TRABALHO DE FUNDAÇÕES

Prévia do material em texto

FACULDADE METROPOLITANA DA AMAZÔNIA
BACHARELADO EM ENGENHARIA CIVIL
FUDAÇÕES
PROFESSOR STOESSEL SADALLA NETO
TURMA: 450831
ESTACA HÉLICE CONTÍNUA
ALUNOS: ANDERSON BARBOSA
 DUAN ARNAUD SILVA
 GRUNEVAL NETO RODRIGUES BARRA
 ROBENILSON TEIXEIRA BRITO
Belém - PA, 18 de novembro de 2017
FACULDADE METROPOLITANA DA AMAZÔNIA
BACHARELADO EM ENGENHARIA CIVIL
FUNDAÇÕES
PROFESSOR STOESSEL SADALLA NETO
TURMA: 450831
Trabalho sobre fundações profundas tipo Estaca Hélice, apresentado à Faculdade Metropolitana da Amazônia, como requisito parcial de nota da 2ª Avaliação Regimental na disciplina de Fundações, sob orientação do Professor Stoessel Sadalla Neto.
	
ALUNOS: ANDERSON BARBOSA
 DUAN ARNAUD SILVA
 GRUNEVAL NETO RODRIGUES BARRA
 ROBENILSON TEIXEIRA BRITO
Belém – PA, 18 de novembro de 2017
SUMÁRIO
INTRODUÇÃO............................................................................................................04
EQUIPAMENTOS.......................................................................................................04
METODOLOGIA EXECUTIVA....................................................................................05
TIPOLOGIA.................................................................................................................08
CAPACIDADE DE CARGA.........................................................................................09
VANTAGENS E DESVANTAGENS............................................................................10
CUSTO........................................................................................................................10
EXEMPLOS DE UTILIZAÇÃO....................................................................................11
CONCLUSÃO.............................................................................................................12
INTRODUÇÃO
A engenharia de fundações, busca constantemente por novas metodologias, principalmente pelas que propõe maior produtividade aliada a uma alta capacidade de carga, controle tecnológico, baixo índice de vibração e ruídos. Dentro deste propósito surgiu no mercado da engenharia recentemente e teve um grande desenvolvimento nos últimos anos, a estaca hélice, ao ponto de poder se dizer seguramente, que é a estaca mais executada no Brasil.
A estaca hélice continua é uma estaca de concreto moldada “in loco”, executada por meio de um hélice espiral desenvolvida em torno de uma haste tubular, que é introduzida no terreno por rotação e extraída simultaneamente a injeção de concreto pela haste tubular, ao termino da concretagem é inserida a armadura metálica.
EQUIPAMENTOS
O equipamento utilizado é uma perfuratriz hidráulica sobre esteira. Esta possui uma torre vertical de altura mínima compatível com a profundidade prevista das estacas, e também é equipada com duas guias na extremidade, sendo que a guia inferior pode ser substituída pelo limpador de trado mecanizado, cabeça de rotação de acionamento hidráulico, colocada no topo da hélice, com torque apropriado ao diâmetro e profundidade da estaca a ser executada e guincho que seja compatível com os esforços de arrancamento necessários para extrair a hélice do terreno. Utiliza-se também como equipamentos auxiliares uma bomba de concreto estacionária acoplada a mangueira do equipamento de estaca hélice contínua e caminhão betoneira para o fornecimento do concreto. 
METODOLOGIA EXECUTIVA
Perfuração
A perfuração consiste em inserir a hélice no terreno até a profundidade definida pelo projeto de fundações, por rotação, aplicando um torque necessário para vencer a resistência do solo, cujo valor varia em função do equipamento utilizado, do diâmetro da estaca e da profundidade desejada. 
Para evitar que durante a introdução do trado haja entrada de agua ou solo na haste tubular, existe em sua extremidade inferior, uma tampa metálica provisória, que é expulsa no início da concretagem da estaca.
O avanço da cravação é sempre inferior a um passo por giro e ainda diminuem quando há aumento na resistência mecânica do solo, principalmente em solos de características rochosas.
A metodologia de perfuração permite a sua execução em terrenos coesivos e arenosos, na presença ou não do lençol freático e atravessa camadas de solo resistentes com índice de SPT de 30 golpes a mais de 50 golpes, dependendo do tipo de equipamento utilizado. 
A velocidade de perfuração produz em média 250 metros de estaca por dia dependendo do diâmetro, da profundidade, da resistência do terreno e principalmente do fornecimento contínuo do concreto. 
Concretagem
Atingida a profundidade desejada, inicia-se a fase de concretagem da estaca. Sob a pressão do concreto bombeado, a tampa de proteção é expulsa e o concreto é lançado pelo interior da haste tubular da hélice, que pode ser retirada do terreno sem girar, ou girando no mesmo sentido da perfuração, dependendo do tipo de equipamento utilizado. O bombeamento do concreto deve ser mantido sob uma pressão positiva da ordem de 0,5 a 1,0 kgf/cm2 visando garantir a continuidade do fuste da estaca. Para tanto devem ser observados dois aspectos executivos: o primeiro é certificar-se que a ponta do trado, na fase de introdução, tenha atingido um solo que permita a formação da "bucha" para garantir que o concreto injetado se mantenha abaixo da ponta do trado e não suba pela interface solo-trado. O segundo é controlar a velocidade de subida do trado de modo a sempre ter um super-consumo de concreto (relação entre volume injetado e o teórico superior a 1). 
	O preenchimento da estaca com concreto é executado normalmente até a superfície de trabalho, sendo possível o seu arrasamento abaixo do nível do terreno, guardadas as precauções quanto a estabilidade do furo no trecho não concretado e a colocação da armação.
O concreto utilizado deve atender as especificações da NBR 6122/2010
Colocação da armadura
A estaca hélice contínua exige a colocação da armadura somente após o término da concretagem da estaca. Sua armadura, em forma de gaiola, é introduzida na estaca por gravidade sendo empurrada pelos operários ou com auxílio de um pilão de pequena carga ou de vibrador. 
As estacas submetidas apenas a esforço de compressão levam uma armadura no seu topo, em geral variando entre 4,00m e 6,00m de comprimento. 
Esta armadura visa proporcionar uma perfeita ligação entre a estaca e o bloco de coroamento das estacas, ou seja, com a estrutura. Outra finalidade desta armadura no trecho superior é garantir sua integridade estrutural, na fase de escavação para a execução dos blocos que, geralmente é feito com auxílio de escavadeiras mecânicas que "batem" nas estacas durante sua operação, por mais cuidadoso que seja o operador. 
Para as estacas submetidas à ação de esforços horizontais e momentos fletores, no seu topo: o comprimento da armadura deve abranger todo o trecho do fuste da estaca onde atua o diagrama do momento. Neste caso para a eficiência da instalação da armadura, a mesma deve ser convenientemente enrijecida, dotada de barras grossas e a espira helicoidal devidamente amarrada e soldada nas barras longitudinais. 
Para as estacas submetidas à tração é preferível, do ponto de vista executivo, armá-las com uma ou mais barras longitudinais em feixes de barras emendadas por luvas rosqueadas. Como neste tipo de armadura não existem estribos pode-se armar a estaca em todo o comprimento sem maiores dificuldades.
TIPOLOGIA
CAPACIDADE DE CARGA
EXEMPLOS DE UTILIZAÇÃO
Com elevada capacidade de carga, as estacas hélices contínuas são utilizadas em fundações profundas. A escolha por esse sistema de fundação depende não só das características do terreno ou dos custos envolvidos, mas também de aspectos da vizinhança do canteiro. Essas estacas são, por exemplo, mais indicadas do que estacas cravadas quando há restriçõesrelacionadas à vibração ou a impactos sonoros.
A opção por estacas hélice contínua pode ser determinada também pela disponibilidade de equipamentos. Contrato deve prever critérios de medição e prazos para entrega. É necessário também sincronizar o fornecimento de concreto aos prazos de execução da fundação.
VANTAGENS E DESVANTAGENS
VATAGENS
Baixo nível de ruído durante execução;
Ausência quase total de vibrações no terreno, comum nos equipamentos a percussão;
Alta capacidade de carga das estacas, diminuindo o tamanho dos blocos de coroamento;
Grande atrito lateral das estacas, devido ao bombeamento do concreto;
Grande poder de perfuração do equipamento, podendo atravessar camadas de solo com SPT alto;
Controle e monitoramento eletrônico da qualidade das estacas;
Facilidade no manuseio do equipamento;
Rapidez na execução dos trabalhos;
Limpeza do canteiro de obras.
DESVANTAGENS
Custo em solos muito frágil à dificuldade de execução;
Necessidade de retirada de material equivocado;
Custo alto de mobilização de equipamento, o que inviabiliza o sistema em obras com baixa quantidade de estacas;
Profundidade de estaca limitada pelo alcance do equipamento.
CUSTO
Equipamento: o custo de um equipamento de médio porte gira em torno de 2 milhões de reais.
Custo do Serviço: o custo do serviço varia de acordo com o diâmetro das estacas, como por exemplo, para estacas com diâmetro de 30 cm o valor é de R$ 30,00 a cada metro de profundidade e para diâmetro de 50 cm o valor é R$ 50,00 a cada metro de profundidade. Desconsiderando o valor do material utilizado (concreto e armadura metálica) e acrescido do valor para mobilização do equipamento, que dentro da região metropolitana de Belém gira em torno de 8 mil reais. 
CONCLUSÃO
A constante evolução na engenharia de fundações fomentou a diversificação de técnicas executivas voltadas a fundações do tipo profunda, exigindo além de projeto, também estudos econômicos e técnicos para adequação e escolha do método a ser empregado. Podemos então concluir, que para determinadas condições de trabalho, a utilização de estacas do tipo hélice contínua possui vantagens frente as demais soluções existentes. Exemplo disto, é seu emprego em áreas densamente urbanizadas, devido ao baixo grau de ruídos e vibrações gerados, além da elevada produtividade empregada no processo executivo, que resulta na redução do cronograma físico e financeiro da obra. Vale ressaltar que para obtermos um alto desempenho funcional das estacas é de suma importância obedecer ao processo executivo empregado, acompanhando-o na integra sua fase de execução assim como verificar a qualidade e o desempenho das estacas no pós execução. 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
http://www.geofix.com.br/servico-ehc.php
Dissertação (Graduação) – Universidade Federal de Santa Catarina - Engenharia Civil, 2014.