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ESTRUTURAS DE FUNDAÇÃO UNIUBE CAMPUS UBERLÂNDIA PROFª ANNA PAULA FERREIRA BRAGA 2017 / 2 ESTACA TIPO HÉLICE CONTÍNUA MONITORADA Conceito: É uma estaca de concreto moldada “in-loco”, executada por meio de trado contínuo e injeção de concreto através de haste central do trado simultaneamente a sua retirada do terreno. Pode ser executada em terrenos coesivos ou arenosos, com a presença ou não do lençol freático Equipamento: Perfuratriz rotativa hidráulica montada sobre esteiras Perfuratriz Hélice Cont. Monitorada Adaptações - Equipamento Alguns equipamentos de Helíce Contínua são fabricados adaptados para execução de estacas escavadas com Lama Bentonítica (Estacões) Perfuratriz Hidráulica – Estacas Tipo Hélice Contínua Monitorada Características principais: • Executa estacas com até 30,0 metros de profundidade; • Diâmetros variando de 25 a 120 cm; • Força de extração (trado) 880 KN (Recomendações NBR 6122:2010) Histórico • Desenvolvida nos E.U.A e difundida por toda Europa e Japão na década de 80; • Brasil – A primeira estaca tipo Hélice Contínua foi executada em 1987, com equipamentos aqui desenvolvidos e montados sobre guindastes de esteiras. Eram equipamentos limitados (torque, diâmetros executados, profundidade). • A partir de 1990 chegam ao Brasil equipamentos importados da Europa, sendo o principal fabricante a Itália, eram equipamentos com torques de 90 a 200 KNm e executavam estacas com diâmetros de até 1,0 metro e profundidades que chegavam a 24,0 metros. Equipamentos de apoio para execução da fundação • Retro-carregadeira; • Caminhão-toco; • Bomba de Concreto (capacidade mínima 20 m³/h) • Caminhões Betoneiras Obs.: Concreto utilizado: Usinado e bombeado Projeto de Fundação • O Projeto de Fundação pode ser ou não de autoria do executor da fundação; • No projeto estão definidos os diâmetros, comprimentos, espaçamentos entre estacas, detalhamento de armações das estacas, resumos quantitativos, detalhe do preparo da cabeça das estacas entre outros detalhes); • As especificações do concreto das estacas devem constar no projeto e atender a NBR 6122:2010 (Slump test, consumo de cimento, agregados, fck) Etapas da Fundação A estaca Tipo Hélice Contínua Monitorada é executada em basicamente 3 etapas distintas: 1) Perfuração; 2) Concretagem; 3) Colocação da Armação. Execução da Fundação • Execução de pré-furos preenchidos com areia: são executados com cavadeiras manuais, com 1,0 m aprox. de profundidade. Têm a função de centralizar o trado, evitando-se assim excentricidades de estacas. Obs.: O diâmetro do pré-furo é o mesmo da estaca a ser executada Etapas da execução: Perfuração A Perfuração consiste na introdução no solo de um trado helicoidal contínuo, formado por um tubo central de aço, com uma tampa removível em sua extremidade inferior, presa à haste tubular por uma corrente, que a torna recuperável. Etapas da execução: Perfuração A haste de perfuração é composta por uma hélice espiral em torno de um tubo central, equipada com dentes em sua extremidade inferior, que possibilitam o “corte” do terreno. A tampa removível tem a função de impedir a entrada de solo na haste tubular central durante o processo de escavação Etapas da execução: Perfuração A perfuração é uma etapa contínua – sem a retirada da hélice do terreno até que se atinja a profundidade estimada em projeto; Isto garante uma das principais características deste tipo de fundação: o não alívio do solo (não desconfinamento) Elevada produção diária: em condições normais (Solo não muito resistente, fornecimento contínuo do concreto) consegue-se executar até 600 metros lineares de estacas tipo hélice contínua por dia. Isso vai depender também do torque do equipamento utilizado. Etapas da execução: Concretagem Alcançada a profundidade definida no projeto, têm-se início a próxima fase: a concretagem da estaca. O concreto é usinado e bombeado. O concreto é injetado com pressão positiva para garantir a continuidade da estaca. É injetado sob pressão através do tubo central, o que provoca a abertura da tampa inferior. Simultaneamente o trado é extraído, sem rotação, com velocidade compatível com a vazão de concreto bombeado. A estaca é concretada até atingir a cota do terreno, para se evitar que caia solo antes que a armadura seja colocada. Etapas da execução: Concretagem Etapas da execução: Concretagem Durante a extração da hélice, a limpeza do solo aderido às lâminas é executada manualmente por ajudantes. Este solo, após o término da execução da estaca é retirado da área com a retro escavadeira Etapas da execução: Concretagem Dados do concreto – especificados em projeto: 1) Consumo de cimento não inferior a 400 Kg/m³; 2) Abatimento 22 +/- 3 cm 3) Fator água cimento ≤ 0,6 4) Agregados: Areia e Pedrisco 5) Ser Bombeável 6) Fck ≥ 25 Mpa aos 28 dias Controle da qualidade do concreto Slump test e moldagem de corpo de prova Etapas da execução: Colocação da Armação O método executivo da estaca Hélice Contínua exige a colocação da armação ao término da concretagem da estaca. – Dificuldade inerente a este processo executivo Etapas da execução: Colocação da Armação Armação: Detalhes Todas as informações construtivas das armações devem constar no projeto de fundação; A armação das estacas tipo hélice contínua geralmente não possuem função estrutural no elemento de fundação (estaca), por isso geralmente possuem pequenos comprimentos; Quando se pretende submeter a estaca a esforços de transversais ou de tração, há a necessidade de armações mais longas, porém muito mais difíceis de serem introduzidas na estaca. Essas armações devem ser suficientemente rígidas, e são introduzidas com auxílio de pilão ou vibrador. Armação: Detalhes Espaçadores tipo rolete para garantir o recobrimento mínimo Monitoramento eletrônico da execução Todo o processo da execução da estaca Hélice Contínua é monitorado eletronicamente através de um computador instalado na cabine de comando da máquina. O computador utiliza as informações recebidas de sensores que estão instalados em posições estratégicas na máquina. Essas informações são alimentadas instantaneamente e apresentadas na tela do computador na forma de gráficos. São monitoradas: Profundidade do trado, velocidade de avanço, torque aplicado, pressão de injeção de óleo de motor, verticalidade da máquina, pressão de concreto. Monitoramento eletrônico da execução Considerações Finais Vantagens: • Ausência de vibrações no processo executivo; • Não descompressão do terreno; • Penetração em camadas resistentes do solo; • Aplicação tanto para solos arenosos como solos coesivos; • Utilização na presença do lenço freático; • Melhor aderência estaca/solo devido à concretagem sob pressão; • Não produção de detritos poluentes (lama bentonítica) Considerações Finais Vantagens (continuação) • Boa capacidade de carga por estaca; • Processo executivo todo monitorado (controle de qualidade da estaca); Considerações Finais Desvantagens: • Alto custo na mobilização do equipamento (equipamento de grande porte); • Uso restrito às obras de grande porte (necessidade de espaço); • Custo mais alto com utilização do concreto bombeado (locação de bomba); • Sobre consumo alto do concreto (concretagem sobre pressão);
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