ESTACAS: RAIZ, STRAUSS E FRANKI

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INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO. CIÊNCIA E TECNOLOGIA DA PARAÍBA CAMPUS PICUÍ

EDIFICAÇÕES – 3º ANO

Disciplina: Tecnologia das construções.

Autores: Gildeson Alves, Pedro Tomaz.

Orientador: Rafaella Marinho.

ESTACAS: RAIZ, STRAUSS E FRANKI.

Picuí/ PB

NOVEMBRO/ 2017

ESTACA RAIZ

        No início, essas estacas eram utilizadas como reforço de outras fundações, mas com o passar do tempo e aumento das tecnologias, ela começou a ser empregada para resolver inúmeras ocasiões, como: contenção de taludes ou escavação, consolidação do terreno, entre outros.        

        Esta estaca é concretada “in loco” e necessita de equipamentos de pequeno e médio porte. Permite a execução de grandes comprimentos, podendo chegar até os 60 metros, mesmo em terrenos que possuem rochas, e possuem um diâmetro pequeno, variando entre 10 e 50 cm. Elas suportam grandes cargas, que são distribuídas por atrito lateral com o solo, é possível projetar estacas que aguentem até 200 tf de compressão.

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Figura 1 - Utilização de equipamentos de porte médio

        São executadas tanto na vertical, como com inclinação, porém com um limite de tamanho. Todavia, têm a capacidade de atravessar terrenos com rocha, matacão, concreto e alvenaria.

        Para a perfuração existe um passo-a-a-passo. Primeiramente é preciso fazer o furo, que pode ser na vertical ou inclinado, para isso são utilizados equipamentos mecânicos chamados de perfuratrizes. A escavação é feita por rotação ou roto, com o decorrer da perfuração são colocados tubos de aço que penetram no terreno e podem ser emendados até chegar ao comprimento desejado. Segundamente, são colocadas as armaduras metálicas no interior do tubo feito, elas podem ser de uma ou mais barras, dependendo do projeto. Por último é feita a injeção de argamassa, essa que é colocado do fundo até chegar na parte superficial, para que toda a água seja retirada. Quando todo o tubo estiver cheio, é preciso retirar os tubos de perfuração e completar o espaço que foi deixado com mais argamassa.

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Figura 2 - Processo de perfuração e execução de uma estaca raiz

        Como todo tipo de fundação, essa também possui vantagens e desvantagens.

        As vantagens são: suportam grandes cargas, podem atingir grandes profundidades, pode ser feita a realização em variados terrenos, não provoca vibrações, podem ser inclinadas.

        As desvantagens são: custo elevado, consumo alto de cimento e ferragem.

ESTACA STRAUSS

        As estacas Strauss surgiram para substituir as estacas pré-moldadas, pois essas causavam grandes vibrações que podiam danificar as edificações vizinhas.

        Essa estaca é do tipo escavada, já que para sua execução é preciso a retirada do solo, ela também é “in loco” e são feitas com o preenchimento do furo com concreto. São fundações profundas que utilizam o equipamento de bate-estaca Strauss que é constituído de um guincho, tripé, pilão, tubos e sonda.

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Figura 3 - Equipamento bate-estaca Strauss

        Para a execução, primeiramente é feito um furo no terreno com um soquete, para a colocação da coroa (primeiro tubo), após esse procedimento, o furo é aprofundado por meio de golpes de sonda. Assim, quando o tubo chega a profundida correta, o concreto é lançado e compactado com o soquete. Após esse procedimento, os tubos laterais são retirados pelo guincho. [pic 5][pic 6]

Figura 4 - Execução do tubo e concretagem                                                                     Figura 5 - Retirada do tubo lateral

        Esse tipo de estaca é indicado para terrenos planos, solos com baixa resistência, locais fechados e terrenos íngremes. Não é indicado para solos com lençol freático alto, solos de ata resistência, com matacões, rochas, etc.

        As vantagens da Estaca Strauss são: custo baixo, gera poucas vibrações nas circunvizinhanças.

        As desvantagens são: gera muita lama no terreno, suporta poucas cargas, não são indicados para muitos tipos de solo.

        

ESTACA FRANKI

A estaca tipo Franki foi introduzida como fundação há mais de 85 anos por Edgard Frankignoul na Bélgica. Sua ideia teve sucesso e este método de execução espalhou-se pelo mundo, mostrando eficiência e produzindo uma estaca de elevada carga de trabalho.

É um tipo de estaca de fundação que é moldada in locu, apresenta grande capacidade de carga e podem ser executadas em qualquer tipo de terreno, inclusive com a presença de lençol freático. O processo executivo da estaca franki é simples, entretanto exige certa experiência para que seja executado de maneira adequada. Diferentemente da maioria das estacas moldadas no local, a execução do furo não é realizada por escavação, e sim por cravação. Este tipo de fundação pode ser executado com diversos diâmetros, normalmente os diâmetros das estacas podem ser de 30 a 70 centímetros e podem alcançar uma profundidade de até 30 metros.

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Figura 6 Bate-estaca utilizado no processo de execução da estaca Franki.

A execução do furo é feita por cravação. Utiliza-se um tubo com a ponta fechada por uma bucha feita de uma mistura de brita e areia. Sob os golpes do pilão do equipamento de bate-estaca que trabalha em queda livre e tem peso entre 1 tonelada a 4,5 toneladas. Quando a bucha atinge boa capacidade de suporte, é instalada a armadura e a estaca é executada com concreto, retirando-se o tubo de cravação durante o processo de concretagem. Em geral, a produtividade das estacas Franki é de 50 m/dia.

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Figura 7 Ondem no processo de execução.

1) Cravação do tubo Franki: 
        

A estaca Franki é executada a partir da cravação de um tubo metálico com uma mistura de brita e areia na parte interna. Para a cravação, o pilão é erguido (entre 5 m e 7 m) para socar a mistura (bucha) e consequentemente empurrar o tubo para baixo.

2) Alargamento da base da estaca:

        No alargamento da base, o tubo é preso por cabos de extração para que não desça durante a expulsão da bucha de pedra e areia. A expulsão é feita por meio de seu apiloamento aliado a um pequeno levantamento do tubo pelos cabos. Quando a bucha está totalmente expulsa, lança-se no tubo pequenas quantidades de concreto da base. A base deve ser alargada até que se atinja o volume recomendado em projeto.