MICROESTACAS INJETADAS E ESTACAS TIPO FRANKI

Transcrição

1 MICROESTACAS INJETADAS E ESTACAS TIPO FRANKI

2 Componentes: Admilton Souza Santos Brenda Porto Elizangela Lima Mello Rafael Pedro de Sousa Silva Uaran Domingues Gusmão Valdemar Alves da Silva Júnior Vanessa Gomes Neves

3 1.0 INTRODUÇÃO Segundo a NBR 6122/2010, fundação profunda é definida como elemento que transmite a carga da estrutura ao solo através da base (resistência de ponta), pela superfície lateral (resistência de fuste) ou a combinação das duas, conforme o esquema da Figura 1. A sua principal função é suportar elevadas cargas da estrutura.

4 Figura 1

5 Introdução O principal objetivo deste trabalho é analisar as Estacas Tipo Franki e Microestacas injetadas e apresentar o método de execução, equipamento utilizado, mão de obra, vantagens e desvantagens, condições de empregabilidade do método e controle de qualidade.

6 2 MICRO-ESTACAS INJETADAS Micro-estacas injetadas têm pequeno diâmetro, entre 8 cm à 40 cm, as mais utilizadas são entre 10 e 20 cm, sua execução é feita in loco. Transmitem ao solo as solicitações da estrutura por atrito lateral e por ponta (MACHADO, 2011).

7 Figura 2 Constituição de uma micro-estaca.

8 Uso de calda de cimento Segundo a Unicom (2016), a calda de cimento somente é injetada sob pressão controlada para solos pouco coesivos e com baixa resistência. É utilizado para estabilizar recalque em solos, melhorar a impermeabilização e a sua capacidade de carga.

9 2.1 Método de execução A execução deste método é simples e o custo é baixo, pode-se realizar em lugares abertos ou fechados, em obras de grande e pequeno porte. As estacas injetadas diferenciam-se das demais, devido à três fatores, segundo Rodrigues (2008): 1. A execução destas estacas podem ter inclinações maiores (0º a 90º) 2. Têm maior desidade de armadura que as estacas de concreto. 3. A sua carga admissível é a resultante da parcela resistente ao atrito lateral.

10 2.1 Método de execução

11 2.1 Método de execução De acordo o LMSP (Laboratório de Mecânica dos Solos e Pavimentação) a execução das microestacas é dividida em basicamente cinco etapas, exemplificadas na Figura 3.

12 2.1 Método de execução

13 2.1 Método de execução Etapa 1: É feito uma perfuração até a cota pretendida, a remoção do solo é executada com uso de circulação de água (que também efetuam a limpeza) ou extraído pela rosca do trado. Após a perfuração, é retirado as varas e bit ou o trado, de forma inversa e faz-se a limpeza do furo.

14 2.1 Método de execução Etapa 2: É introduzido a armadura principal (varas de seis metros) e instalase um tubo-manchete de PVC ou aço, onde instalam-se as válvulas do tipo manchete, com espaçamento de 1,0 m, para a injeção da calda de cimento sob pressão controlada, onde a calda vai adensando as camadas adjacentes do furo.

15 2.1 Método de execução Etapa 3: Neste passo é feita a execução da bainha, fazendo o preenchimento da parte interna ao tubo de revestimento e externa ao tubo-manchete, com argamassa cimento e areia, ou calda de cimento, que ocorre juntamente a retirada do tubo de revestimento.

16 2.1 Método de execução Etapa 4: A injeção da calda de cimento é feito no sentido ascendente, passando para a válvula superior quando comprovado que a injeção da válvula inferior já possibilitou a deformação do solo.

17 2.1 Método de execução

18 2.2 Materiais e Equipamentos empregados na execução Segundo a Engevix (2010), a contratada deve prever a utilização dos seguintes materiais: Cimento Portland CP-32; Areia média lavada; Aço CA-50; com fyk > 500 MPa; Tubo de aço ASTM A106 Ø 3 SCH80 de 15,27mm; O traço da argamassa deve ter resistência mínima de projeto com fck 25MPa, o consumo mínimo de cimento deve ser de 600 kgf/m³.

19 2.2 Materiais e Equipamentos empregados na execução A contratada deve dispor os seguintes equipamentos para execução: Sondas rotativas; Perfuratrizes rotativas; Bombas para injeção da calda; Macacos extratores hidráulicos; Misturador de argamassa; Compressores; Tubos de perfuração de aço; Tubos de PVC; Mangueira para limpeza e injeção com obturador; Sapatas e Tricones de wídia; Bits para perfuração em rocha; Martelo pneumáticos de superfície e de fundo.

20 2.3 Mão de Obra A mão de obra deve ser especializada para melhor realização dos serviços, uma vez que esse é um ponto importante em projetos de execução de fundações. É constituída entre três a quatro pessoas que ficam responsáveis pela operação da perfuratriz, coloção e retirada das peças (brocas, malha de aço, astes metalicas,) e preparação e injeção da calda de cimento.

21 2.4 Problemas e Limitações do Método Necessidade de recorrer a firmas especializadas com equipamento e mão-de-obra adequados; Limitação da capacidade de carga (1000 a 1300 kn) em virtude dos pequenos diâmetros (até 400mm, mas geralmente não acima dos 250 mm) Apenas mobilizam atrito lateral em terrenos com NSPT > 40 pancadas; Reduzida capacidade para transmitir cargas por ponta; Perigo de encurvadura em solos muito pouco resistentes ou com vazios de elevadas dimensões; Fundação profunda geralmente são mais onerosa devido ao elevado consumo de cimento na injeção de preenchimento e selagem necessariamente a altas pressões.

22 2.5 Condições de Empregabilidade do Método O firme de apoio deve encontrar-se a uma profundidade moderada (< 20m) devido ao alinhamento e continuidade. O terreno atravessado deve ser relativamente estável para não introduzir flexões e atrito negativo nas microestacas. A capacidade das microestacas depende muito do sistema construtivo (injeção sob pressão ou não), do tipo de armadura (tubular ou redonda), do comprimento, inclinação, terrenos de apoio, etc. Ao formarem-se grupos numerosos de microestacas, a resistência melhora substancialmente em relação ao caso de microestacas isoladas, com duplicação da eficácia.

23 2.6 Controle de Qualidade A qualidade de uma microestaca dependerá dos seguintes requisitos: Correta avaliação das condições e características do solo Utilização de tubos moldadores e fluidos estabilizadores para evitar o colapso do furo; Imediata colocação da calda após a furação e limpeza do furo; assegurar o envolvimento da calda entre as superfícies aderentes e o solo; Ensaios de carga adequados e representativos que permitam a avaliação da capacidade do solo

24 2.6 Controle de Qualidade Realização de ensaios de integridade e de carga, que permitam avaliar fidedignamente o comportamento e a capacidade resistente da generalidade das microestacas na obra, por ensaio individual ou por extrapolação de resultados de ensaios efetuados apenas em algumas microestacas.

25 3 ESTACA TIPO FRANKI Segundo Pereira (2017), a Estaca tipo Franki, é cravada e moldada in situ. Sua principal característica é o uso de um bulbo, com preenchimento de material granular, chamado também Bucha seca ou concreto, ou seja, um tampão de concreto magro.

26 3.1 Método de execução Deve-se locar as estacas no terreno, seguindo o projeto de fundações do engenheiro responsável. Através de golpes de um pilão, a estaca é cravada no solo. A bucha é empurrada, com auxílio do pilão, até que se forme o bulbo.

27 3.1 Método de execução Após a formação do bulbo, é posto a armadura longitudinal ao longo do seu comprimento e os estribos transversais, podendo ser colocados de um a um ou em espiral. Depois de realizar a colocação da armadura é feito o processo de concretagem das estacas.

28 3.1 Método de execução Processo executivo da estaca tipo Franki.

29 3.2 Equipamentos empregados na execução Para a execução deste tipo de estaca profunda, segundo Corsini (2014): É utilizado um tubo de revestimento cravado no terreno; Bate-estaca (um pilão para os golpes aplicados ao tubo); Bucha seca ou concreto.

30 3.3 Cuidados durante a execução A locação correta das estacas; A cravação com a profundidade correta; Velocidade de execução das estacas; Peso do pilão para cravação; Altura da queda do pilão; Volume de concreto para execução do bulbo; Cota de arrasamento da cabeça da estaca;

31 3.4 Mão de obra A mão de obra para execução deste método deve ser especializada, contato com no mínimo dois trabalhadores. O tempo de execução é demorado, por isso o custo da mão de obra acaba demandando um maior custo.

32 3.5 Problemas e limitações do método Montagem da armadura e levantamento de estacas já executadas; Solo, caso existam muitas camadas moles de grande espessura, não é permitido a execução da estaca tipo Franki comum, havendo a necessidade de usar um tubo de revestimento; O seu processo executivo às vezes é inviabilizado devido a sua vibração.

33 3.6 Condições de empregabilidade do método Depende do tipo solo, em solos moles deve-se estabilizar as paredes da escavação; Estaca tipo Franki causa muita vibração durante a execução, sendo evitada em perto de construções;

34 3.7 Controle de qualidade Para uma execução com resultados positivos, deve-se elaborar um bom projeto, de acordo a NBR 6122; Fazer a investigação do subsolo, para assim, o engenheiro conseguir definir as características da estaca, que suportem as cargas solicitadas, comprimento, tamanho do bulbo e quantidade de estacas;

35 4 CONCLUSÃO A escolha da estaca irá depender do projeto elaborado, ela deverá suportar todas as cargas solicitadas pela estrutura, considerando todos os fatores econômicos e segurança. Deve respeitar também os fatores topográficos, o tipo de solo onde será executado, preocupandose também com as edificações vizinhas, quanto as vibrações que algumas geram.