias transportadas por via marítima em Portugal, cerca de 52%, o que reforça a grande importância dos portos como ponto fundamental no plano estratégico económico nacional. A melhoria das condições de competitividade e capacidade dos portos poderá consolidar ainda mais a sua posição vincando o impacto na sociedade e economia mundial (Dias, 2009). Para efetuar uma consolidação gradual ao longo do tempo de maneira a fazer frente ao crescimento do transporte marítimo, houve a necessidade de ir melhorando as ligações entre os principais portos de cada país, interligando os locais produtores aos importadores. Na Figura 4 é representada a densidade de rotas marítimas mundiais, tendo o principal destaque a zona do Oceano Atlântico como o local mais movimentado, com rotas a atingir mais de 5 000 viagens por ano. Figura 4 – Densidade de rotas marítimas mundiais – Fonte: mundoemar.com 40,000 50,000 60,000 70,000 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 x 103Toneladas Milhares de Toneladas Volume de Mercadorias Transportadas Elementos Geométricos para o Planeamento Físico de Terminais Portuários 9 2.3.2. NECESSIDADE DE EVOLUÇÃO DOS PORTOS Atualmente a economia globalizada forçou os países a efetuar trocas comerciais de mercadorias para a sua subsistência e desenvolvimento. Longe estão os tempos em que a realização de permutas de produtos se fomentava em pequenos locais e com as sociedades mais próximas. Com a criação de certos mercados produtivos e outros mais de cariz importador, muitas das vezes longínquos, as distâncias de transporte aumentaram. Para que o custo de transporte fosse reduzido a indústria naval foi desenvolvendo os navios, especializando-os em função da carga transportada, e aumentou as dimensões, dos mesmos de maneira a dilatar a capacidade de transporte. Em relação ao futuro perspetiva-se um exponencial investimento nesta área da economia. Os índices de competitividade no transporte dos produtos obrigaram os países a desembolsar fundos para potencializar a sua interligação e conectividade com as restantes sociedades. Assim, no transporte marítimo surgem alguns desafios (Dias, 2009):  Maior capacidade dos navios obtendo-se assim uma redução do custo por unidade de produto transportado;  Maior velocidade de ponta proporcionando um tempo de transporte mais reduzido;  Dotação dos portos de meios informáticos que aumentem a sua eficiência;  Aumento da capacidade dos portos (estruturas e equipamentos);  Melhoria das condições de acesso por terra ao porto para reduzir o inconveniente associado à falta de flexibilidade do transporte marítimo. A pressão da evolução das dimensões dos navios e o crescente volume de mercadorias movimentado faz com que as autoridades marítimas tenham duas hipóteses de escolha, ou constroem novos portos ou aumentam a capacidade dos existentes. 2.4. ESTRATÉGIAS PARA AUMENTAR A CAPACIDADE DE UM PORTO Provada a necessidade do aumento da capacidade dos portos mundiais para disponibilizar melhores condições de receção e maior competitividade do meio de transporte, é de realçar as principais formas de provocar esse efeito (Dias, 2009):  Aumentar a área dos terminais portuários;  Melhorar os rendimentos dos equipamentos de movimentação de cargas;  Dotar o porto de melhores infraestruturas;  Criar ou remodelar os acessos ao porto;  Investimentos em tecnologias e automação. O caminho escolhido pelas autoridades portuárias para a ampliação da capacidade depende de inúmeros fatores relacionados com as condições em que os portos estão inseridos. Algumas das opções são mais dispendiosas comparativamente com outras, logo o estado financeiro das entidades é um fator preponderante na escolha. As condições naturais do porto, como a proteção da agitação marítima, os fundos dos canais, o caudal sólido transportado pelos rios no caso de estar localizado em estuários são questões importantes que podem inviabilizar alguns das pretensões das administrações. Nas situações em que o porto está rodeado por zonas urbanas, não existindo espaço para o aumento de áreas, verifica-se uma pressão exterior enorme que dificulta o crescimento do porto. 2.4.1. AMPLIAÇÕES DAS INSTALAÇÕES A falta de espaço é um dos fatores que inibe o crescimento ou remodelação dos portos. Grande parte das instalações portuárias aquando do seu dimensionamento, não era previsto que a sua influência e Elementos Geométricos para o Planeamento Físico de Terminais Portuários 10 importância na economia da região se tornassem vitais. Daí muitos dos portos mais antigos estarem a exceder a sua lotação máxima. A ampliação das instalações nomeadamente das áreas dos terraplenos constitui uma boa forma de aumentar a capacidade do porto. Estas operações de ampliação podem ser fisicamente implementadas por um avanço em terra, um avanço sobre o plano de água ou uma solução mista. O avanço sobre o plano de água tem sido muito escolhido ultimamente já que a grande maioria dos portos mundiais estão constrangidos pela pressão exercida pela cidade que os rodeia. Com esta forma de ampliação existe não só um aumento da área de terraplenos disponível mas também um aumento significativo das profundidades de água, permitindo facilitar a criação de condições para a receção de navios com dimensões superiores. No entanto, esta solução necessita de grandes quantidades de material de aterro que contenha determinadas propriedades e características para uma boa compactação, manuseio e que atinjam níveis de segurança elevados. Por vezes a realização de dragagens em locais nas proximidades ou o desmonte de rochas proveniente do aumento dos fundos dos canais de aproximação, podem servir de fonte de extração do material necessário. Uma das novas ampliações previstas nos portos portugueses que seguiu esta tendência foi a criação do mega-terminal no porto de Sines, representada na Figura 5. Figura 5 – Ampliação do terminal de contentores do porto de Sines – Fonte: olhardesinesnofuturo.com 2.4.2. MELHORAMENTO DOS RENDIMENTOS DOS EQUIPAMENTOS Os equipamentos de movimentação de cargas nos terminais e nos respetivos cais, são uma parte fulcral nos processos e operações de logística que influenciam os índices de produtividade do porto. Uma instalação portuária pode até estar munida de uma grande área de terraplenos, no entanto, se os equipamentos instalados não possuírem um rendimento e uma capacidade razoável, existe uma reduzida eficiência e rentabilidade. Assim as autoridades portuárias podem e devem investir na qualidade dos equipamentos dos seus terminais aumentando a velocidade de movimentação das mercadorias entre o navio e os diferentes setores do terminal em questão, reduzindo o tempo de permanência dos navios no porto. Isto pode permitir aumentar o número de receções anuais. Elementos Geométricos para o Planeamento Físico de Terminais Portuários 11 2.4.3. DOTAR O PORTO DE MELHORES INFRAESTRUTURAS Esta medida pode não introduzir diretamente um aumento da capacidade do porto, mas aumenta certamente a sua competitividade, dotando-o de novas capacidades. O melhoramento das infraestruturas é a medida normalmente mais económica para as autoridades portuárias. Assim, com a evolução das dimensões dos navios e com a necessidade urgente de disponibilizar as condições de acostagem, as administrações dos portos têm optado por esta medida, construindo novos cais ou remodelando os existentes. No entanto, esta opção não se limita apenas às remodelações dos muros de cais, mas engloba todas as obras alternativas cujo objetivo é a receção de mercadorias de uma forma diferente, para a qual o porto ainda não está equipado. A implementação das rampas roll-on/roll-off de diferentes tipos é um dos exemplos dessas obras que permitem um aumento da velocidade de descarga e uma adaptação maior às diferentes tipologias dos navios. 2.4.4. CRIAÇÃO OU REMODELAÇÃO DE ACESSOS AO PORTO A interligação entre os diferentes meios de transporte, marítimo, ferroviário, rodoviário e aéreo é extremamente importante para a rentabilização dos sistemas. O serviço dos portos não se limita à receção e envio de mercadorias mas sim a uma conectividade com a restante rede de movimentação de produtos. Visto isto, a provisão de vias de ligação entre os portos e a rede rodoviária e ferroviária da região em que estão inseridos deve fazer parte dos princípios de investimento das administrações das instalações portuárias. Um dos casos portugueses mais evidente é o porto de Leixões, apresentando uma grande afluência de tráfego terrestre. Este está localizado a 5km do Aeroporto Internacional Francisco Sá Carneiro, conectado com os Itinerários Principais – IP 1 e IP 4, bem como com os Itinerários Complementares IC 1/A 28, IC 23 e A41. Quanto às ligações ferroviárias o porto encontra-se ligado à rede geral do país por intermédio da linha de cintura do porto, ligaçãoessa estabelecida através da Estação de Contumil (www.apdl.pt). Na Figura 6 encontra-se ilustrado um esquema representativo da rede de acessos rodoviários ao porto de Leixões. Figura 6 – Rede de acessos ao porto de Leixões – Fonte: APDL, 2014 Elementos Geométricos para o Planeamento Físico de Terminais Portuários 12 Elementos Geométricos para o Planeamento Físico de Terminais Portuários 13 3 OS NAVIOS MERCANTES 3.1.TIPOLOGIAS A frota mundial de navios é composta por diferentes tipos de embarcações destacando-se os navios utilizados para fins militares, comerciais, industriais e de recreio. Contudo, estas categorias englobam diversas tipologias que assumem certas particularidades devido à especificidade das cargas que transportam. É assim importante diferenciá-las e explicitá-las de modo a que sejam conhecidas as repercussões nos processos de acostagem dos navios. Como o âmbito da tese está ligado às trocas comerciais de mercadorias em infraestruturas portuárias, a categoria de navios a analisar passa pelas tipologias comerciais ou mercantes. A denominação das diferentes tipologias está relacionada com a variedade e espécies de mercadorias transportadas. Dentro desta classe estão inseridos os navios porta-contentores, os graneleiros, os Ro-Ro e ainda os navios de transporte de passageiros, também designados de cruzeiros. 3.2.EVOLUÇÃO HISTÓRICA – A INDÚSTRIA NAVAL Ao longo dos tempos os navios mercantes foram constantemente evoluindo no sentido de adquirir capacidades e características que permitissem a adaptação às exigências dos mercados e das cargas transportadas. A queda nos custos de transporte marítimo influenciou o volume de transações comerciais pressionando a indústria dos navios a desenvolver continuamente novas gerações de embarcações com comprimentos, largura e calados superiores de maneira a acompanhar o crescimento e as necessidades de transporte. Nos próximos pontos serão apresentadas as diferentes gerações, ao longo da história, para as principais tipologias de navios comerciais. 3.2.1. NAVIOS PORTA-CONTENTORES Este navio pode transportar diversos tipos de mercadorias contentorizadas, principalmente devido à grande variedade de contentores que existem atualmente. Os contentores podem transportar desde peças de vestuário, mobiliário, equipamentos mecânicos, mercadorias refrigeradas entre outras. As principais rotas mundiais marítimas unem continentes e atravessam oceanos durante o transporte de diversas mercadorias. Devido ao facto de a navegação contornando os continentes tornar-se um aspeto anti-económico foram realizadas grandes obras de engenharia por forma a construir canais de navegação permitindo atalhos por terra. O Canal do Panamá inaugurado a 10 de outubro de 1913 tem o objetivo de unir o Oceano Pacífico e ao Oceano Atlântico. No entanto, a sua fama não se deve só ao facto do número de navios que transitam no canal por ano mas sobretudo à capacidade das suas eclusas, ou seja, aos condicionalismos que apresenta face às dimensões dos navios. Isto deu origem à Elementos Geométricos para o Planeamento Físico de Terminais Portuários 20 Expressões:  Projeção em 1983 →𝑦= 0,1457 𝑥0,7985;𝑅2= 0,9710;  Projeção em 2009 →𝑦= 6,0851 𝐿𝑛 𝑥 −21,647;𝑅2= 0,9953. Estabelecendo uma correspondência entre dados, tendo por base a capacidade de transporte, foi possível relacionar o calado e comprimento dos navios pertencentes às amostras. As projeções estão de acordo com o esperado. Quanto à projeção em 1983, era esperada uma relação linear entre o calado e o comprimento visto que as duas dimensões aumentavam significativamente com o aumento da capacidade de transporte. Já a projeção em 2009 visto que como já analisado anteriormente, a evolução do calado tenderá a estabilizar, a relação entre o mesmo e o comprimento será logarítmica. O comprimento evoluirá, contudo o calado não acompanhará com o mesmo crescendo pronunciado. 3.3.2.2. Projeção para graneleiros Seguidamente,nas Figuras 15 a 17 serão apresentadas as distribuições efetuadas relativamente aos navios graneleiros, tendo por base uma amostra de 4700 navios para a elaboração da projeção em 1983 (Agerschouet al, 1983), não existindo distinção entre os navios de transporte de sólidos e líquidos. No entanto os dados para a projeção em 2012 referem-se apenas aos navios de transporte de granéis sólidos (Kristensen, 2012). A primeira relação apresentada é entre o comprimento dos navios e o dwt dos mesmos, visível naFigura 15. Figura 15 – Relação comprimento/Dwt – navios graneleiros Expressões:  Projeção em 1983 →𝑦=11,014 𝑥0,2871;𝑅2= 0,9921;  Projeção em 2012 →𝑦= 8,8188 𝑥0,2841;𝑅2= 0,9988. Os valores de correlação obtidos resultantes da aplicação das regressões potenciais são elevados o que indica a qualidade das expressões obtidas. A projeção em 1983 sugeria um aumento de comprimento mais significativo comparativamente com o previsto em 2012. A parte final da curva relativa à projeção em 2012 dá indicação de uma tendência para a estabilização da evolução do comprimento. 0 50 100 150 200 250 300 350 400 0100 200 300 400 Comprimento (m) Dwt (103Ton.) Projeção em 1983 Projeção em 2012 Степенная (Projeção em 1983) Elementos Geométricos para o Planeamento Físico de Terminais Portuários 21 Outra das relações estudadas foi a largura/dwt dos navios graneleiros, podendo ser visualizada naFigura 16. Figura 16 – Relação largura/Dwt – navios graneleiros Expressões:  Projeção em 1983 →𝑦= 0,9022 𝑥0,3398;𝑅2= 0,9812;  Projeção em 2012 →𝑦=−4 × 10−10𝑥2+ 0,002𝑥+17,199;𝑅2= 0,9649. A largura deste tipo de navio é superior à dos navios porta-contentores, devido isto às condições de disposição de cargas. Para uma capacidade de 100 000 toneladas, regista-se uma largura necessária de 43 m, de acordo com a projeção antiga.Esta relação apresenta um pequeno desvio entre as projeções, sendo visível em ambas uma estabilização no troço final da curva. Seguidamente é mostrada a relação entre o calado e o dwt dos navios graneleiros, sendo demonstradas as projeções naFigura 17. Figura 17 – Relação calado/Dwt – navios graneleiros Expressões:  Projeção em 1983 →𝑦= 0,4170 𝑥0,3298;𝑅2= 0,9937;  Projeção em 2012 →𝑦= 0,4096 𝑥0,3116;𝑅2= 0,9919. Quanto ao calado, para uma capacidade de transporte de 100 000 toneladas, os navios possuíam cerca de 17,5 m, igualmente superior comparando com os navios porta-contentores.Devido ao peso da carga 0 10 20 30 40 50 60 050 100 150 200 250 300 350 Largura (m) Dwt (103 Ton.) Projeção em 1983 Projeção em 2012 Степенная (Projeção em 1983) Степенная (Projeção em 1983) 0 5 10 15 20 25 050 100 150 200 250 300 350 Calado (m) Dwt (103 Ton.) Projeção em 1983 Projeção em 2012 Степенная (Projeção em 1983) Elementos Geométricos para o Planeamento Físico de Terminais Portuários 22 transportada necessitam de um calado elevado de modo a provocarem um grande volume de água deslocada, aumentando a impulsão hidrostática. A relação indica também que a tendência seria a estabilizar o valor do calado, não acompanhando o aumento significativo da capacidade. Isto foi confirmado com a projeção de 2012 que prova uma evolução diminuta comparativamente com a prevista na projeção em 1983. No entanto, os pontos da dispersão da projeção mais recente apresentam uma ligeira subida, o que no futuro poderá representar um aumento de calado significativo dos navios graneleiros. 3.3.2.3. Projeção para cruzeiros Por último, apresentam-se as distribuições relativas à análise da amostra de dados das dimensões e peso bruto de navios cruzeiro nas Figuras 18 a 20, englobando as características de cerca de 5800 navios na recolha de dados para elaboração da projeção em 1983. Quanto aos dados para a projeção de 2005 foram baseados em estudos e amostras das dimensões elaborados na data (Takahashiet al, 2005). Na Figura 18 é apresentada a relação entre o comprimento e o dwt dos navios cruzeiro. Figura 18 – Relação comprimento/Dwt – navios cruzeiro Expressões:  Projeção em 1983 →𝑦= 7,1513 𝑥0,3310;𝑅2= 0,9710;  Projeção em 2005→𝑦=29,427 𝑥0,1887;𝑅2= 0,9445. Os navios cruzeiro daquele período de tempo, ainda não eram munidos de todas as tecnologias e condições de conforto dos atuais, contudo já apresentavam dimensões elevadas, nomeadamente o seu comprimento já ultrapassava os 300 m. Através da aplicação de regressões potenciais, obtiveramsevalores de correlação satisfatórios, permitindo validar as expressões da relação entre os dois elementos característicos. Para dwt’s abaixo das 50 000 toneladas as curvas são bastante próximas, contudo à medida que o dwt dos navios sobe, a projeção em 2005 apresenta valores de comprimento inferiores comparativamente com a projeção mais antiga. A próxima relação apresentada é entre a largura e o dwt dos navios cruzeiros, sendo as projeções apresentadas naFigura 19. A diferença entre as projeções antiga e atual, nesta relação de características 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 025 50 75 100 125 150 Comprimento (m) Dwt (103 Ton.) Projeção em 1983 Projeção em 2005 Степенная (Projeção em 1983) Elementos Geométricos para o Planeamento Físico de Terminais Portuários 23 dos navios, é muito reduzida. Ambas as regressões aplicadas são do tipo potencial, sendo que as curvas das duas projeções coincidem quase perfeitamente. Figura 19 – Relação largura/Dwt – navios cruzeiro Expressões:  Projeção em 1983 →𝑦= 2,0290 𝑥0,2928;𝑅2= 0,9758;  Projeção em 2005→𝑦= 1,3315 𝑥0,2860;𝑅2= 0,9866. As projeções da largura dos navios cruzeiro mostram que provavelmente existiria no futuro uma estabilização da dimensão, permanecendo na ordem dos 35 m à semelhança dos navios de transporte de contentores. A projeção mais recente comprova essa estabilização, sendo que no futuro a largura poderá ultrapassar os 40 m. Por último, a relação calado/peso bruto presente naFigura 20, mostra que das frotas existentes, em função do tipo de navio, os cruzeiros são o tipo que apresenta uma evolução de calado menos pronunciada, não ultrapassando os 10,5 m para cerca de 80 000 toneladas na antiguidade. Figura 20 – Relação calado/Dwt – navios cruzeiro Expressões:  Projeção em 1983 →𝑦= 3,5355 𝑥0,0957;𝑅2= 0,8168;  Projeção em 2005→𝑦= 0,6241 𝑥0,2261;𝑅2= 0,9841. Entre todas as relações efetuadas com base nas amostras de dados relativas às frotas de navios, esta, é aquela que apresenta um valor de correlação mais reduzido, isto na projeção efetuada para 1983. 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 025 50 75 100 125 150 Largura (m) Dwt (103 Ton.) Projeção em 1983 Projeção em 2005 Степенная (Projeção em 1983) 0 3 6 9 12 0 50,000 100,000 150,000 Calado (m) Dwt (Ton.) Projeção em 1983 Projeção em 2005 Степенная (Projeção em 1983) Степенная (Projeção em 2005) Elementos Geométricos para o Planeamento Físico de Terminais Portuários 24 No entanto, a curva da projeção de 2005 tenderá a aproximar-se da curva relativa à projeção mais antiga, significando que a evolução do calado não se verificou com a rapidez prevista no passado. 3.4.INFLUÊNCIA NO DIMENSIONAMENTO DE TERMINAIS 3.4.1. CANAIS DE APROXIMAÇÃO Os canais de aproximação constituem a entrada dos portos nas quais os navios circulam até à zona de acostagem após a sua chegada ao porto. O projeto dos canais de aproximação reúne um conjunto de aspetos relacionados com a manobra dos navios e engenharia marítimo-portuária de maneira a que culmine num dimensionamento para um determinado nível de navegabilidade. Isto obriga a que seja necessário ter acesso ao conhecimento de certos elementos auxiliares no dimensionamento como as dimensões do navio, ações resultantes do comportamento humano nas manobras dos navios bem como a previsão de efeitos nas condições locais. No projeto do lay-out final dos canais de aproximação estão contempladas as seguintes configurações:  o alinhamento e largura do canal e entrada do porto;  profundidade do canal/calado disponível;  dimensão e forma dos espaços de manobra dentro do porto. O planeamento e previsão do layout final e as suas dimensões próprias são de extrema importância uma vez que a criação das condições de navegabilidade pode implicar o investimento de grandes quantias monetárias e devido a que após o estabelecimento do alinhamento e largura existem dificuldades e complexidade na alteração ou adaptação a novas situações. Devido aos desenvolvimentos contínuos no transporte marítimo e indústria naval as infraestruturas portuárias são forçadas a efetuar melhoramentos e alterações. No caso da não evolução há a forte possibilidade das instalações do porto não estarem preparadas e consequentemente provocar atrasos no rececionamento dos navios, incidentes e acidentes, resultando numa forte penalização para a economia e gestão do porto. 3.4.1.1. Considerações económicas Aquando do desenvolvimento do projeto de dimensionamento do canal de aproximação é fulcral a elaboração simultânea de uma análise custo/benefício. Este estudo permite justificar a viabilidade económica da obra variando a mesma consoante o comprimento do canal e da existência ou não de condições de proteção naturais. Relativamente aos custos associados ao canal de aproximação destacam-se as seguintes componentes:  Construção – compostos pelos investimentos agregados às operações de dragagem dos fundos, reperfilamento dos taludes laterais e alargamentos necessários;  Manutenção – em muitas situações onde o caudal sólido transportado é elevado, futuramente é necessário efetuar novas dragagens e reperfilamentos;  Operações – custos associados aos rebocadores, auxiliares de pilotagem e navegação;  Mitigação de impactos ambientais. Elementos Geométricos para o Planeamento Físico de Terminais Portuários 25 3.4.1.2. Projeto de canais de aproximação a. Fases do projeto O processo de projeto de dimensionamento poderá ser divido para uma melhor organização em duas grandes fases:  Conceitos de projeto – fase preliminar do projeto onde são estimadas considerações sobre diversos parâmetros físicos fulcrais para o dimensionamento como o alinhamento, largura e profundidade;  Projeto detalhado – têm por objetivo a validação e refinamento os resultados provenientes da fase preliminar utilizando modelos numéricos aliados à experiência e criatividade dos projetistas. A metodologia de dimensionamento é baseada em certos aspetos como é o caso do navio de projeto que estabelece a linha de diretrizes no que diz respeito às exigências das dimensões no canal. Em certas ocasiões é benéfico considerar mais que um navio de projeto de modo a comtemplar as exigências incitadas pela indústria naval. b. Alinhamento, largura e profundidade No dimensionamento dos canais de aproximação os projetistas preocupam-se maioritariamente com a geometria do mesmo. Os principais componentes a analisar são o alinhamento a largura e profundidade. Estes elementos serão abordados separadamente existindo uma interdependência variável entre os anteriores. A velocidade do navio será uma variável extremamente condicionante para o dimensionamentos dos parâmetros anteriores, não devendo ser demasiadamente baixa, pois provoca problemas nas operações de manobra do navio e eleva o tempo de passagem das embarcações no canal. Por outro lado velocidades elevadas dificultam a execução das operações de circulação, diminuindo os níveis de segurança. 3.4.1.3. Navio de projeto A escolha do navio de projeto deverá ser dirigida e baseada em determinadas considerações de ordem vária sendo que a escolha deverá garantir que todos os navios com previsão de receção efetuem as manobras de aproximação em condições de segurança. O navio escolhido até poderá não ser a tipologia que apresenta as maiores dimensões contudo é aquele que condiciona o dimensionamento do canal. Assim surgem outras considerações a ter na escolha do navio para além das dimensões do mesmo:  Possuir fraca capacidade de manobra;  Grande influência no contexto de operações no porto;  Resistência ao vento;  Transporte de mercadorias perigosas. Quanto às dimensões principais do navio, calado, largura e comprimento poderão ser identificadas através de uma previsão a longo prazo utilizando as expressões propostas no tópico 3.3.2 que traduzem a evolução das tendências da indústria naval. 3.4.1.4. Conceito de projeto Nesta fase são tomadas algumas decisões quanto a características gerais da configuração do canal para efeitos de estudos preliminares. Baseando-se em alguns critérios, destacando-se a economia e a análise das condições locais, são definidas as interligações entre os elementos chave no dimensionamento. A título exemplificativo em determinadas situações, com um aumento adicional de largura, pode Elementos Geométricos para o Planeamento Físico de Terminais Portuários 26 compensar para reduzir a profundidade, ou o alinhamento pode constituir uma forma de alterar a largura e a profundidade(PIANC – PTC II-30, 1997). a. Alinhamentos retos e zonas de curvatura Na escolha do alinhamento do canal devem ser tomadas algumas precauções de modo que se salvaguardem os seguintes aspetos:  O comprimento do canal deve ser o mais curto possível;  Respeitar as condições locais;  Evitar a sobreposição com áreas onde a deposição sólida é elevada ou onde exista grande dificuldade de dragagem devido à resistência mecânica do solo;  Evitar locais com agitação marítima e meteorológica predominante;  Impedir zonas de curvatura próximas à entrada no porto. O canal é constituído por alinhamentos retos e interligados por zonas de curvatura, ver Figura 21. Os projetistas devem efetuar um dimensionamento no qual os alinhamentos retos sejam definidos por uma extensão recomendável e as zonas de curvatura possuam um raio elevado de maneira que a curva seja ultrapassada de forma suave. Figura 21 – Configuração em planta do canal de aproximação – Fonte: Adaptado PIANC – PTC II-30, 1997 Qualquer zona de curvatura que estabeleça a ligação entre dois alinhamentos retos do canal de aproximação tem de ser dimensionada tendo em conta a capacidade de viragem dos navios (ângulo do leme). A forma de relacionar o raio de curvatura com as características dos navios poderá ser conseguida através da consulta do ábaco 1 apresentado no Anexo-A1, que estabelece as diretrizes de dimensionamento para os projetistas. Através desse ábaco é possível determinar qual o raio de curvatura mais indicado em função do rácio entre a profundidade da água e o calado e o comprimento do navio de projeto considerado. Ainda a respeito das zonas de curvatura, em locais onde as águas são pouco profundas agregado a uma baixa capacidade de viragem dos navios, os raios atingem valores máximos. Como foi explicitado anteriormente no segmento curvo é prevista uma adição de largura suplementar com vista à execução da curva com níveis de segurança desejados. Consultando o ábaco 2 apresentado no Anexo-A1, poderá ser determinada a largura adicional na zona do segmento curvo. Elementos Geométricos para o Planeamento Físico de Terminais Portuários 27 b. Considerações sobre a largura nos alinhamentos retos Para o dimensionamento da largura do canal são tidos em contas diferentes aspetos que variam de local para local influenciando diretamente a dimensão horizontal do canal. No Quadro 7são apresentados os diversos fatores em consideração e as recomendações a seguir. Quadro 7–Fatores que influenciam o dimensionamento da largura do canal e respetivas recomendações – Fonte: Adaptado de PIANC – PTC II-30, 1997 Fator Recomendação Condições para manobra Na resposta à agitação marítima os pilotos dos navios necessitam de escolher um caminho de navegação. Para isso, a habilidade do piloto e o tempo de resposta do navio ao leme são essenciais, logo há que prever uma largura para a via de navegação. Ambiental (agitação marítima) As consequências da agitação marítima como a ondulação, correntes e ventos, influenciam a posição e a direção do navio quando circula no canal. Devido a estas oscilações na localização do navio aquando do seu percurso no canal é fundamental prever um acréscimo de largura. Ajuda de navegação Nos portos onde a ajuda de navegação na aproximação dos navios é de elevada qualidade, os canais têm uma largura mais reduzida. Assim deve ser efetuado juízo do grau de qualidade da ajuda necessária de acordo com os requisitos locais. Tipo de carga Existem por vezes navios que transportam mercadorias perigosas cujo derrame pode causar danos sérios.Nestes casos há que prever um acréscimo da largura de reduzir o risco de contacto do navio com as margens do canal. Distância de passagem Os canais de aproximação podem ser constituídos em algumas situações por duas vias de circulação. Nestes casos para além da dimensão das duas pistas é adicionado um espaço entre as mesmas por forma a aumentar as condições de segurança de circulação. Taludes laterais Em certos casos existe uma interação entre o navio e os taludes laterais o que pode provocar a completa falta de controlo da embarcação. Para evitar esta situação é prevista uma largura adicional fora das vias de circulação. Elementos Geométricos para o Planeamento Físico de Terminais Portuários 28 Na Figura 22 são representados alguns dos fatores que influenciam o dimensionamento da largura dos alinhamentos retos. Figura 22 – Representação de alguns dos fatores que influenciam o dimensionamento - Fonte: Adaptado de PIANC – PTC II-30, 1997 c. Considerações sobre a profundidade O dimensionamento da profundidade do canal de aproximação assume uma relação forte com a velocidade de movimentação do navio, assim é proposta uma relação velocidade/profundidade disponível com base no número de Froude: 𝐹𝑛𝑕 =𝑉/ 𝑔𝑕 (3.1) Onde:  𝐹𝑛𝑕 - Número de Froude [-];  𝑉 – Velocidade de movimentação do navio na água [m/s];  𝑔 – Aceleração da gravidade [9,81 m/s2];  𝑕 - Altura de água disponível [m]. Quando os valores do número de Froudese aproximam da unidade a resistência ao movimento dos navios atinge valores excessivamente altos. Por este motivo os valores devem respeitar um limite recomendado de 0,6 a 0,7. Outro dos pontos a ter em conta no dimensionamento é o efeito de afundamento das embarcações denominado por Squat. Este fenómeno consiste na tendência que os navios têm em afundar-se quando os fundos marítimos se aproximam do casco da embarcação. Este efeito é função da velocidade do navio e é acentuado em águas pouco profundas. Assim é necessário efetuar uma previsão de qual a altura de água a disponibilizar de maneira a que a ocorrência deste fenómeno seja evitada. Elementos Geométricos para o Planeamento Físico de Terminais Portuários 29 Para um cálculo rápido e expedito pode ser usada a expressão Huuska e Icorels: 𝑆𝑞𝑢𝑎𝑡 𝑚 = 2.4 ∇ 𝐿𝑝𝑝 2𝐹𝑛𝑕 2 (1 −𝐹𝑛𝑕2 2) (3.2) Onde:  ∇ - Volume de água deslocado [m3] - 𝐶𝐵.𝐿𝑝𝑝.𝐵.𝑇;  𝐶𝐵 – Coeficiente de bloco [-];  𝐿𝑝𝑝 – Comprimento do navio [m];  𝐵 – Largura do navio [m];  𝑇 – Calado do navio [m];  𝐹𝑛𝑕 - Número de Froude [-]. Uma forma simples de controlar o efeito de afundamento ou squaté limitar o rácio entre a profundidade e o calado de projeto a um valor mínimo. Em zonas onde a agitação marítima não se faz sentir com grande intensidade, os valores recomendados devem situar-se entre 1,10 a 1,15. No caso de o navio estar sujeito a uma agitação mais pronunciada os valores do rácio devem subir até a um mínimo de 1,30 (PIANC – PTC II-30, 1997). A variação das marés é também um importante aspeto a avaliar no processo de dimensionamento e determinação da profundidade do canal. Em locais onde a variação entre os níveis de preia-mar e baixa-mar é elevado no âmbito do projeto não chega garantir as condições de segurança de circulação dos navios para o nível inferior, ou seja baixa-mar. As variações de velocidade podem resultar em problemas de squate resistência ao movimento. Portanto é fundamental analisar a influência da variação das marés em várias situações, seguindo sempre o caminho da segurança e estabilidade de movimentação dos navios no canal de aproximação. d. Método de dimensionamento do canal Neste tópico será abordado o procedimento de dimensionamento a seguir para a obtenção de nível adequado de segurança e viabilidade económica. A sequência de abordagem dos elementos será idêntica à utilizada no tópico anterior. Alinhamentos retos e zonas de curvatura:  Para o dimensionamento destes elementos devem ser seguidas as diretrizes explicitadas no tópico 3.4.1.4 alínea a), referidas anteriormente. Largura nos alinhamentos retos:  Quanto à largura do canal nos alinhamentos retos as expressões de cálculo variam consoante o número de vias de circulação. No caso de ser prevista apenas uma via, o cálculo é elaborado utilizando a seguinte formulação: 𝑤=𝑤𝐵𝑀 + 𝑤𝑖+𝑤𝐵𝑟 +𝑤𝐵𝑔 𝑛 𝑖 = 1 (3.3) Elementos Geométricos para o Planeamento Físico de Terminais Portuários 36 56.41% 35.34% 0.24% 8.01% Exportação Carvão Minérios de Ferro Fosfato Outros 13.94% 79.85% 0.04% 6.16% Importação Figura 27 – Terminal de granéis sólidos do porto de Hamburgo – Fonte: hafen-hamburgo.de Os granéis sólidos dividem-se em dois grupos principais, “as grandes cargas” e “as pequenas cargas”, sendo os produtos que constituem as principais mercadorias movimentadas neste tipo de terminal os seguintes:  Minérios de ferro;  Grãos (cereais);  Minerais (areia, cascalho e sal);  Carvão;  Bauxite;  Fosfato. Na Figura 28 é apresentada uma distribuição percentual das mercadorias nos dois tipos de terminais. Um grande terminal de granéis possui características muito próprias e diferentes dos restantes terminais portuários. Ao nível dolay-out, os requisitos quanto às infraestruturas e acessibilidades são mais exigentes, nomeadamente a profundidade da água, as instalações de armazenamento da carga e a localização. Os problemas laborais e administrativos que acontecem periodicamente merecem um tratamento e abordagem diferentes, comparativamente com os terminais de carga geral. Figura 28 – Distribuição percentual das mercadorias nos terminais de importação e exportação – Fonte: Adaptado Martin, 2010 Elementos Geométricos para o Planeamento Físico de Terminais Portuários 37 Por vezes, dependendo do que é transportado num determinado porto, é extremamente benéfico que exista um ou mais cais dedicados exclusivamente ao carregamento ou descarregamento de granéis sólidos, ou até mesmo, mais especificamente reservado para um único tipo de carga(Agerschouet al, 1983). Contudo, esta decisão está dependente da previsão do volume anual ou sazonal que se poderá esperar, existindo assim um risco económico associado. Outros fatores que desempenham um papel relevante na tomada de decisão são a localização das instalações de armazenamento, a contaminação dos produtos bem como a sua exposição e riscos de segurança. Com os cais especializados, é possível instalar dispositivos ou equipamentos de movimentação de cargas, que possuem uma maior eficiência e capacidade de concretizar taxas de transferência mais altas, contrastando com a baixa capacidade dos mecanismos aplicados nos cais versáteis. Relativamente à profundidade da água, geralmente as exigências de projeto apontam para mais de 15 metros, já que a receção de navios é condicionada pelo calado disponível, as tendências ditam uma utilização de navios com dimensões cada vez maiores. Com navios que possuam um porte elevado, os stocks de granéis nas instalações de armazenamento devem ser também elevados. É necessário garantir uma mecanização da movimentação, bem como uma rede transportadora até ao terminal. Geralmente os equipamentos transportadores estão localizados muito próximos do cais, quando se verifica o contrário, as estruturas de apoio causam enumeras perturbações no transporte horizontal e no tráfego de veículos. As pilhas no armazenamento em stock, podem causar problemas geotécnicos devido à grandeza das solicitações que exercem nas superfícies perto dos cais. No Quadro 9 são apresentadas as propriedades de alguns granéis sólidos, como o fator de acondicionamento e o ângulo de repouso. Quadro 9 – Propriedades de alguns granéis sólidos – Fonte: Agerschouet al, 1983 Mercadoria Fator de Acondicionamento (m3/ton.) Ângulo de Repouso (º) Bauxite 0,74-0,91 28-49 Cimento 0,65 - Carvão 0,8-1,4 30-45 Farinha de Peixe 1,25 - Milho 1,33-1,42 30-40 Centeio 1,42 30 Soja 1,25 30 Trigo 1,33-1,39 25-30 Minério de Ferro 0,30-0,66 30-50 Fosfato 0,73-0,78 30-34 Açúcar 1,13-1,27 40 O tipo de mercadoria influência a forma de armazenamento da mesma, ver Figura 29.Assim, a armazenagem pode ser segundo as seguintes formas:  Terrapleno aberto – usado normalmente para mercadorias que não sofrem degradação com a exposição a diferentes elementos;  Armazém – usado para mercadorias que sofrem degradação devido à exposição à chuva;  Silo – usado para armazenar grãos, cimento e materiais no geral que necessitem de ser protegidos; Elementos Geométricos para o Planeamento Físico de Terminais Portuários 38 É notório que algumas mercadorias possuem riscos de degradação quando não devidamente protegidas, mas por vezes a escolha entre um armazém ou um silo é baseada apenas no tempo de armazenagem. Usando o silo quando esse tempo é curto e para mercadorias que estão sob a forma de pó ou grãos de reduzida dimensão. 4.2.3. TERMINAL ROLL-ON/ROLL-OFF 4.2.3.1. O papel dos serviços roll-on/roll-off A expansão dos serviços Ro-Ro nas trocas comerciais ao nível portuário é um enorme desenvolvimento para os países tendo em conta a grande flexibilidade na operação. As cargas transportadas pelos navios Ro-Ro assumem uma grande variedade, os carregamentos podem surgir em combinações de veículos automóveis, camiões, camiões-reboque ou até mesmo chassis de veículos. Diversos tipos de navios com diferentes dimensões estão em constantes operações de transporte. O projeto dos navios difere no que diz respeito às instalações da rampa, a qual pode estar localizada na proa, na popa ou até mesmo nos lados da embarcação. Os navios podem acostar longitudinalmente ao longo do cais ou segundo certos ângulos, de maneira que a rampa fique acessível e estabilizada. A carga é transportada em diferentes conveses e o acesso entre cada convés é frequentemente promovido por rampas ou elevadores dentro do próprio navio. Em alguns casos, as conexões podem ser feitas para o cais para cada nível diferente de convés (UNCTAD, 1985). Genericamente, nestas trocas comerciais podem-se identificar três tipos principais de navios:  Tipo 1 – navios com múltiplos conveses que necessitam que os portos detenham uma rampa no cais;  Tipo 2 – navios com rampas de popa;  Tipo 3 – mistura de navios ro/ro com lo/lo requerendo uma rampa de cais. Figura 29 – Formas de armazenamento de mercadorias – Fontes: Headermassengut; BedechiAmerica; Trade in África Elementos Geométricos para o Planeamento Físico de Terminais Portuários 39 Os navios pertencentes ao segundo tipo, equipados com as rampas na popa bem como convés múltiplos conectados através de rampas internas, são normalmente os mais utilizados atualmente contribuindo para a expansão deste serviço. Assim os custos de investimento em terminais mais sofisticados é evitado, enquanto que uma larga variedade de cargas pode ser movimentada.No entanto, há um custo energético adicional, já que as rampas são transportadas embora possam parcialmente fazer parte da estrutura do casco. A dimensão das áreas de parqueamento nestes terminais pode ser observada na Figura 30. Figura 30 – Terminal rol-on/rol-off do porto de Havre – Fonte: terminal-roro-havre.fr Na tentativa de prever o grau de influência que os serviços Ro-Ro podem ter numa determinada zona, surgem duas características principais:  A capacidade de um serviço Ro-Ro alcançar uma alta movimentação de cargas com grande rapidez num porto altamente desenvolvido e em contraste velocidade apenas satisfatórias num porto convencional;  A capacidade de um serviço Ro-Ro para alterar os seus portos de receção com relativa facilidade, provocando uma mudança nos padrões de comércio. 4.2.3.2. Elementos dos terminais roll-on/rol-off e ferry Definições:  Terminal Ferry – instalação para a receção, processamento, triagem e carregamento de passageiros e os respetivos veículos em navios ferry;  Terminal Ro-Ro – instalação para a receção, processamento, triagem e carregamento de cargas rolantes em navios Ro-Ro; Contudo, as diferenças funcionais entre um terminal Ro-Ro e o ferry são menor e maioritariamente relacionadas com a provisão de instalações e condições para os passageiros. Na prática, o mesmo terminal é frequentemente usado para os dois serviços, funcionando como um terminal ro/ro e ferry ao mesmo tempo (Podolak, 1978). Nas secções seguintes os terminais serão separados em duas abordagens diferentes. Elementos Geométricos para o Planeamento Físico de Terminais Portuários 40 De seguida serão identificados os elementos do terminal ferry e apresentada uma descrição sobre as características e funções (Podolak, 1978): a. Vias de acesso – as estradas ou vias que promovem o acesso ao complexo do terminal desempenham uma função crucial tanto nos terminais que se destinam à importação de veículos como os de exportação. O grau de qualidade das estradas de acesso, como o número de vias disponíveis, pavimentação e outros aspetos de dimensionamento, variam normalmente com a importância do serviço e o fluxo de tráfego bem como outros possíveis usos que o acesso poderá ter; b. Área de espera - no caso dos terminais ferry, normalmente existe um pequeno espaço para um parqueamento temporário onde os veículos que chegam da via de acesso podem aguardar a chegada do navio e comprar os bilhetes de ingresso sem ser necessário efetuar inversões de marcha e provocar congestionamento no acesso ao terminal; c. Bilheteira – estas instalações consistem numa pequena edificação onde os utilizadores do ferry podem pagar as taxas de transporte sem sair dos seus veículos. Encontram-se normalmente localizadas à entrada do terminal abrangendo todas as tipologias dos veículos circulantes, permitindo também efetuar uma triagem dos utilizadores em função do seu destino; d. Área de triagem (também chamadas zonas de parqueamento) – estas são as áreas respetivas onde os veículos são mantidos e ordenados em função da agenda do seu carregamento para os navios. Constituem uma forma de elevado armazenamento, com um layout que permite a sua organização de forma compacta, permitindo ao operador facilidade e velocidade de execução na movimentação dos veículos para o navio. A sua localização geralmente situa-se muito próxima do muro de cais de modo a reduzir ao máximo possível o tempo de carregamento. Quanto ao pavimento deste espaço, varia consoante o tipo de carga a armazenar, no caso de se tratar de veículos pesados, deverá preencher certos requisitos especiais. e. Vias de transferência – estes são os elementos responsáveis por conectar as áreas de armazenamento à zona de carregamento do navio Ro-Ro. Normalmente são constituídas apenas por uma via de trânsito mas se o navio estiver projetado para condições diferentes, poderão ser acrescentadas mais vias; f. Pontes e rampas transferência – estas estruturas conectam o cais ao navio, sendo geralmente fixas, no entanto atualmente são projetadas de maneira que parte esteja fixa à costa e a outra possa movimentar-se verticalmente de acordo com o nível da maré. Esse movimento pode ser promovido através de sistemas hidráulicos ou mecânicos, ou poderá ser construído sob pontões flutuantes movendo-se assim em função do nível de água. Quanto ao comprimento destes elementos, deve ser tal que não permita que o declive das rampas exceda a capacidade máxima de tração dos veículos (em função das tipologias de carga). Habitualmente é instalado um dispositivo denominado aba, cujo objetivo passa por fazer com que o navio não tenha de estar forçosamente fixado à rampa de maneira que reduza as probabilidades de danos nos elementos; g. Cais – este elemento é, à semelhança dos outros terminais, o local onde o navio acosta. Em função da forma de carga/descarga do navio, o cais poderá ter configurações diferentes, se um navio for carregado lateralmente, não podem existir saliências na estrutura, por outro lado se o navio for carregado através da popa o cais deverá assumir a forma de um “L”. As defensas são outro aspeto importante, pois neste tipo de terminal o sistema adotado é mais sofisticado comparativamente com outros terminais, permitindo reduzir bastante o tempo de acostagem dos navios; Elementos Geométricos para o Planeamento Físico de Terminais Portuários 41 h. Edificações – os edifícios de apoio no terminal fornecem condições aos passageiros dos navios como salas de espera, sanitários e restauração mas também podem criar condições para os operadores dos terminais como escritórios. O tamanho destas instalações varia consoante o volume de trafego expectável e da previsão por parte do projetista de serviços a implementar; i. Zona intermodal – nos terminais ferry há a necessidade de conexão a outros serviços como é o caso dos transportes públicos, autocarros, metro, praça de táxis entre outros. Assim há que prever um espaço para a implementação de certas instalações que possam fornecer estas condições. 4.2.4. TERMINAL DE CRUZEIROS 4.2.4.1. Funcionalidade dos terminais A implantação de um terminal de cruzeiros poderá trazer um grande desenvolvimento e impulso turístico à região ou cidade na qual está localizado. Os terminais de cruzeiros podem funcionar segundo de duas formas – terminal de escala ou terminal turnaround. Estes são os termos normalmente utilizados para diferenciar as duas tipologias dos terminais no setor do turismo de cruzeiros. Considera-se um terminal de escala, um qualquer terminal localizado num porto marítimo que integre o itinerário de um cruzeiro marítimo, onde os passageiros poderão apenas desembarcar do navio durante um certo intervalo de tempo para visitar em certos casos a cidade e arredores. No que diz respeito aos terminais turnaround, designam-se os terminais nos quais os passageiros embarcam iniciando a sua viagem nesse porto ou desembarcam, terminando a sua viagem turística. No entanto as instalações de um terminal podem funcionar como escala e turnaround em simultâneo no caso de existir mais que uma linha de cruzeiros no terminal. No Quadro 10 são apresentadas as vantagens das duas tipologias de terminais de cruzeiros. Quadro 10 – Quadro comparativo entre as vantagens das tipologias de terminais de cruzeiros Características Terminal de escala Terminal turnaround Tarifas dos navios - Impacto na região - Custo de investimento - Complexidade operacional - Área de instalações - Significa + vantajoso Relativamente a benefícios económicos os terminais turnaround estimulam a economia da região na qual o terminal está localizado, pois os passageiros têm quase obrigatoriamente de utilizar aeroportos ou transportes públicos para chegar às instalações do terminal e por vezes até aproveitam mesmo para conhecer a cidade durante os dias anteriores ao embarque. As tarifas do navio também são superiores pois o período de acostagem é significativamente superior aos de escala. Neste momento o terminal de cruzeiros com maior peso no turismo de cruzeiros bem como com as instalações mais sofisticadas e maiores do mundo é o terminal turnaround do porto de Miami, ver Figura 31. Elementos Geométricos para o Planeamento Físico de Terminais Portuários 42 Figura 31 - Terminal turnarorund de cruzeiros do Porto de Miami – Fonte: milescarrentalmiami.com 4.2.4.2. Requisitos programáticos a. Objetivos de projeto Os objetivos principais a cumprir pela equipa projetista passam por estabelecer um plano de dimensionamento estratégico e de segurança de modo a criar um ambiente que protege não só os passageiros utilizadores dos cruzeiros como também as instalações do terminal. b. Histórico de cruzeiros na zona (Itinerários ou rotas) A localização geográfica do terminal poderá constituir uma âncora para o sistema de navegação da região, transformando-se num mercado emergente, atingindo picos de passageiros por hora elevados. Na análise efetuada numa fase prévia ao dimensionamento propriamente dito, é necessário ter em consideração o historial de itinerários ou rotas de cruzeiros que se verificam nas imediações da região. Isto permite conhecer e determinar uma previsão da afluência de cruzeiros ao terminal e presumir qual o pico de passageiros por hora que se verificará após a construção das instalações. Relativamente às principais rotas de cruzeiro mundiais destacam-se os seguintes grandes grupos, ver Figura 32:  Transatlânticas;  Caribbean/Bahamas;  Alaska;  Europa;  Mediterrâneas;  América do Sul;  Havaí;  Austrália/Nova Zelândia;  Ásia. 34.40% 21.70% 10.90% 5.00% 4.80% 3.90% 3.40% 15.80% Caribbean/Bahamas Mediterrâneas Europa Austrália/Nova Zelânda Alaska América do Sul Ásia Outras Figura 32 – Distribuição dos passageiros pelas principais rotas mundiais de cruzeiro – Fonte: CLIA, 2013 Elementos Geométricos para o Planeamento Físico de Terminais Portuários 43 Após o conhecimento das rotas, a entidade gerente do porto ou terminal de cruzeiros, deverá estabelecer contactos com as linhas de cruzeiros, de modo que o terminal a construir possa fazer parte do grupo de escalas dos itinerários dos navios. Para Portugal, a principal porta de acesso ao mundo dos cruzeiros são as rotas transatlânticas e as mediterrâneas, tendo em consideração o posicionamento geográfico do país. c. Estratégias Nos casos em que é prevista a construção de instalações de apoio aos passageiros, como no novo terminal de cruzeiros do Porto de Leixões, a inserção dos edifícios no contexto panorâmico do local obedece a certos requisitos arquitetónicos. d. Parâmetros operacionais dos navios A importância dos parâmetros operacionais dos navios é relevante para o dimensionamento, assim como as condições de proteção portuárias e do mercado em que o terminal está inserido. As dimensões características dos navios condicionam o dimensionamento das instalações de receção como o muro de cais, calado e condições de manobrabilidade. Após a definição do ano horizonte de projeto, há que efetuar uma previsão da evolução das dimensões dos navios com base nas tendências verificadas. Quanto às condições portuárias, visto se tratarem de navios de transporte de passageiros, as exigências no que diz respeito à estabilidade e movimentações depois do momento de acostagem tornam-se por vezes variáveis impeditivas do desenvolvimento do projeto. No entanto, existem diversos portos que oferecem condições excelentes para o trânsito deste tipo de navios, possuindo elementos de proteção da agitação marítima mais reforçados, nomeadamente através dos quebramares ou até constituem portos naturalmente protegidos. e. Viabilidade económica Os custos de investimento na construção de um terminal de cruzeiros são extremamente elevados, por isso antes de qualquer início de projeto ou atividade de construção, é recomendável efetuar um estudo de viabilidade económica, preparado com base no horizonte de projeto definido. Este estudo transmite ao programa de desenvolvimento de projeto confiança, previsões das necessidades e impulsos de mercado. As projeções das taxas de transferência de passageiros são fornecidas como uma ordem de grandeza ou indicador superficial do potencial de passageiros, tendo o objetivo de determinar os requisitos de segurança e instalações apropriadas. Estas projeções são estimativas futuras com base na evolução das dimensões dos navios baseadas em pareceres profissionais ou estimativas subjetivas, não se restringindo só às projeções económicas. f. Estabelecimento da linha de cruzeiros As linhas de cruzeiros têm sempre expectativas adicionais na busca de novos itinerários e portos de escala, que no caso da construção de novos terminais podem constituir pontos fortes para o estabelecimento de ligações. Assim podem destacar-se os seguintes:  Pacotes financeiros que façam sentido na linha no itinerário já existente;  Um local onde a linha de cruzeiros é procurada e bem-vinda;  Estabilidade nos acordos com a entidade gerente do terminal de cruzeiros;  Uma atmosfera onde todas as partes intervenientes trabalham em conjunto de modo a atingir objetivos;  Forte compromisso entre o porto e a comunidade para trabalhar em conjunto. Elementos Geométricos para o Planeamento Físico de Terminais Portuários 44 4.2.4.3. Elementos do terminal Os projetistas dos terminais de cruzeiros precisam de prestar atenção a diversas tendências visto que as mesmas têm um impacto significativo nos elementos do terminal a dimensionar, tais como (ver Figura 33): i. Tipos e números de pontes de embarque/desembarque (passadiços); ii. Área limite dos passadiços ou área de acessibilidade; iii. Zona intermodal; iv. Área alfandegária; v. Área de movimentação de bagagens. Figura 33 - Representação da localização dos diferentes elementos a dimensionar no terminal – Fonte: Tewes, 2012 4.3.OPERAÇÕES E PROCESSOS LOGÍSTICOS 4.3.1. ANÁLISE E OPERAÇÕES NOS TERMINAIS DE CONTENTORES Os terminais de contentores têm uma função de conexão intermodal, fornecendo uma conexão entre o transporte marítimo e o transporte terrestre (Mohseni, 2012). À semelhança dos restantes terminais, os de contentores são um sistema complexo de funções que só se tornam eficientes quando o layout é projetado de modo a que as operações no terminal ocorram com altos níveis de produtividade. Assim, são identificadas pelo menos três áreas operacionais (Böse, 2011):  Área de apron – área operacional entre o muro de cais e o terrapleno de armazenamento;  Terrapleno de armazenamento – espaço destinado à deposição dos contentores por um determinado período de tempo;  Área terrestre de instalações – área que engloba o portão, parque de estacionamento, escritórios e oficinas de manutenção dos equipamentos. Elementos Geométricos para o Planeamento Físico de Terminais Portuários 45 Após identificadas as principais áreas operacionais, podem ser determinadas as funções e operações que se desenvolvem neste tipo de terminal estando relacionadas com a área operacional que pertencem. Assim destacam-se as seguintes operações (Böse, 2011): a. Carga e descarga de contentores de/e para navios – a movimentação de contentores no cais e na zona terrestre assume-se como um dos centros de logística nos terminais deste tipo. Relativamente ao processo de descarga, após a chegada e consequente atracação de um navio, o descarregamento é efetuado por meio dos guindastes de cais segundo o plano de descarga. Por outro lado, o processo de carregamento ocorre em geral após o processo anterior estar completo, ou seja, quando os guindastes terminam a descarga, procedem ao carregamento do navio segundo também, um plano de carga; b. Armazenamento de contentores – a área de terrapleno funciona como um espaço destinado ao armazenamento temporário em que os contentores importados e exportados permanecem por um determinado período de tempo, aguardando a sua transferência. É impossível a perfeita equivalência entre a zona terrestre e o transporte marítimo, daí ser necessário implementar o terrapleno, de modo que o sistema se torne menos vulnerável a perturbações. O tipo e a escolha do sistema de equipamentos para a movimentação nesta zona serão abordados mais à frente; c. Verificação das informações dos contentores – com o elevado fluxo de contentores nos terminais e os diversos destinos de transferência, é necessário verificar as informações de cada de modo que possam chegar ao destino de forma segura. Com os avanços tecnológicos, foi possível fazer com que as informações da carga transportada esteja já disponível no terminal antes da chegada do navio, permitindo aumentar a eficiência do terminal e melhorar a qualidade de movimentação; d. Verificação e registo de danos – devido às rotas longas e complexas dos navios, bem como o envolvimento de várias entidades, a carga transportada pode sofrer danos. Visto isto, é efetuada uma inspeção da carga de maneira a verificar ou não a existência de danos, tanto no local de entrada como no de saída, possibilitando determinar assim a entidade responsável; e. Verificação do conteúdo transportado – apesar dos contentores em regra não serem abertos entre a origem e o destino, com o aumento do fluxo global, alguns contentores são selecionados aleatoriamente com base em determinados métodos para uma vistoria. Geralmente é efetuada uma inspeção através de Raios-X, e no caso de a verificação de um conteúdo suspeito de violaras regras, o contentor é aberto para uma inspeção física; f. Prestação de serviços de apoio –num terminal de contentores, existem sempre serviços adicionais a efetuar, tais como limpezas, reparações e manutenção dos equipamentos ou até serviços administrativos. Normalmente este grupo de operações fica situado e desenvolve-se nos edifícios e instalações terrestres. O projeto e dimensionamento de um terminal de contentores começam com a previsão e determinação dos fluxos de contentores verificados nas operações acima explicitadas (Mohseni, 2012). As previsões são sempre acompanhadas de erro associável uma vez que os mercados são dinâmicos e pelo facto de os valores reais serem por vezes de elevada dificuldade de atingir. Visto que os contentores possuem diferentes dimensões, para a gestão das operações é necessário conhecer os valores dos fluxos em unidade TEU. É então em algumas situações calculado um fator de unidade, que visa definir a divisão entre os contentores com 40ft e 20ft, ou seja: 𝑓𝑢=𝑁20 + 2𝑁40 𝑁𝑇𝑜𝑡 (4.1) Elementos Geométricos para o Planeamento Físico de Terminais Portuários 52 b. Truck-trailer unit Outro dos equipamentos passivos é o TTU, constituído por um veículo trator e trailer, apenas com capacidade de 2 TEU’s de carga máxima por cada trator, ver Figura 41. Comparativamente com os restantes equipamentos de transporte horizontal, os TTU’s são o grupo que apresenta uma maior flexibilidade no deslocamento e simplicidade logística, pois os locais de carga e descarga podem ser planeados de acordo com as necessidades. Por vezes são também frequentemente utilizados para aumentar a capacidade de outros sistemas já implementados, com custo de investimento reduzidos bem como o custo laboral. Relativamente ao desempenho técnico, os veículos podem atingir os 35 km/h de velocidade com um máximo de 2 TEU’s de carga como já foi especificado anteriormente. Figura 41 – Equipamentos de transporte horizontal TTU’s – Fonte: conductix.com c. Multi-trailersystem O último tipo de equipamento apresentado, pertencente também à classe passiva, é o MTS representado na Figura 42. O seu funcionamento é bastante similar aos dos TTU’s, é constituído por um trator no entanto o número de trailer’s pode atingir as 5 ou 6 unidades (www.kalmarglobal.com). Assim a capacidade de transporte é aumentada em função do número de trailer’s rebocados e consequentemente a produtividade é maior. Figura 42 – Equipamento de transporte horizontal MTS – Fonte: portcalls.com d. Straddlecarrier Quanto aos equipamentos da classe ativa, ou seja, que possuem a capacidade de elevação dos contentores incorporada, o SC constitui o veículo mais popular no transporte ativo sendo conduzido por ação humana, representado na Figura 43. No que diz respeito aos elementos que integram o equipamento são nomeadamente um quadro metálico reforçado, uma cabine de operação, um spreader telescópico e um cabo ligado a um motor de tração. Geralmente estes veículos movimentam-se segundo as filas de contentores podendo elevar qualquer tipologia de contentores que esteja disposto segundo pilhas (Kemme, 2013). Devido às suas capacidades de empilhamento, os SC’s podem Elementos Geométricos para o Planeamento Físico de Terminais Portuários 53 também ser retratados como equipamentos de área de armazenagem, não estando sujeito a limites de ação, tendo acesso a todas as áreas de terrapleno. Figura 43 – Equipamento de transporte horizontal straddlecarrier – Fonte: internado.nl Estes equipamentos podem elevar contentores até um máximo de 3 a 4 unidades de altura o que significa que podem mover até 2 ou 3 contentores simultaneamente, empilhando os mesmos segundo linhas separadas por faixas suficientemente largas para a circulação das rodas. A velocidade máxima de operação pode atingir cerca de 20 km/h(ver Quadro 5, Anexo-A2). Os pontos fortes da sua aplicabilidade são a alta capacidade de movimentação instalada e a possibilidade da utilização de uma única tipologia de equipamento em todo o terminal. Ressalve-se que estão implicados altos custos de investimento e manutenção, são requeridos operadores qualificados e consiste num veículo complexo. 4.4.1.3. Terrapleno de armazenagem Para um projeto e operacionalidade com sucesso num terminal de contentores é lançado um desafio com o objetivo de diminuir os custos de operação enquanto simultaneamente a qualidade do serviço e a eficiência das operações são aumentadas. Nesta área ao contrário das restantes, é selecionado um tipo de sistema de operações assente num conjunto de equipamentos que combinados atingem os índices de rendimento e operacionalidade desejados. A escolha correta do sistema de operações é um fator chave para o êxito operacional desta área. Os tipos de sistema normalmente adotados são os seguintes: (a) Sistema Reachstacker com TTU’s, (b) Sistema StraddleCarrier, (c) Sistema RubberTyredGantryCrane com TTU’s, (d) Sistema Rail-MountedGantryCrane. a. Sistema Reachstacker com TTU’s O princípio de funcionamento deste sistema passa por combinar as unidades reachstacker com as TTU’s. As últimas fazem a ligação entre a zona de cais, mais especificamente a área de apron, e a área de armazenagem. Os equipamentos reachstacker são responsáveis pelo empilhamento dos contentores segundo a disposição pretendida. Tradicionalmente os projetistas preveem o uso desta tipologia de sistema de operações em terminais de pequena e média dimensão pois estes equipamentos apresentam uma considerável flexibilidade e desinibem a possibilidade de possuir uma altura de pilha elevada, aumentando assim a densidade no armazenamento. As vantagens da utilização deste sistema são o baixo custo de investimento e também o reduzido custo associado à operacionalidade. No entanto, são exigidos dois tipos de equipamentos diferentes, um para o transporte e outro para o empilhamento, bem como altos rendimentos de manuseamento por parte dos operadores, visto não se tratar de um sistema automático e ao número elevado de unidades envolvidas nas operações. Elementos Geométricos para o Planeamento Físico de Terminais Portuários 54 b. Sistema StraddleCarrier Neste sistema os straddlecarrier transportam os contentores desde a área de apron até ao terrapleno de armazenagem, ou seja, são responsáveis pelo transporte horizontal e também desempenham a função de empilhamento. Assim estes equipamentos são independentes de qualquer outro, estando habilitados para desenvolver qualquer operação de movimentação. Este sistema ao contrário do anterior é indicado para terminais de média e grande dimensão, existindo alguma facilidade na possível alteração se necessária do lay-out do terminal. A capacidade dos straddlecarrier’s efetuarem o transporte horizontal e vertical, constitui a principal vantagem da aplicabilidade deste sistema, eliminando o tempo de espera para a troca dos contentores entre equipamentos. Outros dos benefícios é o impacto reduzido na operacionalidade do terminal no caso de rotura de um dos equipamentos e a flexibilidade do sistema em alterações. Comparativamente com o sistema anterior, os custos agregados ao investimento, manutenção e operação são consideravelmente superiores. Sendo também requerida uma área superior para o terrapleno devido à menor densidade de armazenagem. c. Sistema Rubber-TyredGantryCrane(RTG)com TTU’s Esta tipologia de sistema baseia-se na combinação do equipamento RTG com TTU’s, sendo representada na Figura 44. As unidades TTU transportam os contentores desde a zona de cais até ao terrapleno de armazenagem, no qual, os equipamentos RTG efetuam o empilhamento segundo longos blocos. Os equipamentos RTG podem empilhar até 8 contentores de largura mais a faixa de rodagem e até mais de 4 a 7 contentores de altura, apresentando uma capacidade de elevação de 40 t (ver Quadro 6, Anexo-A2)A utilização deste tipo de equipamento influenciará a disposição do lay-out do terrapleno, sendo que a fim de reduzir as distâncias de viagem a movimentação do equipamento dar-se-á paralela ao cais. As sobrecargas suportadas pelo pavimento resultantes da circulação deste equipamento são elevadas, sendo requeridas determinadas características mecânicas nomeadamente de resistência do pavimento do terrapleno. A aplicação deste tipo de sistema apresenta custos médios comparativamente com os outros dois tipos já apresentados. Os requisitos de área de armazenagem são também menores devido à elevada capacidade de empilhamento. Contudo o facto de serem necessários dois tipos diferentes de equipamentos no processo de movimentação poderá aumentar o tempo final da operação. Figura 44 – Equipamentos RTG’s – Fonte: liebherr.com e konecranes.com Elementos Geométricos para o Planeamento Físico de Terminais Portuários 55 d. Sistema Rail-MountedGantryCrane (RMG) Constitui um sistema muito semelhante ao anterior no entanto o equipamento assenta sob carris e o transporte horizontal poderá ser efetuado por TTU’s (blocos paralelos ao cais) ou AGV’s(blocos perpendiculares ao cais). Relativamente aos RMG’s, possuem uma capacidade de elevação de 50 toneladas, com empilhamentos de 3 a 5 contentores, podendo empilhar até 12 contentores de largura (ver Quadro 6, Anexo-A2). Este sistema apresenta uma alta produtividade e custos de trabalho reduzidos resultantes do automatismo existente. Por sua vez, é um sistema mais rígido, mais difícil de sofrer alterações, apresentando custos de investimento elevados. 4.4.2. MOVIMENTAÇÃO DE GRANÉIS SÓLIDOS 4.4.2.1. Tipos de carregadores de navios Existem vários equipamentos disponíveis para o carregamento de navios, sendo que a sua aplicabilidade depende do tipo de mercadoria e do tipo de muro de cais. Quando se tratam de grandes volumes de minerais, os carregadores radiais e lineares são comummente utilizados. O carregador radial consiste numa lança articulada que pode rodar até aproximadamente um ângulo de 90º sobre um ponto fixo, ver Figura 45. Na lança é suportado um transportador que se estende até ao navio, servindo como uma extensão variável de comprimento, a partir do qual é movimentada a mercadoria, podendo existir se necessário um funil. Desta forma, o equipamento cobre um segmento circular do navio. Figura 45 – Equipamento carregador do tipo radial – Fonte: news.thomasnet.com Quanto ao carregador do tipo linear, combina o movimento de translação com o de rotação, consistindo assim num refinamento da conceção radial. Neste tipo de carregador, o suporte de extremidade frontal move-se no sentido paralelo ao navio, enquanto que o transportador move-se na direção longitudinal relativamente ao ponto fixo. Geralmente a construção deste equipamento é mais simples e menos dispendiosa, ressalvando-se que a área do navio coberta pelo alcance do equipamento é aumentada. Estes dois tipos de carregadores são os mais adequados para cais localizados em zonas mais expostas, não havendo necessidade de existir contacto direto entre o dispositivo de carregamento e o navio, já que o material a granel cai nos últimos metros da lança para o porão do navio. Assim, podem ainda ser tolerados alguns movimentos do navio graneleiro sem que haja interrupção da operação de carregamento. Elementos Geométricos para o Planeamento Físico de Terminais Portuários 56 Para instalações pequenas, o ponto de carregamento fixo é a forma de realizar a operação mais utilizada, traduzindo-se num baixo custo de execução e procedimentos simplificados. No entanto, o cais deverá ser mais longo que o normal de modo a permitir a movimentação do navio por forma a carregar todas as unidades isoladas no porão do navio. Este modelo funciona sem problemas em navios com poucos compartimentos, ou seja, quando não são necessárias demasiadas movimentações, em taxas de transferência baixas e na ausência de condições atmosféricas vigorosas que possam causar descolamentos nos navios (Agerschouet al, 1983). Em mercadorias do tipo grãos, como os cereais, normalmente armazenados em silos, é comum usar-se outra técnica de carregamento. Esta técnica consiste em transportar o material para um ponto de cota elevada ao longo do lado do navio, carregando os compartimentos do porão por uma serie de calhas, ver Figura 46. Uma correia transportadora está disposta ao longo do cais, sendo que um dispositivo direciona o material até às calhas ligeiramente inclinadas. Atualmente, esta técnica foi alvo de alguns ajustes, nomeadamente a aplicação de um pórtico que tem por objetivo espalhar o material no porão, com calhas ajustáveis. Assim, é mais fácil a adaptabilidade aos tamanhos dos navios e o controlo das emissões de poeiras aquando a operação de carregamento. Figura 46 – Instalações de exportação de grãos – Fonte: VentspilsGrain Terminal Um método por vezes utilizado para transportar ou deslocar os materiais para locais próximos do equipamento de carregamento é a utilização de veículos como bulldozers (ver Figura 47) ou scrapers que arrastam as mercadorias para o local desejado. Esta situação é frequentemente verificada quando os materiais estão armazenados em armazéns. Figura 47 – Equipamento de arraste de materiais – Fonte: Colourbox Elementos Geométricos para o Planeamento Físico de Terminais Portuários 57 4.4.2.2. Tipos de descarregadores de navios Normalmente é mais difícil descarregar as mercadorias dos porões dos navios comparativamente com o carregamento das mesmas. Portanto, de maneira a existir uma adequação aos vários desafios que se geram, existe uma maior variedade de equipamentos de descarga. Nas operações de descarga o contacto entre o navio e o equipamento que efetua a operação é quase inevitável, portanto, são necessárias condições de estabilidade mais exigentes, de modo a manter uma posição própria entre o dispositivo de descarga e a pilha da mercadoria no porão do navio(UNCTAD, 1985). Os tipos de dispositivos de descarga mais utilizados são:  Gruas de garras – removem grande parte do material;  Dispositivos mecânicos – os mais usados sãoos chainbuckets, bucketwheelse os elevadores-balde;  Sistemas pneumáticos. A grua de garras é o dispositivo mais comum utilizado na descarga de materiais a granel e mesmo com o passar dos anos o princípio de funcionamento deste equipamento não sofreu grandes alterações, ver Figura 48. A função desta grua é movimentar os materiais que se encontram dentro do porão do navio graneleiro, para uma área próxima do cais, assistindo assim os transportadores que posteriormente deslocam as mercadorias para a área de armazenagem. As mercadorias principalmente movimentadas por este tipo de equipamento são os minerais ou minérios, o carvão, a bauxite e o fosfato. O rendimento de movimentação destas gruas é na ordem das centenas de toneladas por hora dependendo o mesmo de vários fatores tais como a aceleração e velocidade do balde da garra, das distâncias verticais e horizontais a percorrer, a forma do porão do navio e a habilidade do operador. Normalmente a fadiga do operador limita o número de ciclos a 60 por hora. A forma de aumentar o rendimento do equipamento passa por colocar dois operadores que vão alternando os turnos de trabalho ou aumentar a capacidade de transporte da garra, o que provocará uma maior solicitação no equipamento. Figura 48 – Carregamento através de grua de garras – Fonte: Shoreham-port Os dispositivos mecânicos são normalmente utilizados em terminais de granéis de alta capacidade, onde frequentemente existem receções de navios. Os chainbuckets (ver Figura 49) apresentam geralmente um rendimento de 150 t/h, constituindo uma unidade independente funcionando segundo o princípio da massa (UNCTAD, 1985). Elementos Geométricos para o Planeamento Físico de Terminais Portuários 58 A cadeia de transporte é realizada por dentro de um invólucro retangular e o movimento contínuo dos baldes transporta o material do porão do navio para uma localização pretendida. Este dispositivo adapta-se a planos inclinados bem como ao transporte horizontal das mercadorias. Figura 49 – Chainbuckets – Fonte: Flsmidth Outros dos equipamentos de cariz mecânico são os elevadores-balde, ver Figura 50. Estes dispositivos assumem um rendimento bastante superior ao dos baldes em cadeia, rondando as 1000-5000 t/h, superior, em certos casos ao das gruas de garras. Contudo o consumo energético é bastante elevado, sendo que a sua utilização só se justificam elevadas taxas de movimentação. Figura 50 – Bucketelevator – Fonte: Directindustry Quanto aos sistemas pneumáticos representados Figura 51, são adequados para movimentar mercadorias que possuam baixo peso específico e viscosidade como é o caso dos grãos de cereais e cimento,apresentando rendimentos na ordem das 200-500 t/h. Estes dispositivos englobam dois grupos, os equipamentos de vácuo ou de sucção e por último os de pressão. Dependendo das características da mercadoria a descarregar, cada tipo atrás apresentado tem vantagens e desvantagens em relação as restantes. Nos sistemas que funcionam por vácuo as perdas de material durante a operação de transporte são inexistentes, contudo o consumo de energia é elevado. Por vezes os produtos a movimentar são nocivos e têm efeitos na saúde do operador, portanto os dispositivos de pressão não são os mais adequados a aplicar no transporte destes materiais. Elementos Geométricos para o Planeamento Físico de Terminais Portuários 59 Figura 51 – Equipamento pneumático do tipo sucção – Fonte: Flsmidth 4.4.2.3. Empilhadores e reclaimers Os empilhadores são um equipamento que atua na área de armazenagem, especialmente nos terraplenos abertos. A sua principal função, como o nome indica, é dispor o material sob a forma de pilhas, sendo aplicável a vários tipos de mercadorias. Relativamente ao seu funcionamento, o material é transportado até ao equipamento segundo um canal, fazendo com que seja capaz de percorrer todo o comprimento da pilha sob um carril, tendo um raio de ação elevado. A sua capacidade de rendimento ou movimentação situa-se no intervalo pode ir até às 6 000 t/h(UNCTAD, 1985). Contudo é condicionado pela capacidade dos equipamentos carregadores ou descarregadores que se situam no cais. Por vezes devido à área de armazenagem possuir dimensões reduzidas, ou seja, área de trabalho bastante limitada, são aplicados os empilhadores-reclaimers representados na Figura 52, que possuem a dupla função de empilhar e recuperar o material das pilhas. Relativamente aos reclaimers propriamente ditos, a sua função consiste em recuperar e reajustar o material que se encontra espalhado na pilha, proporcionando uma economia de espaço.Existem alguns tipos de reclaimers, destacando-se os constituídos por pórticos e por pontes representados na Figura 53. Ao contrário dos empilhadores, os reclaimers têm um campo de ação mais reduzido, atuando só numa fila. Quando a estrutura do equipamento consiste num pórtico, o material é recolhido por meio de braços metálicos, reformulando a forma da pilha, já nas estruturas formadas por pontes, o equipamento arrasta o material espalhado possibilitando a aglomeração segundo a disposição Figura 52 – Empilhador e empilhador-reclaimer em áreas de armazenagem – Fontes: Absoluteastronomy; Directindustry Elementos Geométricos para o Planeamento Físico de Terminais Portuários 60 pretendida. Por vezes são necessários veículos auxiliares como bulldozers de modo a tornar acessíveis certas quantidades de materiais. Ambas as tipologias movem-se sob carris ao longo da fila, sendo que os rendimentos típicos deste equipamento variam entre as 1 000 e 3 000 t/h. 4.4.3.MOVIMENTAÇÃO DE CARGA ROLL-ON/ROLL-OFF Para algumas operações de transferência de cargas, é necessário a utilização de um veículo trator. Este equipamento terá a função de rebocar certos tipos de carga de modo que vençam os declives da rampa a certas velocidades, bem como auxiliar a circulação de cargas mais pesadas nas conexões das rampas. Para desempenhar funções nas operações no interior do navio, são implementados alguns elevadores elétricos, sendo que os declives das rampas interiores podem reduzir o seu rendimento e normalmente estão limitados a 1:10. 4.5.ESTRUTURAS DE ACOSTAGEM NOS TERMINAIS 4.5.1. CONFIGURAÇÃO FÍSICA As estruturas de acostagem nos terminais têm como objetivo primordial proporcionar aos navios condições adequadas e seguras durante a sua permanência no porto de modo que a execução das operações e atividades portuárias (carga e descarga de mercadorias e transbordo de passageiros), se possam desenvolver em circunstâncias apropriadas. As principais tipologias das estruturas de acostagem são as seguintes (ver Figura 54):  Cais – são estruturas de acostagem rígidas que formam uma linha de acostagem contínua, excedendo normalmente o comprimento do navio, com uma ligação à terra total ou parcial criando um terrapleno;  Docas – podem consistir em estruturas rígidas ou flutuantes, formando linhas de acostagem contínuas ou descontínuas, possível de atracação de ambos os lados não criando um terrapleno associado;  Plataforma –esta tipologia é utilizada como ponto de atracação e amarração auxiliando as manobras de acostagem. Podem por vezes pertencer à estrutura das docas e soluções mistas, bem como constituir plataformas não acostáveis;  Campos de boias – as boias são estruturas flutuantes cuja possibilidade de movimentação está limitada pela fixação ao fundo marítimo. Normalmente aplicadas na carga e descarga Figura 53 – Reclaimer em ponte e pórtico – Fontes: Bernard S. Jansen; Directindustry Elementos Geométricos para o Planeamento Físico de Terminais Portuários 61 de mercadorias em granel liquido pois estão conectadas a terra sob a forma de conduções submarinas;  Soluções mistas – são constituídas por uma combinação de todas as outras tipologias. Figura 54 – Principais tipologias das estruturas de acostagem – Fonte: EROM 02, 2006 4.5.2. CRITÉRIOS PARA A ESCOLHA DA CONFIGURAÇÃO FÍSICA DA ESTRUTURA DE ACOSTAGEM Na escolha da configuração física da estrutura de acostagem que se adapta melhor à situação em estudo são geralmente seguidos certos critérios que dependem principalmente do volume e do tipo de trafego de mercadorias a movimentar pelo terminal, bem como alguns requisitos operativos:  Dimensões principais e frequência de receção dos navios; Elementos Geométricos para o Planeamento Físico de Terminais Portuários 68 5.1.1. RELAÇÕES BASEADAS EM MÉTRICAS DE AVALIAÇÃO DE CAPACIDADE Durante a elaboração de estudos sobre desenvolvimentos ou projetos de terminais, existem alguns desafios a ultrapassar, nomeadamente a dificuldade em medir a capacidade do terminal ou porto, bem como a medição da utilização e produtividade. As métricas de avaliação são índices que permitem relacionar as características físicas dos terminais, podendo-se assim quantificar a variação da capacidade em função da profundidade, do comprimento do cais e das áreas de terrapleno. As medições relativas ao grau de utilização e produtividades passam a ser também possíveis, percebendo-se as variações consoante a densidade de carga e horas de funcionamento. As características das infraestruturas e as medidas operacionais são acessíveis, são dados divulgados publicamente, contudo, as medidas relativas à quantidade de trabalho e finanças, por vezes não são. Mediante os dados passiveis de recolha, é possível então estabelecer as relações ou métricas portuárias referentes à área utilizável, ao uso das gruas, ao uso do cais e ao balanço geral, como se pode verificar noQuadro 12. Quadro 12 – Condições de acessibilidade a dados e métricas portuárias disponíveis – Fonte: Adaptado Tioga, 2012 Acessibilidade de Dados Portuários Métricas Portuárias Disponíveis Sempre Área Utilizável Profundidade do Cais/Canal Cap. TEU/Área Bruta A. Bruta/A. Líq. de Terrapleno Comprimento de Cais Vagas TEU/Área de Terrapleno Rácio Líquido/Bruto Cais Vagas TEU/Área Bruta Grau de Utilização Tipo de Gruas Cap. TEU/Vagas Movimentos/Contentor Área Bruta do Porto Cap. TEU/Área Terrapleno Tempo Médio de Armazenamento Cap. TEU do Porto Uso das Gruas Cap. TEU médio dos Navios Número de Gruas Média/Máx. Movimentos por h Receção de Navios Cap. TEU/N. de Gruas Cap. TEU/Grua Disponível por h Por vezes Receção de Navio/N. de Gruas Cap. TEU/Grua Ocupada por h Movimentos Médios da Grua/h Utilização de Grua Cap. TEU/Trabalhador Áreas de Terraplenos (Acre) Uso de Cais Vagas de TEU’s Número de Cais Máx. DWT dos Navios Estimados Comprimentos de Cais Cap. TEU/Cap. TEU dos Navios Cap. TEU Máximo dos Navios Calado/Cap. TEU TEU Navios/TEU Máx. Navios Confidenciais Cap. TEU/Comp. do Cais Utilização de Cais – TEU Custos Navios/Cais Utilização de Cais – Navios Trabalhadores Balanço Geral Tempo de Viagem de um Navio N. Gruas/Comp. do Cais Área Útil/Cais Preços Área Bruta/Cais Preço/TEU Tempo Médio de Armazenagem A. Terrapleno/Comp. do Cais Trabalhador/TEU Tempo de Trabalho das Gruas A. Terrapleno/N. Grua Trabalhador/Navio Quanto à capacidade propriamente dita, deve existir um equilíbrio entre a capacidade do cais e a capacidade de armazenamento nos terraplenos, como é representado na Figura 57(Merckx, 2011). Os fatores que afetam diretamente a capacidade do cais são as dimensões e o tipo dos navios, o tempo de operação das gruas, condicionado pelo seu número e o comprimento do cais. A área disponível em terra afeta a capacidade de armazenagem, as possibilidades de empilhamento e o tempo de armazenagem. Elementos Geométricos para o Planeamento Físico de Terminais Portuários 69 Figura 57 – Possibilidades de posicionamento dos terraplenos – Fonte: PSA, 2011 No âmbito desta dissertação foi elaborado um estudo, abrangendo 13 portos espalhados pelo mundo, totalizando cerca de 35 terminais de contentores, de modo que fosse possível traçar algumas relações baseadas nas métricas apresentadas noQuadro 12. Os terminais analisados têm como objetivo representar uma amostra a nível mundial encontrando-se uma lista no Quadro 1 do Anexo-A4 com uma breve descrição dos mesmos. 5.1.1.1. Área utilizável No grupo das métricas relativas à área utilizável foram selecionadas o grau de utilização dos terminais nos portos analisados (Figura 58)e a relação entre a área do terrapleno e a capacidade de movimentação instalada no terminal (Figura 59). O grau de utilização corresponde ao rácio entre a capacidade de movimentação anual de contentores instalada efetivamente, e o número de movimentações anual. NaFigura 58, são apresentados os graus de utilização, permitindo assim perceber o estado do uso das instalações dos terminais e a necessidade de possíveis expansões. Figura 58 – Graus de utilização dos terminais dos portos analisados Por normas os limites baseados em bibliografia sugerem um grau de utilização máximo de 80% (Smith, 2012), para a constituição de uma capacidade sustentável. Observando a Figura 58 acima representada verifica-se que alguns dos terminais nos portos analisados já se situam acima do limite, nomeadamente os portos de Sines, Génova e Leixões. Daí serem em parte fundamentadas algumas das expansões anunciadas pelas organizações nacionais, especialmente nos terminais de contentores do porto de Leixões. 0.00 20.00 40.00 60.00 80.00 100.00 120.00 [%] Porto Elementos Geométricos para o Planeamento Físico de Terminais Portuários 70 A capacidade de armazenamento depende fundamentalmente da área do terrapleno disponível e da densidade de armazenamento, ou seja, com valores de densidade reduzidos, existe um aumento da capacidade de manuseio e um custo operacional reduzido. Contudo, os projetistas tendem a aumentar a densidade de maneira que o aumento de volume seja acomodado. Através dos dados recolhidos na amostra, foi possível estabelecer uma relação entre a área do terrapleno de armazenagem e a capacidade de movimentação de contentores anual instalada nos terminais. Figura 59 – Relação métrica entre área de terrapleno e a capacidade de movimentação de contentores do terminal Atentando à Figura 59percebe-se que os dados da amostra apresentam uma gama alargada, existindo um terminal que atinge os 6 MTEU/ano, com uma área de terrapleno de 200 ha.Aplicando uma regressão linear, foi possível chegar a uma expressão que traduz a variação da área do terrapleno em função da capacidade que se pretende instalar no terminal: 𝐴𝑇𝑒𝑟𝑟𝑎𝑝𝑙𝑒𝑛𝑜 = 3 × 10−5𝐶𝑀𝑜𝑣𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑎 çã𝑜+13,909 (5.1) Onde:  𝐴𝑇𝑒𝑟𝑟𝑎𝑝𝑙𝑒𝑛𝑜 – Área do terrapleno do terminal de contentores [ha];  𝐶𝑀𝑜𝑣𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑎 çã𝑜 – Capacidade de movimentação do terminal [TEU/ano]. No entanto, é de realçar que mesmo que a capacidade seja maioritariamente dependente da área do terrapleno, é possível aumenta-la sem recorrer ao aumento do espaço. A diminuição do tempo de permanência dos contentores e a instalação de uma maior altura de empilhamento, são fatores que permitem aumentar a capacidade de movimentação de contentores num terminal. 5.1.1.2. Uso das gruas As gruas ou guindastes instalados no terminal, mais propriamente na zona do cais, são elementos cruciais no que diz respeito à implementação de capacidade de carga/descarga dos navios. Um mau dimensionamento ou errada previsão da quantidade de equipamentos requeridos, poderá resultar numa incapacidade de manuseamento e consequentemente, em operações demoradas e diminuição da produtividade. No que toca ao uso das gruas, os terminais dos portos analisados foram estudados quanto à relação existente entre o número de pórticos de cais e a capacidade de movimentação anual instalada (Figura 60)e a relação entre o número de receções de navios e o número de pórticos em cada terminal (Figura 61). R² = 0,8749 0 50 100 150 200 250 0 2,000,000 4,000,000 6,000,000 Área do Terrapleno [ha] Capacidade de Movimentação [TEU/ano] Terminais Линейная (Terminais) Elementos Geométricos para o Planeamento Físico de Terminais Portuários 71 No número de equipamentos de cais, foram apenas contabilizados os guindastes (normalmente do tipo pórtico) que se situam na zona do cais cuja função é carregar ou descarregar os navios portacontentores, apresentando-se na Figura seguinte a primeira análise efetuada. Figura 60 – Relação métrica entre o número de pórticos de cais e a capacidade de movimentação de contentores do terminal De acordo com aFigura 60, é percetível que existe uma relação direta entre o número de pórticos de cais e a capacidade do terminal, no entanto, um número elevado de guindastes instalados pode não pressupor uma capacidade de movimentação igualmente elevada. Isto é, devido aos diferentes rendimentos dos equipamentos, condicionados pela sua dimensão e operacionalidade. A expressão linear que exprime a relação métrica é a seguinte: 𝑁𝑃ó𝑟𝑡𝑖𝑐𝑜𝑠 = 5 × 10−6𝐶𝑀𝑜𝑣𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑎 çã𝑜+ 2,8732 (5.2) Onde:  𝑁𝑃ó𝑟𝑡𝑖𝑐𝑜𝑠 – Número de pórticos de cais [UN];  𝐶𝑀𝑜𝑣𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑎 çã𝑜 – Capacidade de movimentação do terminal [TEU/ano]. Relativamente à segunda relação estudada, por motivos de dificuldade de acesso a dados da receção dos navios por cada terminal, a análise cingiu-se apenas à globalidade de cada porto, ou seja, foi somado o número de pórticos de cada terminal no caso de um porto possuir mais que um terminal de contentores. Visto isto, o número de pontos disponíveis para elaborar a dispersão diminui significativamente, fazendo com que reduza a qualidade da amostra. Porém, atendendo àFigura 61, pode-se verificar que o valor da correlação é razoável. Figura 61–Relação métrica entre o número de receções de navios porta-contentores e o número de pórticos de cais do porto R² = 0,8261 0 10 20 30 40 0 2,000,000 4,000,000 6,000,000 N. Pórtico de Cais [-] Capacidade de Movimentação [TEU/ano] Terminais Линейная (Terminais) R² = 0,7949 0 2000 4000 6000 8000 10000 025 50 75 100 N. Navios [-] N. Pórticos de Cais [-] Portos Линейная (Portos) Elementos Geométricos para o Planeamento Físico de Terminais Portuários 72 O volume de navios porta-contentores rececionados por um porto é condicionado pela capacidade dos equipamentos do cais, mais especificamente na carga e descarga dos contentores. Assim, com a análise realizada foi possível compreender a sua relação com os equipamentos efetivamente instalados. A regressão que mais se aproximou da dispersão de pontos à semelhança das anteriores foi a linear, obtendo-se a seguinte expressão: 𝑁𝑁𝑎𝑣𝑖𝑜𝑠 =67𝑁𝑃ó𝑟𝑡𝑖𝑐𝑜𝑠 +767 (5.3) Onde:  𝑁𝑁𝑎𝑣𝑖𝑜𝑠 – Número de navios rececionados anualmente [UN];  𝑁𝑃ó𝑟𝑡𝑖𝑐𝑜𝑠 – Número de pórticos na zona do cais [UN]. 5.1.1.3. Uso do Cais Normalmente, dependendo da capacidade do terminal, são rececionadas dezenas de navios portacontentores por semana, sendo o cais a zona do terminal que faz a conexão entre os navios e o lado terrestre do terminal. Há sem dúvida duas grandes questões ao nível de dimensões que têm uma elevada influência na capacidade de acostagem do cais, a profundidade de água disponível, que condiciona a receção de navios com um determinado calado e o comprimento do cais, que dita o número de navios que podem estar acostados simultaneamente. Na Figura 62 é apresentada a análise da relação entre o calado e a capacidade dos terminais estudados. A profundidade deve ser determinada tendo em consideração a comparação entre os custos da dragagem e manutenção e os benefícios ao nível de possibilidade de receção de navios com maiores dimensões e consequentemente aumento da capacidade. Para uma investigação realista da otimização pretendida, é necessário possuir previsões da evolução do calado dos navios existentes. Após a recolha de dados da amostra, foi traçado um limite mínimo para o calado de projeto, representado na Figura 62 por uma linha a tracejado tangente aos pontos de valor mínimo, podendo servir de guia de prédimensionamento. Figura 62 – Relação métrica entre o calado de projeto e a capacidade de movimentação de contentores dos terminais A outra métrica estudada foi a relação entre o comprimento de cais e a capacidade do terminal,Figura 63. Nos terminais de contentores, os cais especializados podem atingir rendimentos entre 5 a 10 vezes superior comparativamente com os restantes cais (UNCTAD, 1985). O comprimento de cais deve ser dimensionado de modo que a sua ocupação seja a apropriada, proporcionando tempos de espera 0 5 10 15 20 0 2,000,000 4,000,000 6,000,000 Calado [m] Capacidade de Movimentação [TEU/ano] Terminais Limite Mínimo Elementos Geométricos para o Planeamento Físico de Terminais Portuários 73 aceitáveis e reduzidos. Visto que os custos de espera associados a navios porta-contentores são geralmente mais elevados, é reforçada a necessidade de reduzir os tempos. O comprimento total do cais é também dividido em espaços (Agerschouet al, 2004), formando diversos cais (exemplo – cais 1: 0-300 m; cais 2: 300-600 m, …). Figura 63 – Relação métrica entre o comprimento do cais e a capacidade de movimentação de contentores dos terminais Na recolha de dados, nomeadamente na medição do comprimento de cais disponível foi considerado o total. A amostra de dados analisada apresenta uma gama alargada de comprimentos, variando entre os 400 e os 2900 m. O comprimento máximo verificado, cerca de 2900 m, corresponde a uma capacidade de movimentação de 6 MTEU/ano. Habitualmente e de acordo com o que já foi explicitado anteriormente, as decisões tomadas na acostagem seguem o objetivo de minimizar o tempo de acostagem e maximizar a produtividade do terminal. Uma forma de executar fisicamente o pretendido é posicionar a área de armazenagem próxima da zona do cais, diminuindo o tempo do transporte horizontal, aumentando a produtividade do equipamento e fazendo com que o tempo que o navio está acostado diminua (Kemme, 2013). Para o aumento da capacidade do cais as medidas a adotar sintetizam-se em três aspetos, otimização da agenda da receção dos navios, aumento do número de equipamentos de carga/descarga de navios no cais e aumento do comprimento de acostagem. Contudo, é notório que modificando uma destas variáveis, serão sentidas consequências noutros aspetos de dimensionamento. Com a análise efetuada aos terminais (Figura 63), após a aplicação de uma regressão linear, obteve-se uma expressão que relaciona o comprimento de acostagem com a capacidade de movimentação do terminal, sendo a mesma: 𝐶𝐶𝑎𝑖𝑠 = 0,0004𝐶𝑀𝑜𝑣𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑎 çã𝑜+563,24 (5.4) Onde:  𝐶𝐶𝑎𝑖𝑠– Comprimento do cais disponível [m];  𝐶𝑀𝑜𝑣𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑎 çã𝑜– Capacidade de movimentação do terminal [TEU/ano]. 5.1.1.4. Balanço geral Neste tópico tendo em conta as métricas explicitadas noQuadro 12, serão abordadas as relações entre o número de pórticos de cais e o comprimento do mesmo, bem como a relação entre o comprimento do cais e a área do terrapleno de armazenagem. Estas duas relações métricas são de elevada importância pois a primeira permite conhecer a necessidade de equipamentos em função do comprimento de cais pretendido. Na recolha de dados foram contabilizados apenas os equipamentos de cais, não sendo avaliado o seu rendimento operacional, o que faz com que a relação obtida sirva apenas como guia de R² = 0,8552 0 1000 2000 3000 4000 0 2,000,000 4,000,000 6,000,000 Comprimento do Cais [m] Capacidade de Movimentação [TEU/ano] Terminais Линейная (Terminais) Elementos Geométricos para o Planeamento Físico de Terminais Portuários 74 pré-dimensionamento. Na Figura 64encontra-se representada a dispersão dos resultados obtidos após o estudo. Figura 64 – Relação métrica entre o número de pórticos e o comprimento de cais dos terminais analisados Após a acostagem dos navios, devem ser tomadas decisões quanto ao tipo de guindaste de cais que poderá ser utilizado para a carga e descarga dos contentores. Relativamente ao número de equipamentos necessários, pode-se dizer que existem dois fatores restritivos. Primeiramente, nem todos os guindastes podem ser guiados para cada zona individual do cais, devido ao facto de estarem condicionados ao carril férreo. Em segundo, os terminais de contentores são constantemente alvo de expansões, tanto ao nível de instalações de armazenamento como de condições de acessibilidade a navios de porte superior, com equipamentos de dimensões diversificadas, nos quais nem todos podem executar as operações em navios de dimensões superiores. Outro aspeto a acrescentar é a sequência de carga e descarga dos contentores, que tem influência nos processos logísticos do terminal. Através da análise elaborada obteve-se uma expressão que exprime a relação, sendo a seguinte: 𝑁𝑃ó𝑟𝑡𝑖𝑐𝑜𝑠 = 0,0109𝐶𝐶𝑎𝑖𝑠 −2,7479 (5.5) Onde:  𝑁𝑃ó𝑟𝑡𝑖𝑐𝑜𝑠 – Número de pórticos na zona do cais [UN].  𝐶𝐶𝑎𝑖𝑠– Comprimento do cais disponível [m]. Por sua vez a segunda relação estudada faz com que seja possível perceber a interação entre o terrapleno e o cais assim, ao nível da configuração da disposição do lay-out, é exequível conhecer para uma determinada área de terrapleno de armazenagem, qual o comprimento de cais correspondente. Ou seja, constitui uma solução para a resolução do problema enunciado naFigura 57, otimizando a capacidade do cais tendo em conta a capacidade do terrapleno, fazendo com que não exista um terrapleno demasiado extenso e custos elevados no transporte horizontal. Figura 65 – Relação métrica entre o comprimento do cais e a área de terrapleno dos terminais analisados R² = 0,8942 0 10 20 30 40 0 1,000 2,000 3,000 4,000 N. Pórtico de Cais [UN] Comprimento do Cais [m] Terminais Линейная (Terminais) R² = 0,8654 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 050 100 150 200 250 Comprimento do Cais [m] Área do Terrapleno [ha] Terminais Линейная (Terminais) Elementos Geométricos para o Planeamento Físico de Terminais Portuários 75 Quanto à amostra de dados, notando a Figura 65verifica-se que os pontos da dispersão acumulam-se maioritariamente até aos 100 ha correspondendo a um comprimento de cais de 1500 m aproximadamente, indicando as dimensões que geralmente são adotadas neste tipo de terminal para estes parâmetros. Assim, considerando um terrapleno com 100 ha, com um comprimento de cais disponível de 1500 m, seria necessário que o terrapleno detivesse cerca de 670 m de extensão. A expressão que manifesta a relação entre os parâmetros é a seguinte: 𝐶𝐶𝑎𝑖𝑠 =11,595𝐴𝑇𝑒𝑟𝑟𝑎𝑝𝑙𝑒𝑛𝑜 +449,69 (5.6) Onde:  𝐶𝐶𝑎𝑖𝑠 - Comprimento do cais disponível [m];  𝐴𝑇𝑒𝑟𝑟𝑎𝑝𝑙𝑒𝑛𝑜 – Área do terrapleno do terminal de contentores [ha]. 5.1.2. BASES DE CÁLCULO PARA ADEFINIÇÃO DOLAY-OUT DE TERMINAIS Nesta secção são apresentadas algumas metodologias de cálculo para o procedimento do dimensionamento dos terminais de contentores, tendo por base um estudo elaborado na Universidade de TU Delft (Mohseni, 2012). As formulações abrangem não só os parâmetros a dimensionar na zona do cais como é o caso do comprimento e número de equipamentos necessários e a capacidade do terrapleno, mas também a área de apron, especificações quantos aos equipamentos de transporte horizontal bem como os equipamentos de movimentação de contentores na área de armazenagem. Comparativamente com as relações métricas, as metodologias apresentadas nos tópicos seguintes, são mais complexas e em simultâneo, mais rigorosas, pois são considerados outros fatores que têm demasiada importância. 5.1.2.1. Comprimento de cais Considerando todos os elementos a construir num terminal de contentores, o muro do cais é o componente mais dispendioso, portanto os projetistas têm o hábito de limitar as dimensões ao estritamente necessário, baseando-se nas características do navio de projeto e na capacidade a implementar no terminal. Assim a magnitude da capacidade anual é o primeiro parâmetro a definir, existindo quatro fluxos diferentes a considerar:  Contentores gerais;  Contentores vazios;  Contentores frigoríficos;  Contentores de transbordo. Quanto às formas de introduzir os dados de transferência, existem duas possibilidades. Na primeira, a capacidade anual é definida como o número total de carga de TEU movimentada sobre o muro de cais. A segunda forma, é definir o número de receções de navios anualmente e associar um volume de contentores em TEU, por cada carga e descarga (Mohseni, 2012). Contudo, existem ainda outros fatores fundamentais para a determinação correta e rigorosa do comprimento de cais necessário, como o tempo de serviço e as horas de trabalho anuais do cais. No que diz respeito ao cálculo do tempo de serviço, é necessário o conhecimentodo número e da produtividade dos equipamentos no cais e o número de receções anuais efetuadas. Elementos Geométricos para o Planeamento Físico de Terminais Portuários 76 Visto isto, o tempo de serviço total pode ser calculado da seguinte forma (Mohseni, 2012): 𝑇𝑆𝑒𝑟𝑣𝑖ç𝑜 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 =𝑇 𝐷𝑒𝑠 𝐶𝑎𝑟𝑟𝑒𝑔𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 +𝑇 𝐷𝑒𝑠 𝐴𝑚𝑎𝑟𝑟𝑎çã𝑜 (5.7) Onde:  𝑇𝑆𝑒𝑟𝑣𝑖ç𝑜 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 – Tempo de serviço total [h/navio];  𝑇 𝐷𝑒𝑠 𝐶𝑎𝑟𝑟𝑒𝑔𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 – Tempo de descarregamento ou carregamento [h/navio];  𝑇 𝐷𝑒𝑠 𝐴𝑚𝑎𝑟𝑟𝑎çã𝑜 – Tempo de desamarração ou amarração dos navios [h/navio]. O tempo de descarga ou carga é função de diversos parâmetros, nomeadamente das características dos equipamentos a instalar no muro de cais do terminal. A expressão que se apresenta a seguir pode ser usada para o seu cálculo (Thorsen, 2010): 𝑇 𝐷𝑒𝑠 𝐶𝑎𝑟𝑟𝑒𝑔𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 =𝑆𝑝 𝑁𝑔×𝑄𝑟𝑔 ×𝑊𝑡𝑔 (5.8) Onde:  𝑆𝑝 – Dimensão da parcela [TEU];  𝑁𝑔 – Número de guindastes por navio [UN];  𝑄𝑟𝑔 – Rendimento dos guindastes [TEU/h];  𝑊𝑡𝑔 – Produtividade do guindaste [0,65 a 1]. Outro fator referido anteriormente, mais especificamente o total de horas de trabalho no cais, tendo em conta o fator de tempo de inatividade, as horas de trabalho por semana podem ser calculadas da seguinte forma: 𝑇𝑡𝑠 = 1−𝐷𝑡 ×𝑇𝑡𝑑 ×𝑁𝑑𝑠 (5.9) Onde:  𝑇𝑡𝑠 – Horas de trabalho no cais por semana [h/sem.];  𝐷𝑡 – Fator de inatividade [-];  𝑇𝑡𝑑 – Horas de trabalho por dia [h/d];  𝑁𝑑𝑠 – Número de dias de trabalho por semana [UN]. Quando um navio com dado comprimento, se encontra acostado ao cais, são adicionados espaçamentos entre o mesmo e os navios atracados à frente e atrás na ordem dos 10-20 m (ver Figura 66), sendo mesmo em certos casos também aplicados entre as extremidades dos navios e as do cais (Agerschouet al, 2004). Com as expressões anteriormente descritas e a noção de uso do cais, comprimento do navio e intervalo de atracação é possível calcular a primeira aproximação do comprimento do cais necessário. Ou seja: 𝐿𝐶𝑅 =𝑇𝑆𝑒𝑟𝑣𝑖ç𝑜 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 ×𝑁𝑁×𝐿𝑢 (5.10) Onde:  𝐿𝐶𝑅 – Comprimento de cais requerido [h.m/sem.];  𝑇𝑆𝑒𝑟𝑣𝑖ç𝑜 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 – Tempode serviço total [h/sem.];  𝑁𝑁 – Número de receções de navios semanal [Navios/sem.];  𝐿𝑢 – Uso do cais, somatório do comprimento do navio com o intervalo de atracação [m]. Elementos Geométricos para o Planeamento Físico de Terminais Portuários 77 Figura 66 – Representação do comprimento de cais – Fonte: TU Delft, 2012 Tendo em conta as horas de trabalho por semana, a ocupação do cais, que exprime o grau de utilização do muro de cais no terminal e um fator de pico por semana, de modo que sejam introduzidas situações extremas e condicionantes no dimensionamento, é possível determinar o comprimento necessário de cais, utilizando a seguinte equação (Thorsen, 2010): 𝐿𝐶=𝐿𝐶𝑅 ×𝑃𝐶𝑎𝑖𝑠 𝑇𝑡𝑠 ×𝑈𝐶𝑎𝑖𝑠 (5.11) Onde:  𝐿𝐶 – Comprimento do cais [m];  𝐿𝐶𝑅 – Comprimento de cais requerido [h.m/sem.];  𝑃𝐶𝑎𝑖𝑠 – Fator de pico por semana no cais [15 – 20 %];  𝑇𝑡𝑠 – Horas de trabalho no cais por semana [h/sem.];  𝑈𝐶𝑎𝑖𝑠– Ocupação do cais [%]. Após o comprimento de cais calculado, existem ainda mais dois parâmetros a serem determinados relativamente a esta área, são eles o número de equipamentos, ou seja, guindastes e o número de cais. Através de uma regra empírica, verifica-se que por cada 80-100 m de cais deve ser implementado um guindaste (Mohseni, 2012). Quanto ao número de cais, pode ser determinado segundo a seguinte formulação (Ligteringen, 2009): 𝑁𝐶=𝐿𝐶−∆𝐴 𝐿𝑁+∆𝐴× 1,1 (5.12) Onde:  𝑁𝐶 – Número de cais [UN];  𝐿𝐶 – Comprimento do cais [m];  𝐿𝑁 – Comprimento médio dos navios [m];  ∆𝐴 – Espaçamento do intervalo de atracação [m]. Segundo a aplicação do teorema das filas, o tempo médio de espera em unidades do tempo de serviço, pode ser calculado. No entanto, se o tempo de espera médio determinado for superior aos valores aceitáveis pela autoridade portuária ou até mesmo o cliente, será necessário efetuar uma variação dos parâmetros de dimensionamento no projeto, como é o caso do número de guindastes por navio ou as horas de trabalho operacionais. No que diz respeito àprodutividade do cais, pode ser estimada como se segue: 𝑃𝐶=𝐶𝑀𝑜𝑣𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑎 çã𝑜 𝑓𝑢×𝑁𝐶×𝑇𝑡𝑎 (5.13) Comprimento de Cais Intervalo de Atracação Intervalo de Atracação Elementos Geométricos para o Planeamento Físico de Terminais Portuários 84 Existem alguns limites para os valores de fator de comprimento de cais sugeridos em bibliografia (Ligteringen, 2000), 25 – 75 kt/m para o carvão e 50 -150 kt/m para o minério de ferro. Contudo se for feita uma comparação entre os resultados provenientes da amostra com os limites sugeridos pela bibliografia, constata-se que quando se trata de um terminal de exportação os valores encaixam nos intervalos sugeridos, o mesmo não se passa quando se analisa terminais de importação. Visto isto van Vianenpropõe um novo intervalo para o valor do fator de comprimento nos terminais de importação apresentados no Quadro 16, ajustado aos resultados da amostra da Figura 71. Quadro 16 – Intervalos do fator de comprimento de cais nos terminais analisados – Fonte: (Adaptado de van Vianenet al, 2012) Unidade [kt/m] Importação Exportação Carvão e Minério de Ferro Carvão Minério de Ferro Fator 7,5 - 20 25 - 75 50 - 150 5.2.1.2. Profundidade de água As condições de disponibilidade do terminal para a receção de navios, mais especificamente o calado de projeto, condiciona extremamente os navios passíveis de acostagem no muro de cais. A análise feita aos terminais, quanto a este aspeto, tem por objetivo compreender as condições de acessibilidade, relacionando-as com as tipologias de navios graneleiros existentes e a capacidade de movimentação anual de mercadorias. Figura 72–Calado de projeto versus capacidade de movimentação dos terminais analisados – Fonte: (Adaptado de van Vianenet al, 2012) Observando aFigura 72, é possível perceber que existe um limite mínimo recomendado para o calado de projeto em função da taxa de transferência anual desejável no terminal. O intervalo de valores da amostra varia entre 10 e 25 m de calado. Outras das observações retiradas, é que os terminais do tipo exportação, com avolumada quantia de movimentação de carga, possuem normalmente calados de projeto maiores, de modo a ser exequível a receção de navios do tipo VLBC. No Quadro 17 são apresentadas as médias do calado de projeto e distribuição das tipologias dos navios graneleiros. 0 5 10 15 20 25 050 100 150 200 250 [m] Taxa de Transferência Anual [Mt] Importação Exportação - Minério de Ferro Exportação - Carvão Limite Mínimo Elementos Geométricos para o Planeamento Físico de Terminais Portuários 85 Quadro 17 – Média do calado de projeto e distribuição das tipologias dos navios graneleiros - Fonte: (Adaptado de van Vianenet al, 2012) Importação Exportação - Carvão Exportação – M. Ferro Média do Calado de Projeto [m] 16,8 17,3 18,4 Tamanho do Navio Máximo [%] Handymax 9 - - Panamax 17 15 17 Capesize 52 46 8 VLBC 22 39 75 5.2.1.3. Capacidade de carga A capacidade de carregamento está associada naturalmente aos terminais de exportação, consistindo os principais equipamentos de movimentação de mercadorias, já anteriormente abordados, em carregadores lineares e radiais. Na Figura 73estão representadas as capacidades de carregamento dos diferentes terminais de exportação em função do tipo de mercadoria. Figura 73 -Capacidade de carregamento instalada versus taxa de transferência anual – Fonte: (Adaptado de van Vianenet al, 2012) Observando aFigura 73, são visíveis não só duas linhas contínuas que correspondem à demarcação do intervalo relativo a 90% dos valores da amostra, mas também uma linha tracejada que dita o valor mínimo recomendado a instalar de capacidade de carregamento em função da taxa de transferência anual pretendida. Considerando o fator de carregamento como o quociente entre a capacidade instalada e a mínima recomendada requerida no terminal, verifica-se uma variação do mesmo entre 1.5 e 2.5. Em regra, os terminais de exportação possuem uma capacidade de carregamento duas vezes superior à necessária. 5.2.1.4. Capacidade de descarga A capacidade de descarregamento está associada aos terminais de importação, sendo essencialmente os equipamentos de descarregamento já abordados anteriormente, do tipo grua de garras e dispositivos mecânicos. Os terminais analisados no estudo estão equipados com um total de 106descarregadores. 0 10 20 30 40 50 60 050 100 150 200 250 [kt/h] Taxa de Transferência Anual [Mt] Exportação - Carvão Exportação - Minério de Ferro Limite Mínimo 90% das Observações Elementos Geométricos para o Planeamento Físico de Terminais Portuários 86 Figura 74 – Capacidade de descarregamento instalada versus taxa de transferência anual – Fonte: (Adaptado de van Vianenet al, 2012) Através da recolha e análise da capacidade de descarregamento dos diferentes terminais, consegue-se efetuar uma previsão da capacidade mínima recomendada em função da taxa de transferência anual de mercadorias, encontrando-se representada por uma linha tracejada naFigura 74, tangente aos pontos de valores mínimos. Definindo fator de descarregamento como o quociente entre a capacidade instalada e a mínima recomendada, aplicando aos dados daFigura 74, obtêm-se valores compreendidos no intervalo de 3 a 4.5, ou seja, os terminais estudados têm no mínimo uma capacidade instalada três vezes superior à mínima requerida (van Vianenet al, 2012). A seleção do equipamento de descarga, depende de inúmeros fatores de entre os quais, o comprimento de cais disponível, preço, a especialização do equipamento e o previsão do crescimento da utilização. 5.2.2. ZONA DE ARMAZENAGEM Ao contrário da zona de acostagem, nesta zona a atenção está focada para aspetos relacionados com processos logísticos, características físicas dos materiais armazenados e disposição das cargas nos terraplenos. Assim, os tópicos abordados serão o dimensionamento da área de armazenagem e a área total necessária para o terminal. 5.2.2.1. Dimensionamento da área de armazenagem Dependendo do tipo da mercadoria, carvão, minério de ferro entre outros, a área de armazenagem requerida por tonelada difere. A definição de fator de armazenagem 𝑓𝑎𝑟𝑚consiste no quociente entre a taxa de transferência anual TTA [t/ano] e a área total de armazenagem A[𝑚2],ou seja: 𝑓𝑎𝑟𝑚 =𝑇𝑇𝐴 𝐴 (5.18) Quantos aos valores recomendados pela bibliografia, baseados em regras empíricas, situam-se entre 15 a 25 [𝑡/𝑚2]para o carvão e 30 a 40 [𝑡/𝑚2]para os minérios de ferro (Ligteringen, 2000). NaFigura 75, são apresentados os fatores de armazenagem nos terminais de importação analisados, em função do tipo de mercadoria. As linhas horizontais constituem os valores recomendados pela bibliografia. 0 10 20 30 40 010 20 30 40 50 [kt/h] Taxa de Transferência Anual [Mt] Importação Limite Mínimo 90% das Observações Elementos Geométricos para o Planeamento Físico de Terminais Portuários 87 Figura 75 – Fatores de armazenagem para os terminais de importação analisados – Fonte: (Adaptado de van Vianenet al, 2012) Através do estudo que foi elaborado, constata-se que os fatores de armazenagem nos terminais de importação de minério de ferro são sempre superiores aos limites recomendados. Mesmo no caso da mercadoria se tratar de carvão, existem terminais na amostra que se encontram fora do intervalo, o que poderá indicar uma necessária revisão dos limites propostos. Relativamente aos terminais de exportação de mercadoria a granel, os fatores de armazenagem são apresentados na Figura 76. Figura 76 -Fatores de armazenagem para os terminais de exportação analisados – Fonte: (Adaptado de van Vianenet al, 2012) Comparativamente com os terminais de importação, estes possuem elevada quantidade de mercadoria por unidade de área, o que se traduz em enormes fatores de armazenagem. Na amostra, apenas dois terminais cumprem os limites propostos pela bibliografia, ou seja, à semelhança do que se verificou na análise dos terminais de importação, é necessário rever os intervalos recomendados, ver Quadro 18. 0 50 100 150 200 250 050 100 150 200 250 [t/m2] Taxa de Transferência Anual [Mt] Carvão Minério de Ferro Limite - Carvão LimiteMinério de Ferro 0 50 100 150 200 250 050 100 150 200 250 [t/m2] Taxa de Transferência Anual [Mt] Carvão Minério de Ferro Limite - Carvão LimiteMinério de Ferro Elementos Geométricos para o Planeamento Físico de Terminais Portuários 88 Quadro 18 – Fatores de armazenagem – Fonte: (Adaptado de van Vianenet al, 2012) Unidade: [t/m2] Importação Exportação Carvão Minério de Ferro Carvão Minério de Ferro Terminais Analisados 15-75 45-80 25-185 70-210 Valores Recomendados (Ligteringen, 2000) 15-25 30-40 15-25 30-40 Para efeitos de cálculos, é essencial conhecer a configuração e as características das formas como os materiais são dispostos nos terminais. Geralmente, a disposição adotada é uma pilha, com secção trapezoidal e um dado comprimento a determinar. A Figura 77 mostra uma representação a três dimensões, onde são denominadas as variáveis a considerar. Figura 77 -Pilha trapezoidal de material Tendo em conta as características físicas e mecânicas do tipo de materiais a armazenar, a pilha poderá assumir dimensões variáveis. Assim, é necessário conhecer o peso volúmico 𝜌[t/m3]e o ângulo de repouso 𝛼𝑅[º]do material. A capacidade dos equipamentos de manutenção das pilhas constitui também um fator condicionante daí, a variável h[m]estar limitada a um valor máximo. Através da expressão seguinte, é possível obter a massa total[t] da mercadoria disposta numa dada pilha com secção trapezoidal (van Vianenet al, 2012): 𝑚=𝑕𝑙𝑝 𝑤− 𝑙 TAN 𝛼𝑅 +1 3𝜌𝜋 𝑕3 TAN2 𝛼𝑅 ) +𝜌𝑕(𝑤−2𝑕/TAN 𝛼𝑅 ).𝑕/TAN⁡(𝛼𝑅) (5.19) Devido a efeitos de contaminação e degradação as mercadorias são dispostas em pilhas individuais, logo existem uma distância d, no mínimo de dois metros, que deve ser considerada entre pilhas. O cálculo da área de armazenagem necessária pode então ser efetuado através da seguinte expressão: 𝐴=𝑁𝑝𝑖𝑙𝑕𝑎𝑠. (𝐿𝑡𝑝𝑖𝑙𝑕𝑎 +𝑑). (𝑊𝑝𝑖𝑙𝑕𝑎 +𝑑𝑐𝑜𝑛𝑡) = 𝑇𝑇𝐴 𝑓𝑎𝑟𝑚 (5.20) Onde:  𝑁𝑝𝑖𝑙𝑕𝑎𝑠 - Número de pilhas pretendidas no terminal [-];  𝐿𝑡𝑝𝑖𝑙𝑕𝑎 – Comprimento teórico das pilhas [m];  𝑑𝑐𝑜𝑛𝑡 – Distância necessária para a não contaminação [2 m];  𝑊𝑝𝑖𝑙𝑕𝑎 – Largura das pilhas [m];  𝑇𝑇𝐴 – Taxa de transferência anual [t] Elementos Geométricos para o Planeamento Físico de Terminais Portuários 89 5.2.2.2. Área total do terminal A área terrestre num terminal de granéis não se limita apenas à área de armazenagem, mas sim a uma área que engloba também os corredores de circulação dos veículos e equipamentos, os espaços destinados a edifícios de apoio, as zonas de carregamento e descarregamento entre outras. Visto isto, há a necessidade de prever qual será a área total necessária em função do tipo de terminal (importação ou exportação). Definindo o fator do terminal como o rácio entre a área total e a área destinada à armazenagem, são apresentados naFigura 78, os valores associados aos terminais pertencentes à amostra. Figura 78 – Fatores dos terminais analisados – Fonte: (Adaptado de van Vianenet al, 2012) Como se pode verificar através da visualização da Figura 78 acima representada, os terminais de importação apresentam um máximo em valor médio de 4.5, enquanto que os terminais de exportação apresentam cerca de 6.5. Contudo no Quadro 19são sugeridos os valores correspondentes a uma média ponderada da análise. Quadro 19 – Média dos fatores dos terminais analisados – Fonte: (Adaptado de van Vianenet al, 2012) Unidade [-] Importação Exportação Média do Fator do Terminal 2.1 3.1 5.3. TERMINAL DE ROLL-ON/ROLL-OFF 5.3.1. CRITÉRIOS DE PROJETO Antes da fase de dimensionamento é necessário que o projetista defina os critérios de projeto. Nesta fase o projetista tem pelo menos teoricamente de estabelecer e explicitar certos critérios que posteriormente guiarão o projeto de dimensionamento, fazendo com que o produto final não se limite a cumprir as exigências dos utilizadores mas sim um determinado nível expectável. Tendo em conta a relação próxima entre o nível de serviço e as dimensões das instalações requeridas e os critérios de projeto, é evidente que o estabelecimento de certos parâmetros é um fator determinante para a determinação correta das dimensões dos elementos do terminal durante a fase de projeto propriamente dita. No entanto existem alguns problemas no estabelecimento dos parâmetros, nenhum serviço em terminais diferentes é o mesmo, quase sempre o trafego movimentado varia, os intervalos entre receções dos navios são diferentes e o equipamento pode ser diversificado.Assim é muito pouco provável que os critérios estabelecidos sejam universais ao nível da sua aplicabilidade (Podolak, 1978). 0 5 10 15 20 25 30 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 Número de Terminais [UN] Fator do Terminal [-] Importação Exportação Elementos Geométricos para o Planeamento Físico de Terminais Portuários 90 Os critérios que normalmente se destacam referem-se ao (a) Ano de projeto, (b) Dia de projeto, (c) Veículo de projeto e (d) Navio de projeto. a. Ano de projeto Este critério consiste em usar no dimensionamento das instalações do terminal, os volumes de tráfego e outras condições do ano de projeto adotado. Isto permite considerar os seguintes fatores:  O crescimento do volume de tráfego e rendimentos;  Tempo de vida útil das instalações do terminal (25 – 30 anos);  Vida útil dos navios Ro-Ro (20 – 25 anos);  Estimativa de vida requerida das instalações. Normalmente é usado um período de horizonte de projeto de 15 anos, que constitui metade da vida útil dos navios e terminais, segundo o qual deve ser mantida a possibilidade de expansão caso necessária. b. Dia de projeto Os volumes de tráfego em cada dia do ano de projeto adotado variam, existindo dias de picos, logo as instalações devem ser projetadas para um determinado dia em que se atinja os índices máximos de rendimento operacional. Assim os fatores considerados neste critério são os seguintes:  Volumes de trafego por dia;  Número e grandeza dos dias de pico;  Efeitos do congestionamento do terminal por um determinado tipo de carga;  Habilidade do terminal em ultrapassar as dificuldades criadas por inexistência de capacidade;  Repercussões resultantes da falta de capacidade. Para o dimensionamento, de acordo com o dia de projeto, é recomendado efetuar a média do volume de tráfego dos 6 dias mais congestionados, tendo por base valores de trafego de terminais semelhantes nas proximidades (Podolak, 1978). c. Veículo de projeto Devido às diferentes tipologias de carga, lançam-se várias questões quanto ao veículo de projeto para os diferentes elementos. Quais serão as dimensões e a tipologia que se deverá considerar para efeitos geométricos e aspetos estruturais? Visto isto há que ter em conta os seguintes fatores:  Mistura de cargas e a percentagem de cada tipologia no tráfego global movimentado;  Conhecer quais os elementos que poderão ter diferentes veículos de projeto;  As limitações criadas pela topografia local. Geralmente, o veículo de projeto adotado deverá ser o mais abrangente e maior possível de maneira a que qualquer alteração futura na mistura de tráfego não tenha efeitos demasiadamente pronunciados nos elementos do terminal. Estas situações verificam-se sobretudo quando se tratam de elementos que são difíceis de alterar após construídos como é o caso das pontes de transferência. Elementos Geométricos para o Planeamento Físico de Terminais Portuários 91 d. Navio de projeto Fazendo analogia das outras tipologias de terminais, também neste tipo é necessário considerar um navio de projeto, de modo que se conheçam as suas dimensões principais como o calado, comprimento e largura. Este critério permite considerar os seguintes fatores condicionantes:  Projeções de tráfego para o ano de projeto;  Limitações ao nível de dimensões impostas pela topografia do porto;  Novas dimensões de navios;  Nível de serviço desejado. É aconselhável que os lay-out’s dos terminais sejam projetados com base no navio de dimensões superiores expectável de rececionamento. 5.3.2. CONSIDERAÇÕES DE PROJETO No projeto do lay-out do terminal tendo em conta um nível de macro dimensionamento, os principais elementos a analisar e caracterizar são (a) Rampas de cais, (b) Cais, (c) Área de parqueamento e (d) Vias de acesso terrestre. a. Rampas de cais Os navios que não estão equipados com as suas próprias rampas requerem condições portuárias especiais. Enquanto alguns navios são equipados com rampas de proa num determinado ângulo para o cais, normalmente não é possível instalar rampas no cais com relativa facilidade devido à falta de standarização dos navios, variações das marés etc. Isto faz com que seja necessário prover rampas ajustáveis de maneira que se estendam ao longo da direção longitudinal dos navios. As instalações requeridas são uma plataforma estrutural estendida desde o fim do cais, equipada com uma rampa fixa ou ajustável, ou um terminal ferry tradicional. A plataforma roll-on/roll-off tem de ser o suficientemente larga de maneira que acomode o tráfego que entra ou sai da rampa. b. Cais Relativamente ao muro de cais, surgem vários aspetos merecedores de atenção destacando-se entre eles o número e comprimento de cais necessários. Como existem navios com diferentes metodologias de carregamento e descarregamento, os cais devem estar dispostos de acordo com a configuração necessária ao rececionamento. O número de cais necessário é função do tempo de espera dos navios, no entanto, o custo de construção da estrutura do cais é extremamente elevado, condicionando o projeto e dimensionamento do mesmo. Com as tendências de subida do comprimento das embarcações, surgem alguns problemas na determinação do comprimento de cais. Contudo, é aconselhável adotar as projeções de dimensões dos navios no ano de projeto adotado para o dimensionamento. c. Área de parqueamento Na área de parqueamento poderá existir o armazenamento de várias tipologias de carga. No caso do parque se destinar ao armazenamento de cargas pesadas como camiões e trailers, a distribuição do peso das cargas no pavimento requer certos cuidados. A estrutura do pavimento poderá ter de ser reforçada o que provoca um aumento no custo de construção. Elementos Geométricos para o Planeamento Físico de Terminais Portuários 92 Por vezes existem alguns veículos que necessitam de prioridade no processo de carregamento, logo devem ser previstas zonas separativas dentro da área de parqueamento. O mesmo procedimento deve ser efetuado no que diz respeito à colocação dos veículos por zonas de destino. d. Vias de acesso terrestre As estradas de acesso ao terminal são projetadas de acordo com um determinado nível de serviço, que consequentemente ditará em função do volume de tráfego, um número de vias necessárias para atingir o definido nível. Normalmente o nível mínimo aconselhável é o C, assim os tempos de espera relativos à circulação são mais reduzidos tornando o serviço mais eficiente. Quanto à geometria da faixa de rodagem é similar ao adotado em obras de vias de comunicação correntes. 5.3.3. METODOLOGIAS E DIRETRIZES DE PROJETO 5.3.3.1. Diretrizes para as rampas de acesso Foram adotadas as disposições internacionais standard ISO (6812) relativas às conexões navio Ro-Ro – costa. As indicações podem ser adquiridas através do ISOTechnicalCommittee 8/Subcommittee 19. Os seguintes tópicos dizem respeito às diretrizes standard para as rampas do cais, tanto fixas como ajustáveis:  A via de trânsito deverá ter no mínimo 9 m de largura para a implementação de duas vias de circulação e 5 m no caso de ser implementada apenas uma via de trânsito;  Mínimo de altura absoluta acima da rampa deverá ser 7 m;  As cargas de projeto devem contemplar a regulamentação rodoviária dos países em questão, o tráfego esperado bem como a grandeza das cargas movimentadas por cima da rampa;  As mudanças de declive na rampa, aumento ou diminuição, entre superfícies, devem ser limitados de maneira que permita a circulação de todas as cargas pretendidas. Quanto aos ângulos entre superfícies não devem ser excedidos os valores que são recomendados. Para variações normais do nível de água das marés ou menos de 1.5 m, as rampas fixas são consideradas viáveis. Existem dois tipos de rampas fixas, a tipologia da Classe A são indicadas para navios equipados com rampas que podem atingir níveis de 0.25 a 1.75 m acima do nível da água, para todos as condições de carga. A outra tipologia são as rampas da Classe B, à semelhança das anteriores são também para navios com rampas próprias, no entanto podem atingir níveis de 1.5 a 3 m acima do nível de água. Para as rampas fixas no cais: i. A largura deverá ser de 32 m ou no mínimo igual à largura do navio com dimensões maiores expectável de receção; ii. O declive na área de rampa do navio deverá ser limitado a 1:10. Na Figura 79 são apresentados os esquemas propostos peloISOTechnicalCommittee 8/Subcommittee 19 para as rampas fixas da Classe A e B respetivamente. Elementos Geométricos para o Planeamento Físico de Terminais Portuários 93 Figura 79 – Disposições construtivas standard das rampas fixas segundo a ISO (6812), classe A e B respetivamente Novas instalações exclusivamente para navios roll-on/roll-off, equipados com rampas de proa e popa, também apresentam um custo sensivelmente reduzido para locais onde existe uma variação moderada das marés. No entanto nos locais onde o nível de maré apresenta uma variação elevada como é o caso do norte de França, é fundamental a implementação de rampas ajustáveis. Estes dispositivos detêm a capacidade de se adaptar ao nível de água instantaneamente através de sistemas de flutuação, ver Figura 80. Outra das particularidades deste tipo de rampa é a possibilidade de serem movidas ao longo da estrutura de cais, contribuindo para o aumento significativo da flexibilidade do cais. As características das rampas ajustáveis são mostradas de seguida. A parte exterior da rampa deverá possuir uma largura suficiente para a acomodação da rampa do navio com dimensões maiores expectável de receção. Elementos Geométricos para o Planeamento Físico de Terminais Portuários 100 Dimensionamento: As pontes de embarque ou desembarque afetam o projeto das instalações do terminal, sendo as principais questões de dimensionamento o número e o tipo de elementos a colocar no terminal bem como o custo de investimento na compra dos elementos. Geralmente as entidades gestoras do terminal investem significativamente em pontes (des)embarque em terminais turnaround com um trafego de mais de 50 dias por ano com receções de navios ou em terminais de escala em que as variações do nível das marés são elevadas. Normalmente implementam-se 2 pontes por cada navio com mais de 3.000 passageiros. Quanto à tipologia escolhida deve ser de acordo com o espaço fornecido pela área de acessibilidade e as portas de acesso dos navios cruzeiro. b. Área de acessibilidade A área de acessibilidade ou área limite dos passadiços é a zona onde as pontes de (des)embarque se deslocam e constituem um espaço cujas dimensões condicionam a operacionalidade das pontes. Através de uma forma similar à área de apronnos terminais de contentores, a área de acessibilidade é simplesmente definida por uma dimensão vertical e horizontal (ver Figura 83). Figura 83 – Diferentes áreas de acessibilidade condicionadas pelo tipo de passadiço A máxima área é aquela que possui o maior intervalo de dimensões verticais e horizontais, sendo aquela que permite o acesso ao maior número de portas laterais dos navios e a maior flexibilidade para operações futuras. Devido à presente dificuldade na previsão de mecanismos a longo prazo de forma precisa, esta área deve ser suficientemente flexível para acomodar diferentes geometrias de navios. Figura 82 - Diferentes tipologias de pontes de (Des)embarque ordenadas de acordo com o Quadro 25– Fonte: Boards.cruisecritic.com Elementos Geométricos para o Planeamento Físico de Terminais Portuários 101 Dimensionamento: A inclinação ou declive existente após a construção do pavimento deste espaço deverá estar limitado a um valor máximo sendo nos EUA 1 vertical para 12 horizontal. No entanto, os níveis de maré e a ondulação que se verifica na localização do terminal afetam os valores da inclinação. As dimensões verticais e horizontais estão condicionadas pela escolha da tipologia da ponte e do navio de projeto respetivamente. No caso da escolha do passadiço se efetuar primeiramente em relação ao dimensionamento da área de acessibilidade, a dimensão vertical a adotar será a necessária de modo a permitir a circulação longitudinal dos passadiços no intervalo de comprimento do navio. Já na ocorrência do processo se verificar ao contrário, ou seja, o dimensionamento do apron ser precedente à escolha dos passadiços, a dimensão horizontal está diretamente ligada ao comprimento do navio de projeto sendo que a vertical é desconhecida. Tendo por base regras empíricas, que ditam um mínimo de 1,3 m2 de área de acessibilidade por cada passageiro que (des)embarque, e conhecendo o comprimento do navio de projeto é possível determinar a dimensão vertical ou profundidade de apron para um processamento dos passageiros sem dificuldades. 𝐷𝑉𝑒𝑟 =𝑁𝑃𝑎𝑠𝑠.×𝐴𝑀𝑖𝑛 𝐷𝐻𝑜𝑟 (5.21) Onde:  𝐷𝑉𝑒𝑟 – Dimensão vertical da área de acessibilidade [m];  𝑁𝑃𝑎𝑠𝑠. – Número de passageiros previsto que (des)embarcam [-];  𝐴𝑀𝑖𝑛 – Área mínima recomendada para um bom funcionamento do apron [1,3 m2/passageiro];  𝐷𝐻𝑜𝑟 – Dimensão horizontal da área de acessibilidade, adota-se normalmente o comprimento do navio de projeto [m]. c. Zona intermodal A zona intermodal constitui a primeira e a ultima experiência dos passageiros e define-se como o espaço no qual os passageiros dos navios cruzeiros possam fazer a interface com os transportes terrestre como autocarros, metro e táxis e vice-versa. Assim no layout final de um terminal de cruzeiros o projetista deve prever uma área na qual os passageiros possam ter acesso aos transportes, inserindo o terminal na rede de transportes da cidade. Isto permitirá ao passageiros no caso de escalas dos navios, circular livremente pela cidade ou no caso dos terminais turnaroundter meios de transporte para se deslocar do aeroporto ou estação de comboio até ao terminal de maneira a embarcar no cruzeiro. Em certos casos devido à localização remota do terminal, como é o caso do terminal de cruzeiros do porto de Leixões, a tarefa de conexão com os meios de transporte é extremamente difícil. Por isso equacionam-se outros tipos de ligação, a implementação de elétricos sob carris é uma das possibilidades. Dimensionamento: O princípio da acessibilidade deve estar presente em qualquer zona intermodal, fazendo a interface entre o terminal de cruzeiros e a cidade na qual está localizado. Em determinadas situações o tipo de veículos que podem aceder a esta zona está condicionado pelas condições locais, nomeadamente o espaço para implantação das vias de circulação. Elementos Geométricos para o Planeamento Físico de Terminais Portuários 102 Quando se prevê a implementação de vias de circulação motorizada com dois sentidos, em consideração com o que foi projeto para o novo terminal de Leixões, o perfil-tipo para a faixa de rodagem, é composto por duas vias com 3 m cada possibilitando sempre o cruzamento de veículos ao longo do seu desenvolvimento. A velocidade deve estar limitada a 30 km/h de maneira que a circulação dos veículos se efetue em segurança (Silva et al, 2008). Após o desembarque os turísticas provenientes do navio cruzeiro, têm gosto de conhecer a cidade, monumentos históricos, parques, efetuar compras, circular de um modo geral pelos espaços públicos. Estas atividades turísticas podem não ser executadas a título próprio pelos passageiros, ou seja, existem companhias que já incluem atividades-extra no pacote da viagem. Isto faz com que geralmente os passageiros se movimentem em autocarros, logo o terminal de cruzeiros deve estar munido de um estacionamento para os veículos, sendo estabelecido um mínimo recomendável de 1520 unidades (Levis, 2007). No terminal de cruzeiros de Leixões estão previstos 15 lugares para autocarros e 40 vagas para automóveis ligeiros, sendo o volume de pico de passageiros de 3 000. A previsão de uma ciclovia ao longo do desenvolvimento da faixa de rodagem da circulação motorizada é uma medida normalmente aplicada, possibilitando ao público geral, mais especificamente os moradores da cidade, usufruir dos espaços e instalações do terminal como forma de atividades de lazer. Relativamente á inserção de transportes públicos como o metro pode dizer-se que é de um grau de complexidade elevado. Isto porque a rede da cidade já está programada e planeada, dificultando a inclusão da mais uma estação no contexto geral. No entanto é uma das possibilidades de estender o acesso facilitado dos passageiros a toda a cidade. d. Zona alfandegária Antes de entrar nas instalações do terminal, todos os passageiros, independentemente do país de origem, devem passar por uma triagem de segurança. Após este processo de segurança os passageiros terão permissão para entrar nas instalações do terminal, proceder ao levantamento da bagagem ou circulação até á zona intermodal. Os procedimentos de controlo de segurança são efetuados na zona alfandegária. Atualmente as especificações para o projeto destas instalações, não aconselham que a área relativa às inspeções possa ter um uso compartilhado durante os períodos onde não existem receções de navios cruzeiro. Isto faz com que:  Exista uma subutilização do espaço das instalações que poderiam ser aproveitadas para usos alternativos que resultariam em receitas adicionais;  Muitos portos não possam compensar o custo de construção de terminais com implementação de usos alternativos nas épocas baixas;  Alguns dos espaços da área de inspeção são usados com baixa intensidade, podendo ser compartilhados com outros utilizadores do terminal. No entanto como se tratam apenas de diretrizes, não tendo caracter obrigatório, podendo ser sujeitas a ajustes, apresentam-se de seguida algumas recomendações para a disposição das áreas de segurança. Assim é proposta uma classificação dos espaços segundo níveis de segurança, de maneira que seja possível em determinados casos o uso compartilhado de algumas áreas, oferecendo cumulativamente segurança e rentabilização de espaços. Elementos Geométricos para o Planeamento Físico de Terminais Portuários 103 A classificação é a seguinte:  Nível I – Baixo nível de segurança requerido: Locais dentro da área de inspeção que durante a época baixa possam ser utilizados por público geral que circula no terminal, permitindo o uso alternativo;  Nível II – Nível médio de segurança requerido: Conjunto de espaços acessíveis apenas às equipas de operações de inspeção com devida identificação;  Nível III – Alto nível de segurança requerido: Grupo de espaços dentro da área de inspeção que exigem um elevado nível de segurança, sendo acessíveis apenas aos oficiais das operações de fiscalização. Dimensionamento: A área de controlo de segurança é dividida por vezes em duas partes, primeiramente os passageiros e a respetiva bagagem são submetidos à fiscalização por partes dos operadores de segurança e no caso de ser encontrada alguma irregularidade, existe a movimentação desse passageiro para um espaço nas proximidades para uma avaliação mais profunda. Tendo em consideração esta divisão, na primeira área de controlo é prevista a instalação de dispositivos controladores como detetores de metais e scanersraios-x para fiscalização da bagagem dos passageiros. O mínimo recomendável são 5 unidades conjuntas por cada 1000 passageiros processados (Levis, 2013). Porém área recomendada por cada passageiro processado num terminal de cruzeiros é 1,2 m2, sendo possível ter uma previsão do espaço necessário para uma execução correta e sem dificuldades do controlo de segurança (Tewes, 2012). Um aspeto de grande importância é a conceção da área de inspeção alfandegária de forma a que os passageiros não a possam ignorar ou a própria fiscalização interagir com o público. e. Área de movimentação de bagagens Após as verificações de segurança na área alfandegária os passageiros passam a uma área que se denomina por área de movimentação de bagagens no caso de check-in ou em caso de check-out recolhem a sua bagagem neste espaço e deslocam-se até à área alfandegária. Ou seja, este espaço destina-se ao levantamento ou entrega das bagagens dos passageiros. Normalmente são implantados alguns tapetes rolantes onde nos quais circulam as bagagens à semelhança dos aeroportos. No planeamento do projeto de terminais de cruzeiros a área de movimentação de bagagens será a maior área no programa final. Isto porque para além da área necessária á circulação das bagagens, corredores e elementos de circulação vertical, são ainda adicionados serviços de segurança, sanitários e possivelmente serviços de restauração. Dimensionamento: Na área de movimentação de bagagens surgem dois grandes aspetos a ter em conta no dimensionamento, os tapetes rolantes e a área de circulação dos passageiros com a bagagem. A utilização dos tapetes provoca uma diminuição do custo de exploração, economia de espaço e organização na distribuição da bagagem. Segundo indicações bibliográficas com base em regras empíricas, é necessário 1 tapete rolante por cada 600 bagagens (Levis, 2013). No que diz respeito ao dimensionamento da área de circulação de bagagens, é recomendado um critério de dimensionamento que dita 1 m2 por cada passageiro processado (Tewes, 2012). Assim o navio de projeto terá influência significativa no dimensionamento desta área, estabelecendo o pico de passageiros que se verificará nas instalações do terminal. Elementos Geométricos para o Planeamento Físico de Terminais Portuários 104 Elementos Geométricos para o Planeamento Físico de Terminais Portuários 105 6 APLICAÇÃO E VALIDAÇÃO DAS METODOLOGIAS 6.1.INTRODUÇÃO Este capítulo destina-se à validação das metodologias de dimensionamento dos terminais propostas no capítulo anterior. Para cada uma das quatro tipologias de terminais estudadas foram selecionados casos de estudo. Na validação das metodologias de dimensionamento de terminais de contentoresfoi efetuada uma aplicação aos terminais do porto de Leixões e ao terminal do porto de Luanda, relativamente aos granéis sólidos o caso de estudo foi o terminal do porto de Sines. Quanto aos procedimentos associados ao dimensionamento de terminais roll-on/roll-off foram aplicados ao terminal do porto de Setúbal e ao terminal do porto de Lisboa. Por último a validação das metodologias de dimensionamento dos terminais de cruzeiros foi efetuada com a aplicação ao novo terminal do porto de Leixões. No Quadro 26 é apresentada uma síntese dos terminais submetidos à aplicação dos procedimentos de dimensionamento. Quadro 26 – Síntese dos terminais submetidos à aplicação das metodologias de dimensionamento Porto Terminais Analisados Contentores Granéis Ro-Ro Cruzeiros Leixões - - Luanda - - - Sines - - - Setúbal - - - Lisboa - - - Os resultados finais provenientes da aplicação das metodologias foram comparados com os dados existentes na atualidade, sendo tecidas algumas observações. No que diz respeito à recolha de dados dos terminais já existentes, foi efetuada de três formas – acesso a dados de projeto, fichas técnicas dos terminais e ferramentas Google. Elementos Geométricos para o Planeamento Físico de Terminais Portuários 106 6.2. APLICAÇÃO AOS TERMINAIS DE CONTENTORES DO PORTO DE LEIXÕES 6.2.1. DESCRIÇÃO DO PORTO DE LEIXÕES O porto de Leixões está localizado no Norte de Portugal na foz do Rio Leça, próximo da cidade do Porto sensivelmente a 3,2 km a norte da foz do Rio Douro. Este porto desempenha um papel estratégico no transporte marítimo português sendo o principal ponto de trocas comerciais no Norte do país. Para a carga contentorizada o porto apresenta dois terminais, o Terminal de Contentores Norte e o Sul. Desde de Dezembro de 1999 e por um período de 25 anos, estes terminais foram concessionados à empresa TCL – Terminal de Contentores de Leixões SA (www.apdl.pt). 6.2.2. REQUISITOS DOS TERMINAIS DE CONTENTORES A recolha de dados foi maioritariamente obtida através das fichas técnicas dos terminais disponíveis na plataforma web da APDL. Foram assim recolhidos os dados necessários relativos aos requisitos do cais, capacidade do terrapleno, bem como dos equipamentos de cais, de transporte horizontal e da área de armazenagem dos dois terminais existentes. 6.2.2.1. Requisitos de cais No Quadro 27são apresentadas as exigências dimensionais do cais dos dois terminais de contentores do porto de Leixões que serviram para uma posterior comparação com os resultados obtidos através da aplicação das metodologias. A obtenção destes dados foi efetuada com a consulta das fichas técnicas dos terminais na plataforma web da APDL. Quadro 27 – Requisitos dimensionais dos cais dos terminais de contentores Exigências Terminal Norte Comprimento 360 m Fundos - 10 m (Z.H.L) Terminal Sul Comprimento 540 m Fundos - 12 m (Z.H.L) Na zona adjacente ao muro de cais encontra-se a área de apron, sendo também um espaço alvo de dimensionamento. Através da medição de distâncias com ferramentas Google, obtiveram-se as seguintes larguras, perpendiculares ao cais relativas à área de apron, apresentadas no Quadro 28. Quadro 28 -Larguras associadas à área de apron dos terminais de contentores Apron Dimensão [m] Terminal Norte Terminal Sul TOTAL 45,0 50,7 No entanto para efeitos de cálculo e dimensionamento aplicando as metodologias são necessáriosoutros dados, ver Quadro 29. Para a determinação destas variáveis foram seguidos indicadores propostos por alguma bibliografia e indicações provenientes das operações nos terminais do porto de Leixões. Elementos Geométricos para o Planeamento Físico de Terminais Portuários 107 Quadro 29 – Definição de variáveis precedentes ao cálculo de dimensionamento do cais Variável Valor Observações 𝑇 𝐷𝑒𝑠 𝐴𝑚𝑎𝑟𝑟𝑎 çã𝑜 [h] 2,5 Média dos valores pertencentes ao intervalo [2 – 3 h] proposto na bibliografia de Mohseni, 2012 𝑆𝑝 [TEU] 850 Valor determinado de modo a que o tempo médio de estadia dos navios no terminal (site da APDL) igualar o tempo total de serviço 𝑄𝑟𝑔 [TEU/h] 60 Tendo em conta as características dos guindastes de cais referidas pela TCL e os rendimentos dos equipamentos no Anexo-A2 𝑊𝑡𝑔 [-] 0,65 Assumido de acordo com o intervalo [0,65 – 1] é o valor condicionante para o dimensionamento 𝐷𝑡 [-] 0,3 Baseado no tempo médio de espera dos navios após acostagem nos terminais e a relação com o tempo total de estadia dos mesmos 𝑇𝑑 [h/dia] 24 Os terminais do porto de Leixões estão operacionais em full-time, ou seja, 24 h nos 7 dias da semana 𝑁𝑑𝑠 [UN] 7 𝑁𝑁 [UN] 26 No ano de 2013 o porto de Leixões recebeu cerca de 1339 navios portacontentores, o que resulta numa média diária de 26 navios 𝐿𝑁 [m] 180/275 Estes valores são relativos ao terminal norte e sul respetivamente, tendo sido determinados em função do calado disponível em cada terminal ∆𝐴 [m] 10 Valor mínimo pertencente ao intervalo [10 – 20 m] proposto anteriormente (Agerschouet al, 2004) 𝐿𝐶 [m] 190/285 Resultado do somatório do comprimento médio dos navios com o espaçamento de atracação definidos anteriormente 𝑃𝐶𝑎𝑖𝑠 [%] 17,5 Em função do intervalo [15 – 20] proposto por Mohseni (2012) foi admitido o valor médio do intervalo 𝑈𝐶𝑎𝑖𝑠 [%] 49 Consultando os indicadores de serviço da APDL relativos ao ano de 2013, este foi o valor médio da ocupação do cais 𝑓𝑢 [-] 1,5 Calculado em função do número de vagas disponíveis no terrapleno em TEU’s e o correspondente número de contentores 6.2.2.2. Requisitos de equipamentos Através da consulta da plataforma web da empresa TCL foi possível conhecer as características e o número de equipamentos requeridos nas diferentes áreas operacionais, ver Quadro 30. No terminal Norte, o sistema de operações adotado é composto por RMG’s&TTU’s, contudo no terminal Sul o sistema é composto por uma fusão de dois sistemas, assim é constituído por RMG’s&Reachstacker&TTU’s. Elementos Geométricos para o Planeamento Físico de Terminais Portuários 108 Quadro 30 – Requisitos e exigências de equipamentos nos terminais de contentores Exigências de Equipamentos Pórtico de Cais RMG’s TTU’s Reachstacker Terminal Norte 2 5 10 - Terminal Sul 3 7 14 4 6.2.2.3. Requisitos da capacidade do terrapleno Relativamente aos dados e requisitos da capacidade do terrapleno, a capacidade de movimentação anual, o número de vagas e a área total do terminal foram obtidos através da consulta do sítio da APDL, ver Quadro 31. Quanto à altura de empilhamento e a área de armazenagem foram determinadas usando as ferramentas Google. Quadro 31 – Requisitos da capacidade do terrapleno de armazenagem Terminais Norte Sul Capacidade de Movimentação [TEU/ano] 250 000 350000 Número de Vagas [TEU] 4 000 15 000 Altura de Empilhamento [Contentor] 4 5 Área de armazenagem [ha] 2,6 6,1 À semelhança do procedimento de dimensionamento do cais dos terminais, para a determinação da capacidade do terrapleno são necessários dados adicionais, ver Quadro 32. Estes dados englobam o fator de transbordo do terminal, o fator de pico semanal do terrapleno e a duração de permanência dos contentores na área de armazenamento. Quadro 32 - Definição de variáveis precedentes ao cálculo de dimensionamento da capacidade do terrapleno Variável Valor Observações 𝜇 [-] 0,10 Nestes terminais são previsíveis níveis reduzidos de transbordo de contentores, assim foi admitido um valor condizente com a situação 𝑃𝑇[%] 20/50 Esta variável assume um caracter de grande influência na determinação do número de vagas a disponibilizar. Considerando a grandeza do terminal sul em relação ao norte, prevê-se um fator de pico semanal superior para o mesmo 𝑇𝑑 [dias] 27 Juntamente com a variável anterior possui uma grande preponderância no dimensionamento. Admitiu-se a duração de permanência dos contentores vazios, que constitui o valor condicionante para o processo de cálculo 6.2.3. RESULTADOS DA APLICAÇÃO DAS METODOLOGIAS E COMPARAÇÃO CRÍTICA No Quadro 33é apresentada uma síntese dos resultados obtidos para o terminal Norte e Sul, após a aplicação das metodologias de dimensionamento, estabelecendo um ponto comparativo com os requisitos enumerados anteriormente. O procedimento de cálculo detalhado é apresentado na Folha 1 e 2 do Anexo-A7. Elementos Geométricos para o Planeamento Físico de Terminais Portuários 109 Quadro 33 – Comparação dos resultados obtidos com os requisitos do terminal Norte e Sul Secção Terminal Norte Terminal Sul Real Obtido Real Obtido Comprimento de Cais [m] 360 364 540 547 Largura de Apron [m] 45 60,5 50,7 60,5 Vagas [TEU] 4 000 4 041 15 000 13 297 N. Equipamentos [UN] P.Cais 2 2 3 3 RMG’s 5 4 7 6 TTU’s 10 10 14 14 Reachstacker’s - - 4 4 Área de armazenamento [ha] 2,6 2,3 6,1 6,0 Comparando os resultados obtidos pela aplicação das metodologias com os requisitos dos terminais, pode-se dizer que de forma geral são bastante semelhantes. No dimensionamento do comprimento do cais, as diferenças poderão ser explicadas pela possível utilização de fatores de produtividade ou rendimentos dos guindastes que não condizem na perfeição com os verificados na realidade operacional. Quanto à largura de apron, a dimensão do equipamento de cais assume um papel fundamental no dimensionamento desse espaço, mais especificamente na distância entre carris necessária. Daí existir alguma diferença de resultados. Já na secção referente à determinação do número de vagas em TEU’s a disponibilizar no terrapleno, os fatores de pico semanais e o fator de transbordo verificados na realidade operacional poderão explicar as diferenças existentes. Relativamente ao número de equipamentos a implementar no terminal, tendo em conta os sistemas de operações adotados, existem pequenos desvios em relação aos requisitos. Por último na área de armazenamento necessária o fator de unidade é determinante para o seu dimensionamento visto influenciar significativamente a área média da base do contentor. 6.3. APLICAÇÃO AO TERMINAL DE CONTENTORES DO PORTO DE LUANDA 6.3.1. DESCRIÇÃO DO PORTO DE LUANDA A construção do porto de Luanda foi uma das necessidades impostas pelo desenvolvimento económico e industrial de Angola. A primeira intervenção, no que diz respeito a obras portuárias, foi efetuada em junho de 1945. Desde então o porto de Luanda conheceu várias obras visando a sua expansão e adequação às necessidades da economia angolana. As condições da baía em que se encontra localizado tornam o porto excecional (www.portoluanda.co.ao). A carga contentorizada é transacionada no terminal de contentores estando grande parte da área do mesmo concessionada à SOGESTER, entidade gestora do terminal. 6.3.2. REQUISITOS DO TERMINAL DE CONTENTORES Relativamente à recolha de dados para a aplicação dos procedimentos de dimensionamento, foi notada a ausência de diversos parâmetros na consulta da ficha técnica do terminal na plataforma web da administração do porto. Através da mesma foram obtidos apenas os dados quanto à profundidade dos Elementos Geométricos para o Planeamento Físico de Terminais Portuários 116 6.5.3. RESULTADOS DA APLICAÇÃO DAS METODOLOGIAS E COMPARAÇÃO CRÍTICA No Quadro 45é apresentada a síntese dos resultados obtidos com aplicação das metodologias de dimensionamento sendo que o procedimento de cálculo detalhado é apresentado na Folha 5 do AnexoA7. Quadro 45 -Comparação dos resultados obtidos com os requisitos do terminal Roll-on/roll-off Secção Real Obtido Largura da rampa [m] 32,5 32,0 Exigências de cais [-] - Alternativa 3 Área total de armazenamento [milhares de m2] 120,0 112,0 Efetuando uma breve comparação entre os requisitos e os resultados, percebe-se que os valores não são muito diferenciados. Na largura da rampa o desvio poderá ser explicado pelo erro associado à medição aérea assim como nos valores da área total de armazenamento. Ainda sobre a rampa de acesso a implementar no terminal sugere-se a implementação de uma rampa fixa de acordo com o existente na realidade, da classe A seguindo as Diretrizes ISO 6812 no que diz respeito aos declives. Quanto às exigências de cais, visto que é prevista a acostagem dos navios tendo em consideração o posicionamento da rampa, é sugerido a utilização da alternativa 3, proposta no desenvolvimento das metodologias. 6.6. APLICAÇÃO AO TERMINAL ROLL-ON/ROLL-OFF DO PORTO DE LISBOA 6.6.1. DESCRIÇÃO DO PORTO DE LISBOA O porto de Lisboa está localizado no estuário do rio Tejo, sendo um grande porto europeu de orientação atlântica, cuja centralidade geo-estratégica lhe confere um estatuto de relevo nas cadeias logísticas do comércio internacional. Este porto é também líder nacional no movimento de navios (em número e em Gross Tonnage) e ocupa o primeiro lugar no ranking nacional de movimentação de carga contentorizada e de granéis sólidos agro-alimentares (www.portodelisboa.pt). Quanto à carga roll-on/roll-off é movimentada no cais avançado de Alcântara, na margem Norte do rio Tejo. A sua proximidade do centro da capital e do maior mercado de vendas de automóveis coloca este porto como o preferido de algumas marcas para a descarga das suas importações. 6.6.2. REQUISITOS DO TERMINAL ROLL-ON/ROLL-OFF Consultando a ficha técnica do terminal foi possível recolher parte da informação referente aos requisitos. No entanto, a área do terminal indicada era relativa à totalidade do terminal e não apenas ao à área total de armazenamento. O mesmo se aplica ao comprimento de cais, sendo relativo ao terminal de Alcântara e não referente apenas à zona de movimentação de cargas rolantes. Isto obrigou a uma medição utilizando as ferramentas Google. 6.6.2.1. Requisitos de rampas de acesso e cais O terminal apresenta uma rampa fixa com uma largura de aproximadamente 30,0 m e um cais com 280 m de comprimento. No entanto a acostagem dos navios é efetuada maioritariamente no local da rampa de acesso. O comprimento de cais apresentado pode ser utilizado caso os navios Ro-Ro sejam Elementos Geométricos para o Planeamento Físico de Terminais Portuários 117 munidos de uma rampa própria. Quanto à profundidade da água, o cais apresenta fundos a -10 m ao Z.H.L. 6.6.2.2. Requisitos da área do terminal De acordo com o referido anteriormente a ficha técnica apresentava algumas lacunas de informação. Assim a área total de armazenamento foi obtida efetuando uma medição via fotografia aérea. A tipologia de veículo tipicamente movimentada é o automóvel ligeiro, sendo adotada uma área de 10 m2 por veículo. No Quadro 46são apresentados os requisitos da área do terminal. Quadro 46 – Requisitos da área do terminal roll-on/roll-off Exigências Tipologia de veículo [-] Automóvel pequeno Capacidade de retenção [UN] 600 Área total de armazenamento [milhares m2] 15,5 À semelhança dos valores utilizados na aplicação ao terminal roll-on/roll-off do porto de Setúbal o fator de acesso e a capacidade de reserva a instalar no terminal, foram admitidos 0.6 e 50% respetivamente. 6.6.3. RESULTADOS DA APLICAÇÃO DAS METODOLOGIAS E COMPARAÇÃO CRÍTICA No Quadro 47é apresentada a síntese dos resultados obtidos com aplicação das metodologias de dimensionamento sendo que o procedimento de cálculo detalhado é apresentado na Folha 6do AnexoA7. Quadro 47 -Comparação dos resultados obtidos com os requisitos do terminal roll-on/roll-off Secção Real Obtido Largura da rampa [m] 30,0 32,0 Exigências de cais [-] - Alternativa 1 Área total de armazenamento [milhares de m2] 15,5 13,0 Comparando os resultados obtidos através da aplicação das metodologias de dimensionamento com os requisitos apresentados pelo terminal, compreende-se que os valores são muito próximos. As medições utilizando as ferramentas Google podem explicar os desvios existentes, na largura da rampa e na área total de armazenamento. Para a implementação da rampa de acesso no terminal sugere-se a implantação de uma rampa fixa da classe A seguindo as Diretrizes ISO 6812 no que diz respeito aos declives. Quanto ao cais, visto que a acostagem dos navios é função do posicionamento da rampa do terminal sugere-se a utilização da alternativa 1, proposta no desenvolvimento das metodologias. Elementos Geométricos para o Planeamento Físico de Terminais Portuários 118 6.7. APLICAÇÃO AO TERMINAL DE CRUZEIROS DO PORTO DE LEIXÕES 6.7.1. DESCRIÇÃO DO TERMINAL O projeto para o novo Terminal de Cruzeiros de Leixões foi considerado no Plano Estratégico de Desenvolvimento do Porto de Leixões, em 2004. A intervenção, a ter lugar no molhe sul do porto de Leixões foi constituída por três componentes fundamentais: obra portuária, com um novo cais, uma doca de recreio e uma doca seca com edifício de apoio; espaços de articulação com a cidade; edifício principal que para além das funções da estação de passageiros, para escala, integra espaços complementares de comércio e restauração (Silva et al, 2008). 6.7.2. REQUISITOS DO TERMINAL DE CRUZEIROS A recolha de dados para a determinação dos requisitos do terminal tanto ao nível de cais como das zonas de processamento de passageiros teve associada alguma dificuldade. As fichas técnicas não continham a informação detalhada, necessária para o procedimento de dimensionamento, daí terem sido efetuadas algumas suposições. 6.7.2.1. Requisitos de cais Consultando um artigo técnico de desenvolvimento sobre o terminal de cruzeiros, foi possível conhecer os requisitos ao nível do muro de cais, sendo apresentados noQuadro 48. Quadro 48 -Requisitos dimensionais do cais do Terminal de Cruzeiros Exigências Comprimento de cais 360 m Fundos - 10 m (Z.H.L) 6.7.2.2. Requisitos de processamento de passageiros Quanto aos requisitos das zonas de processamento de passageiros, o terminal de cruzeiros está dimensionado para a receção de navios até 310 m de comprimento o que pressupõe aproximadamente um volume de 3 000 passageiros por cada navio. Relativamente ao espaço de instalações necessário, efetuando um somatório geral das áreas a dimensionar que dizem respeito ao processamento dos passageiros propriamente dito, atinge assim os 17 000 m2(Silva et al, 2008). Na zona intermodal o número de paragens de autocarros previstas para possíveis excursões são 15 vagas sendo que para o estacionamento de viaturas ligeiras disponibilizam-se cerca de 40 vagas. 6.7.3. RESULTADOS DA APLICAÇÃO DAS METODOLOGIAS E COMPARAÇÃO CRÍTICA No Quadro 49é apresentada a síntese dos resultados obtidos com aplicação das metodologias de dimensionamento sendo que o procedimento de cálculo detalhado é apresentado na Folha 7 do AnexoA7. Elementos Geométricos para o Planeamento Físico de Terminais Portuários 119 Quadro 49 - Comparação dos resultados obtidos com os requisitos do Terminal de Cruzeiros Secção Real Obtido Comprimento de cais [m] 360 310 Fundos [m] ao Z.H.L -10 -8,4 Área de processamento de passageiros [m2] 17 000 10 500 Número de pontes de (des)embarque [-] - 2 Número de vagas para autocarros [-] 15 [15 – 20] Número de vagas para automóveis [-] 40 [30 – 50] Comparando os requisitos apresentados pelo terminal de cruzeiros e os resultados obtidos com a aplicação das metodologias, percebe-se que existem pequenos desvios. Quanto ao comprimento de cais, a variação de 50 m resulta da não consideração das margens de atracação na popa e na proa do navio. Já nos fundos a diferença pode ser explicada pela consideração nos resultados do calado indicado noQuadro 6, respetivo ao comprimento do navio de projeto. Relativamente à área de processamento de passageiros, os valores apresentam alguma diferença, no entanto visto que existiu uma dificuldade enorme em definir o requisito, admite-se que poderão existir alguns desvios desse valor. Na determinação do número de pontes de (des)embarque como não há uma referência que indique os requisitos quanto a esta infraestrutura não é possível efetuar uma comparação. Por último os princípios da zona intermodal ditam a determinação de um número de vagas de estacionamento para autocarros e automóveis, percebendo-se que os requisitos encaixam nos intervalos propostos. Elementos Geométricos para o Planeamento Físico de Terminais Portuários 120 Elementos Geométricos para o Planeamento Físico de Terminais Portuários 121 7 SÍNTESE E CONCLUSÕES 7.1.SÍNTESE E CONCLUSÕES O objetivo principal desta dissertação foi efetuar uma compilação de dados e recomendações para o planeamento físico de terminais portuários, através do desenvolvimento de metodologias de dimensionamento e do estudo dos processos e operações que se desenvolvem nos terminais bem como os equipamentos de movimentação de mercadorias. Cedo se percebeu a importância do papel dos portos na sócio-economia da região na qual estão localizados. A perspetiva do aumento das dimensões dos navios em função do aumento da capacidade de transporte e a evolução do transporte marítimo mostra que os portos terão de evoluir e adaptar-se às necessidades impostas pelos mercados. No caso dos portos já construídos, muitos terão de ampliar a sua capacidade, aumentando a sua área de terraplenos, investindo em equipamentos de maior capacidade e em infraestruturas. Através do estudo dos navios comerciais ou mercantes foi possível analisar as diferentes tipologias em função da mercadoria transportada. Após a caracterização das diferentes gerações de navios em cada tipo, percebeu-se que existem relações bem definidas entre as dimensões principais dos navios como o comprimento, calado, largura e capacidade de transporte. Comparando as projeções das dimensões realizadas compreendeu-se que a evolução esperada no passado desenvolveu-se de uma forma menos pronunciada. Ainfluência dos navios no dimensionamento de canais de aproximação e a sua mobilidade no interior dos portos ficou provada, sendo que as dimensões dos navios de projeto são extremamente condicionantes no que diz respeito às distâncias entre estruturas, profundidades de água e largura dos canais. O estudo das quatro tipologias de terminais analisados permitiu perceber a sua organização espacial, ou seja, as áreas específicas em que se dividem. Os rendimentos dos equipamentos e a sua capacidade de movimentação de mercadorias condicionam as operações e os processos logísticos que existem em cada terminal. Com o investimento em equipamentos de capacidade elevada, os tempos das operações reduzem-se, melhorando a eficiência e a competitividade do terminal. Quanto à escolha das estruturas de acostagem, depende das cotas dos fundos rochosos, da amplitude da maré e os equipamentos que o empreiteiro tem disponíveis para a execução da obra. Baseadas em terminais já existentes ou em “pesquisas bibliográficas” foram propostas metodologias de dimensionamento. Nos terminais de contentores, através da relação entre os comprimentos de cais, áreas de terrapleno, número de equipamentos de cais ecapacidade de movimentação anual foram estabelecidas expressões que permitem uma determinação, com um nível genérico, das características do terminal. No caso dos granéis sólidos, foram analisados alguns terminais já construídos, em que as Elementos Geométricos para o Planeamento Físico de Terminais Portuários 122 mercadorias movimentadas eram essencialmente o carvão e os minérios de ferro. Com isto foi possível propor intervalos no dimensionamento das variáveis. Já nos terminais roll-on/roll-offforam seguidas algumas formulações propostas, sendo possível perceber que a determinação da área de parqueamento dos veículos está sujeita à tipologia da carga rolante, não esquecendo que o fator de acesso e capacidade de reserva representam uma boa parcela na área final. As rampas, são também uma infraestrutura de enorme importância, existindo essencialmente dois tipos, responsáveis pela conexão do muro de cais ao navio. Finalmente quanto aos terminais de cruzeiros percebeu-se que a área a dimensionar é composta por várias sub-áreas relativas ao processamento de passageiros. Neste tipo de terminal, outras das infraestruturas essenciais, são também as pontes de (des)embarque e a zona intermodal. A forma de validar as metodologias propostas foi aplicá-las ao dimensionamento de diferentes terminais, formando assim vários casos de estudo. Para o procedimento de cálculo foi necessário efetuar uma recolha de dados relativos aos requisitos de cada terminal, na qual se manifestaram algumas dificuldades. No entanto, foi possível perceber que na generalidade as formulações e recomendações propostas podem servir como diretrizes de planeamento físico dos terminais. Para executar um dimensionamento com qualidade e eficiência é necessário conhecer tanto as características do local em que o porto e os terminais serão inseridos, assim como as características dos navios de projeto e das mercadorias a movimentar. 7.2.DESENVOLVIMENTOS FUTUROS As limitações temporais foram um obstáculo ao desenvolvimento deste trabalho. No entanto, conseguiu-se desenvolver as metodologias de dimensionamento com base em elementos geométricos e as recomendações para projetos futuros. Sugere-se que nos próximos estudos semelhantes a compilação de dados e recomendações se estenda a outras tipologias de terminais, especialmente os granéis líquidos e petroquímicos bem como os terminais de carga geral, alargando assim a possibilidade de aplicação dos elementos geométricos no dimensionamento dos terminais portuários. Para um aumento da qualidade dos dados recolhidos o levantamento das características dos terminais já construídos deverá ser alargada, tanto quantitativamente como geograficamente. Assim, com um maior número de dados disponíveis no tratamento estatístico, o rigor das expressões obtidas das dispersões de pontos seria ampliado. Deverão ainda nos próximos estudos serem analisadas e investigadas outras metodologias para dimensionamento de terminais de cruzeiros, procurando encontrar procedimentos de cálculo para a determinação de outras áreas constituintes do terminal. Por último, aconselha-se à elaboração de mais aplicações a casos de estudo por forma a efetuar uma validação mais precisa das metodologias propostas. Elementos Geométricos para o Planeamento Físico de terminais Portuários 123 BIBLIOGRAFIA Agerschou, H., Dand, I., Ernst, T. Ghoos, H., Jensen, O., Korsgaard, J., Land, J., McKay, T., Oumeraci, H., Petersch, J., Runge-Schmidt, L., Svendsen, H., (2004). 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