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Estacas 1 – Escavada (sem lama): São estacas moldadas in loco, por meio da concretagem de um furo executado por trado espiral, sendo empregadas onde o perfil do subsolo tem características tais que o furo se mantenha estável sem necessidade de revestimento ou de fluido estabilizante. Metodologia São executadas através de torres metálicas, apoiadas em chassis metálicos ou acopladas a caminhões. Em ambos os casos são empregados guinchos, conjunto de tração e haste de perfuração, podendo esta ser helicoidal em toda a sua extensão ou constituída de trados com comprimento entre 2 e 6m em sua extremidade, procedendo-se ao avanço através de prolongamento telescópico. O processo consiste na perfuração até a cota desejada e posterior lançamento do concreto a partir da sua boca da esta com funil de concretagem, o funil deve ter comprimento mínimo de 1,5m que serve para orientar o fluxo. Seu emprego é restrito a perfurações acima do nível do lençol freático. Vantagens:
- Mobilização e desmobilização com baixo custo, pesa em torno de 1.500 kg, é autotransportável na obra e entre obras é transportado em pequenos caminhões prancha;
- Com perfurador instalado em pequenos tratores nos dá a possibilidade de trabalhar em espaços exíguos sem danificar o gabarito da obra e/ou arrancar os pontos marcados.
- Utilizam apenas um operador e um auxiliar;
- Possibilita à execução de estacas próximas a divisa;
- Propiciam o conhecimento de todas as camadas de solo atravessadas;
- Ausência de vibração durante a perfuração;
- Possibilidade de perfuração em solos de resistência elevada; Desvantagens
- Elas têm a necessidade de um local nas proximidades para deposição de solo escavado;
- São susceptíveis a estrangulamento da seção em caso de solos compressíveis;
- A falta de detalhamento de como ela ficou depois de pronta a estaca, uma vez que não é possível saber como os materiais nela se encontram.
- Indicada para solos com estabilidade e sem presença de água proveniente do lençol freático.
02 – Estaca Franki: As estacas Franki são moldadas in loco, apresentam grande capacidade de carga e podem ser executadas em grandes profundidades, não sendo limitadas pelo nível do lençol freático. Seus maiores inconvenientes são a vibração do solo durante a execução, a área necessária ao bate- estaca e possibilidade de alterações de concreto do fuste, por deficiência de controle. Metodologia
- Primeiramente é posicionado um tubo de revestimento no local da perfuração, e dentro dele uma quantidade de areia e pedras (bucha) até preencher a altura de um metro dentro do tubo;
- A bucha passa a ser então apiloada pela queda de um soquete com peso que varia de 1 a 4 toneladas. Sob a ação dos golpes a bucha penetra no solo juntamente com o revestimento por meio de atrito entre ambos;
- Alcançada a profundidade de apoio da estaca, o tubo é preso á torre por cabos de aço e somente a bucha é apiloada, saindo do tubo e formando o alargamento da base (bulbo);
- A armadura da estaca então é colocada na perfuração, sendo ancorada na base alargada;
- Inicia-se então a concretagem do fuste, com o apiloamento do concreto com soquete que deve passar por dentro da armadura.
- Simultaneamente o revestimento vai sendo retirado.
- A concretagem do fuste é terminada cerca de 30 cm acima da cota de arrasamento, devendo a sobra ser retirada após o endurecimento do concreto.
- A estaca pronta apresenta uma base alargada, um diâmetro nominal inferior ao diâmetro real e a superfície lateral rugosa. Vantagens da Estaca Franki
- Podem suportar grandes cargas.
- Apresentam boa resistência lateral e de ponta, contribuindo para a dissipação das cargas no solo.
- Atingem camadas profundas do solo.
- Podem ser executadas abaixo do nível de água. Desvantagens da Estaca Franki
- Causa muita vibração no terreno. É recomendado realizar laudo pericial em todas as edificações vizinhas antes do início de sua execução e registrar as condições das estruturas no entorno da obra.
03 - Estaca Strauss: A estaca Strauss é uma fundação de concreto (simples ou armado), moldada no local e executada com revestimento metálico recuperável. Pode ser empregada em locais confinados ou terrenos acidentados, devido à simplicidade do equipamento utilizado. Sua execução não causa vibrações. Possui capacidade de carga menor que estacas pré-moldadas. Metodologia
- Furo no solo:
- Através da queda livre de um soquete de 300 kg de massa até que seja atingida uma profundidade entre 1 e 2 metros;
- Colocação do primeiro tubo de revestimento (coroa);
- Prossegue-se a escavação com a sonda Strauss:
- Lança-se água no furo, e os movimentos de percussão da sonda desagregam o solo, transformando-o em lama que penetra na sonda Strauss através de um dispositivo em fórmula de válvula. Esse dispositivo se fecha quando a válvula é içada para limpeza.
- Essa operação prossegue até que o tubo, ou a série de tubos rosqueados, atinja a cota de assentamento da estaca.
- Limpeza do furo;
- Lançamento do concreto:
- Lançado no interior do revestimento (camisa), em quantidade suficiente para se ter uma coluna de aproximadamente um metro de altura dentro do revestimento;
- Apiloamento do concreto:
- O concreto é então apiloado (socado) com um peso de cerca de 200 kg, formando uma base alargada na ponta da estaca, e o revestimento vai sendo lentamente retirado durante a concretagem com emprego de guincho manual.
- A concretagem é feita até um pouco acima da cota de arrasamento da estaca. Coloca-se então a armadura para ligação com os blocos. Depois o concreto excedente acima da cota de arrasamento é quebrado com ponteiras metálicas. Vantagens da Estaca Strauss
- Fator custo/benefício favorável.
- Não gera vibrações no solo suficientes para danificar edificações vizinhas. No entanto, é sempre recomendado realizar laudo pericial em todas as edificações no entorno da obra para
evitar futuras reclamações sem fundamentos de vizinhos que querem se aproveitar da situação. Desvantagens da Estaca Strauss
- Geralmente produz muita lama. O cliente as vezes se sente desconfortável no aspecto visual da lama.
- Capacidade de carga baixa. Uma estaca Strauss pode ter até metade da capacidade de carga de uma estaca pré moldada.
- Apresenta dificuldade para escavar solo mole de areia fofa por causa do estrangulamento do fuste.
05 – Estaca Hélice continua: Trata-se de estaca de concreto moldada in loco, executada mediante a introdução no terreno, por rotação de um trado helicoidal contínuo. Metodologia Na face inferior do equipamento (trado + haste tubular) existe uma tampa metálica que evita a entrada de solo ou água na haste tubular no momento em que o trado perfura o solo. Esta tampa metálica é expulsa do equipamento assim que se inicia a concretagem, a injeção do concreto é feito pela haste central do trado simultaneamente à sua retirada, sem girar, ou girando lentamente no mesmo sentido da perfuração. A velocidade de extração da hélice do terreno deve ser tal que a pressão no concreto introduzido no furo seja mantida positiva, a pressão do concreto deve garantir que ele preencha todos os vazios deixados pela extração da hélice. A colocação da armadura é feita após o término da concretagem, sendo introduzida manualmente por operários ou com auxílio de um peso ou, com auxílio de um vibrador. Vantagens
- Baixo nível de vibrações e elevada produtividade.
- Permite a execução de estacas com diâmetro de 25 a 120 cm e profundidade de 15 a 30m, e perfuração na presença de água. Desvantagens
- É um equipamento grande e por isso necessita-se de uma área ampla na obra e de terreno plano ou pouco inclinado para a sua instalação.
- Não podem ser executadas em terrenos com presença de rochas e matacões.
- Custo relativamente alto se comparado a outros métodos de execução de fundações devido a mobilização dos equipamentos.
06 – Estaca pré moldada de concreto: As estacas pré moldadas podem ser de concreto armado ou protendido, vibrado ou centrifugado, com qualquer forma geométrica da seção transversal, devendo apresentar resistência compatível com os esforços de projeto e decorrentes do transporte, manuseio, cravação e eventuais solos agressivos. Metodologia A cravação de estaca pré moldadas merece bastante atenção, pois as tensões de cravação devem ser sempre inferiores à tensão característica do concreto. Como as tensões de compressão que surgem na cabeça da estaca no momento do impacto são diretamente proporcionais à altura de queda do martelo, para evitar o esmagamento da cabeça da estaca deve-se trabalhar com alturas de queda pequenas, em geral não maiores que 1m, e adotar amortecedores. Quando a estaca precisa ser cravada a grande profundidade ou penetrar camadas mais resistentes, devem-se adotar martelos mais pesados. A possibilidade de emendas nesse tipo de estaca deve ser prevista e feitas de modo que as seções emendadas possam resistir a todas as solicitações que nelas corram durante a cravação e a utilização da estaca. Na maioria das estacas fabricadas no Brasil, a emenda é feita soltando-se luvas ou anéis metálicos incorporados ao concreto.” Vantagens
- A vantagem das estacas pré moldadas em relação às estacas moldadas “in loco” no terreno está na boa qualidade no concreto que se pode obter e no fato de que os agentes agressivos, eventualmente encontrados no solo, não terão nenhuma ação na pega e cura do concreto. Desvantagens
- Comprimento de cravação real pode diferir do previsto pela sondagem, levado à necessidade de emenda ou corte.
- Processo de cravação com alto nível de vibração;
- Não atravessam camadas muito resistentes de solo e não resistem a esforços de tração e flexão (uso da armadura);
- Limitações de comprimento.
08 – Estaca escavada (com lama): São estacas escavadas com uso de fluido estabilizante, que pode ser lama bentonítica ou polímero sintético para a sustentação das paredes da escavação. A concretagem é submersa, com o concreto deslocando o fluido estabilizante em direção ascendente para fora do furo. As estacas podem ter seções circulares (ESTACÕES), retangulares (BARRETES) ou parede- diafragma, quando contínuas metodologia Escavação Antes de iniciar a escavação da estaca e com o objetivo de guiar a ferramenta de escavação, deve ser cravada uma camisa metálica ou executada uma mureta-guia. Estas guias devem ser cerca de 5 cm maiores que a estaca projetada e devem ser embutidas no terreno com um comprimento não inferior a 1m. A escavação da estaca é feita simultaneamente ao lançamento do fluido, cuidando-se para que o seu nível seja sempre no mínimo 1,50 m acima do lençol freático. A perfuração deve ser contínua até a sua conclusão. Uma vez terminada a escavação e antes da concretagem, deve ser verificada a porcentagem de areia em suspensão na lama e, em função deste valor, deve-se proceder à sua troca ou desarenação para garantir sua qualidade durante toda a concretagem. Colocação da armadura Antes do início da concretagem, e estando o fluído dentro das especificações indicadas é feita a colocação da armadura de projeto. A armadura deve ser colocada com espaçadores para assegurar o cobrimento de projeto e sua centralização. Concretagem A técnica de concretagem é submersa e contínua. Utiliza-se tubo tremonha e a concretagem é executada imediatamente após as operações anteriores, devendo ser feita até no mínimo 50 cm acima da cota de arrasamento. Vantagens:
- Possibilidade de execução em zonas urbanas, pois não produzem perturbações na vizinhança em decorrência de levantamento do solo ou vibrações durante a instalação;
- Cargas admissíveis elevadas (acima de 10.000 kN)
- Adaptação fácil às variações de terreno; Desvantagens:
- Vulto dos equipamentos necessários (perfuratriz, guindaste auxiliar, central de lama etc.);
- Canteiro de obras mais difícil de manter;
- Mobilização de grandes volumes de concreto para utilização em curto intervalo de tempo
Tubulão Tubulão a céu aberto Esse tipo de tubulão é geralmente utilizado acima do nível do lençol freático. Entretanto, também pode ser utilizado, em casos especiais, em solos saturados em que seja possível bombear a água do interior do tubulão sem o risco de desmoronamento do solo. Esses tubulões podem sem executados em concreto simples ou concreto armado. No caso de carregamentos apenas de compressão, só há necessidade de armação de ligação entre tubulão e bloco de coroamento, sendo dispensada a armação ao longo do fuste. Metodologia
- Faz-se a escavação manual ou mecânica do fuste, até a cota de projeto. Caso seja necessário, deve-se utilizar uma camisa, de concreto ou metálica, para evitar o desmoronamento do solo (comum em solos muito arenosos).Escavação de tubulão a céu aberto
- Então, ao chegar na cota de projeto, é realizado o alargamento da base.
- Deve haver a inspeção de engenheiro ou profissional habilitado para certificar que o solo da base do tubulão encontra-se em conformidade com o esperado no projeto, além de verificar a limpeza do poço, a fim de liberar a concretagem do tubulão.Descida de profissional para inspeção do tubulão
- A concretagem do tubulão deve ser feita imediatamente após o inspeção do mesmo. Então, o concreto simples deve ser lançado da superfície através de um funil de comprimento mínimo de 1,5m. Por não necessitar de vibrador, o concreto deve ter plasticidade suficiente para ocupar todo o volume da base.Concretagem de tubulão Caso seja necessário armar o tubulão, o mesmo deve ser feito depois do item 3. Mas caso seja só armação do topo, ela pode ser inserida ao fim da concretagem, com o concreto ainda em consistência mole. Vantagens
- Baixo custo de produção; - Sem necessidade de maquinário pesado;
- Simples projeção e execução - Baixo ruído e vibrações de solo. Desvantagens
- Elevado risco de desmoronamento;
- Risco de envenenamento do ar, afetando diretamente os profissionais atuantes;
- Maior rigor nas verificações de pressão;
- Além disso, há limitações para o dimensionamento em função do tipo de solo e nível do lençol freático, cujos quais devem ser previstos em projeto.
