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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.18.2008.tde-10102008-091541
Documento
Autor
Nome completo
Fernando Galvanin Jamal
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Carlos, 2008
Orientador
Banca examinadora
Bortolucci, Antonio Airton (Presidente)
Barbassa, Ademir Paceli
Celestino, Tarcisio Barreto
Título em português
Avaliação da precisão da declividade da técnica de perfuração direcional horizontal para instalações de redes de esgoto
Palavras-chave em português
Cálculo de desvios
Declividade
Esgoto gravitacional
Perfuração direcional horizontal (HDD)
Resumo em português
O presente trabalho está focado no método de perfuração direcional horizontal (HDD) para instalação de redes de esgoto gravitacional. Descrevem-se os resultados de diferentes técnicas com o objetivo de se atingir a exigência de declividade. Para tanto foram executados 4 furos experimentais simulando trechos daquelas redes, com extensão de 30 m e tubulação de PEAD com diâmetro externo de 125 mm. Estas instalações foram executadas na cidade de São Carlos, Brasil, em um solo classificado granulometricamente como uma areia argilosa. Para cada uma das 4 instalações, adotou-se um processo construtivo diferenciado. Esta diferenciação se deu a partir do diâmetro do alargador adotado, do número de passadas do mesmo e da execução de furos verticais para alívio de pressão no espaço anelar assim como medidas diretas de profundidade do furo piloto. Após a instalação dos dutos foram realizadas medidas altimétricas no interior dos mesmos possibilitando avaliar quantitativamente os resultados obtidos. Estes resultados indicam que ainda é necessário refinar a técnica de perfuração direcional para a execução das redes de esgoto. Entretanto é possível observar que as variações empregadas na execução de cada um dos furos conduzem a um caminho de melhoria nos resultados obtidos. Esta melhoria pode ser observada nos furos onde o alargador adotado apresentava menor diâmetro conduzindo a menores desvios na posição final do duto. Salientam-se também os benéficos resultados da execução dos furos verticais que conduziram a menores pressões no espaço anelar assim como possibilitaram medidas altimétricas diretas da posição do furo piloto. Desta forma, é provável que com um maior número de experimentos e incrementos tecnológicos se atinja o objetivo final, ou seja, executar redes de esgoto gravitacional com declividade constante e baixa. Em paralelo nas instalações executadas foram realizados testes para avaliação da precisão e acurácia do sistema de navegação responsável pelo fornecimento de informações de posição e temperatura da ferramenta de corte durante a execução do furo piloto. Este trabalho contempla ainda, a elaboração de uma nova solução para as instalações de esgoto executadas através do HDD. Esta solução propõe a aplicação de um esforço de tração a um elemento externo, uma geogrelha que envolve a tubulação, visando posicionar a mesma em declividade constante. Face a seu caráter inovador foram desenvolvidos equipamentos e procedimentos de ensaio de laboratório, para avaliar a aplicabilidade da solução na prática
Título em inglês
Evaluation of the gradient precision of the horizontal directional drilling technique for the installation of gravity sewers
Palavras-chave em inglês
Deviation calculations
Gradient.
Gravity sewer
Horizontal directional drilling (HDD)
Resumo em inglês
The present work is focused on the horizontal directional drilling (HDD) method to install gravity sewers. The results of different techniques are described intending to meet the demands of gradient. Therefore, 4 experimental pilot bores were drilled simulating a section of those structures extending 30 m with HDPE pipelines of 125 mm external diameter. Those installations were engineered in the city of São Carlos, Brazil, in a clayey sand. For each of the 4 installations a distinct constructive process was adopted. Such characteristic was on account of the diameter of the selected reamer, the number of reamer steps and the vertical drills performed to relieve the pressure in the annular space, as well as the direct depth measurements of the pilot hole. After installing the pipes, altimetric measurements were performed inside them, hence enabling to quantitatively assess the obtained results. These results indicate the need to further refine the directional drilling technique for sanitary sewers. Yet it can be seen that the employed variations for each of the holes lead to an improved course of action with the observed results. Such improvement is perceived in the holes where the selected reamer had a smaller diameter, hence allowing for less displacement in the pipes final position. Also emphasized are the resulting benefits of the vertical drills that lead to less pressure in the annular space, as well as enabling altimetric measurements of the pilot hole position. Thus, it is presumed that with further experiments and technological developments the final objective is reached, meaning, putting into effect constant and low level gradient sewer networks. Tests for precision and accuracy assessment of the tracking system were also performed in each tube installed. The tracking system is responsible for providing information related to position and temperature of the drill head during the drilling operation. The steps for the development of a new HDD solution for sewer installation are presented. The idea is based on the application of a tensile force to an element external to the product, aiming at attaining a constant gradient. Equipments and procedures developed for this new technique are described.
 
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dissertacao.pdf (4.59 Mbytes)
Data de Publicação
2008-10-16
 
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