Fundação Estaca Helice Continua

trabalho interdiscilinar dirigido Iv

INSTITUTO POLITÉCNICO – Centro Universitário UNA

Fundação estaca hélice COntinua monitorada

CURSO: ENGENHARIA CIVIL

 Dayse Joany Dias Fonseca, Fernanda de Cassia Alves Martins, Graciele Alves Gurgel, Henrique Vinicius, Raphael Cardoso Marques Dias, Rogerio de Alcantara Pedrosa, Thamiris Tavares Gonçalves Frade.

Professor TIDIR: Bruno Siqueira

Professores Co-orientadores: Amanda dos Santos Reda Souza,

Tatiana Reis Bastos Braga

 

1. Introdução

Após a elaboração do projeto civil, a fundação é considerada uma das etapas de maior importância no processo de construção. O sistema de fundações é formado pelo elemento estrutural do edifício cuja finalidade é transmitir toda a carga da edificação para a camada mais resistente do solo, podendo ser constituído por blocos, estacas e ou tubulão.

O método de fundação do tipo estaca hélice continua monitorada, vem demonstrando grande crescimento nas áreas urbanas nos últimos anos, sendo que sua primeira aplicação ocorreu em 1987 nos Estados Unidos.

Com sua ampla utilização e divulgação no segmento da construção civil, este método chegou ao Brasil em 1993, sendo hoje uma solução alternativa em muitas obras que utilizam estacas de comprimento de até 34 metros, pois podem ser utilizadas em quase todos os tipos de solo, com exceção apenas em obras de solos rochosos. Face à sua rapidez executiva, preço competitivo e baixo nível de barulho e vibrações, em comparação ao bate-estaca, em alguns casos é também uma solução alternativa para as fundações em sapatas e em tubulações a céu aberto.

A execução da Estaca Hélice Contínua permite maior agilidade na execução do estaqueamento, tendo como principal característica o monitoramento eletrônico (controle de profundidade, velocidade de rotação e de descida do trado na perfuração, torque do equipamento, pressão de concretagem, velocidade de subida do trado e sobre consumo de concreto) e ausência de vibrações no terreno local e vizinho. 

O presente artigo aborda todo o processo executivo da fundação estaca hélice continua, englobando aspectos importantes de execução, identificando os gargalos e possíveis falhas no processo propondo as soluções para os mesmos.

1. Referencial Teórico

Em busca de constante evolução na engenharia civil, como novos elementos de fundação, que possuam alta produtividade, ausência de vibrações e ruídos na execução, elevada capacidade de carga e controle de qualidade durante a execução da estaca, entre outros aspectos, dentro deste propósito surgiram no mercado de trabalho recentemente e tiveram um grande desenvolvimento nos últimos anos, às estacas hélice contínua.

Segundo (Penna et. al., 1999), o emprego de estacas executadas com trado hélice contínua, surgiu na década de 1950 nos Estados Unidos. Os equipamentos eram constituídos por guindastes de torre acoplada, dotados de mesa perfuradora que executavam estacas com diâmetros de 27,5 cm, 30 cm e 40 cm. No início da década de 1970, esse sistema, foi introduzido na Alemanha, de onde se espalhou para o resto da Europa e Japão. As estacas hélice contínua tiveram um grande desenvolvimento a partir da década de 1980 nos Estados Unidos, Japão e Europa, inicialmente com equipamentos adaptados para a sua execução e, posteriormente, com equipamentos apropriados e específicos para a execução destas estacas. No Brasil, as estacas hélice contínua foram introduzidas por volta de 1987. Só a partir de 1993, houve um grande progresso e desenvolvimento do uso destas estacas no Brasil sendo hoje uma estaca de enorme interesse comercial nos grandes centros urbanos do país.

Isto começou com a importação de equipamentos específicos para executar estacas hélice contínua. A partir de então, com equipamentos importados com maior força de arranque e com torques de até 85 KN.m, possibilitou-se a execução de estacas de até 800 mm de diâmetro e comprimento máximo de 24 metros. Hoje em dia, é possível executar estacas com 1.200 mm de diâmetro e 32 metros de comprimento. E com a evolução crescente dos equipamentos, a gama de opções de diâmetros e profundidades tende a aumentar.

1. Materiais e Métodos

A estaca de hélice contínua, propriamente dita, é uma estaca de concreto moldado in loco, executada mediante a introdução no terreno , por rotação , de um trado helicoidal circundante a uma haste tubular e injeção de concreto. A haste é composta de chapas em espiral que se desenvolvem como uma hélice, em torno de um tubo central. Sua extremidade inferior é composta de garras que permitem cortar o terreno, e de uma tampa destinada a impedir a entrada de solo no tubo central durante a escavação, e permite a saída do concreto durante a concretagem.

O Processo de execução das estacas hélice contínua pode ser dividida em três principais etapas: perfuração, concretagem simultânea a extração da hélice do terreno, e colocação da armadura. (Figura 1.0)

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        Figura 1.0 – Sequência executiva da estaca hélice contínua.

Perfuração

A perfuração é executada por cravação da hélice (trado) no terreno por rotação, com um torque apropriado para que a hélice vença a resistência do solo, alcançando a profundidade determinada pelo projeto.

O equipamento utilizado é uma perfuratriz hidráulica sobre esteira (Figura 1.1). Essa perfuratriz é dotada de uma torre vertical de altura mínima compatível com a profundidade prevista das estacas, motor com potência mínima de 105 HP e também é equipada com duas guias na extremidade, sendo que a guia inferior pode ser substituída pelo limpador de trado.

A haste de perfuração é constituída de uma hélice espiral, responsável pela retirada do solo, e um tubo central. A hélice é dotada de dentes em suas extremidades inferiores que auxiliam na perfuração, e dependendo da resistência do solo, os mesmo podem ser substituídos. Para que não haja entrada de solo ou água na haste tubular, existe na face inferior da hélice uma tampa metálica provisória, que é expulsa no processo de concretagem. (Figura 1.2)

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                      Figura 1.2 – Trado Contínuo