INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO ESPÍRITO SANTO – CAMPUS COLATINADISCIPLINA: ESTRUTURALPROFESSORA: FLÁVIA BIANCHI

ESTACA HÉLICE CONTÍNUA

Caroline P. Zamboni; Elys Simplício; Gabriela Malavasi; Lívia Bonella; Marília Marim; Patricia Simplício; Paula Simões Brandão.

INTRODUÇÃO

Rápida, silenciosa e sem vibração.

Quando o assunto é estaca hélice contínua, essas três características estão na ponta da língua de executores, projetistas e construtores.

HISTÓRICO É executada por meio de escavação com um trado contínuo e injeção de concreto, sob pressão controlada, através da haste central do trado simultaneamente à sua retirada do terreno.

• Originária nos EUA e aplicada na Europa e Japão na década de 1980.

• No Brasil desde 1987.

EXECUÇÃO

A execução das estacas hélice contínua pode ser dividida em três etapas: perfuração, concretagem simultânea a extração da hélice do terreno, e colocação da armadura.

• Solos Resistentes: a execução neste tipo de terreno merece cuidado especial, pois é necessário garantir o comprimento mínimo da estaca, aliviar a perfuração girando o trado para quebrar o atrito e possibilitar o avanço.

• Solos Porosos não Saturados: Há dificuldade de penetração da hélice, semelhantes a encontrados em solos bem mais resistentes.

• Camada de Argila Mole Confinada: É problemática pois como o solo é frágil o concreto é injetado sob pressão,e o sobreconsumo deverá ser grande por ruptura do solo nesta camada.

• Camada de Argila Mole Superficial: Neste caso o maior problema pode ser o peso excessivo do equipamento para a capacidade de suporte do terreno.

• Camadas de Areias puras na Região da Ponta: Neste terreno deve-se ter cuidado para garantir a resistência da ponta.

• Camada de Pedregulho: O tamanho dos pedregulhos e a capacidade do equipamento em perfurá-los, causando desgaste no dente do trado e no próprio trado.

Perfuração 1 – Posiciona-se a hélice espiral que na

parte inferior possui dentes que facilitam a escavação

2 – Crava-se a hélice por meio de uma mesa rotativa

3 – O tubo central é vedado na parte inferior, com uma tampa de proteção, para evitar a entrada do solo

4 – A perfuração é contínua para não permitir alívio significativo das tensões do terreno. Isto torna a execução possível em solos coesivos e arenosos, na presença ou não do lenço freático

Para que não haja, durante a fase de perfuração, entrada de solo ou água na haste tubular, existe na face inferior da hélice uma tampa metálica provisória que é expulsa na concretagem.

Concretagem

1 – Atingida a profundidade determinada inicia-se a concretagem através do tubo central.2 – À medida que vai bombeando o concreto a hélice vai sendo retirada. O tampão é expulso pelo concreto.3 – Concreto Fck 20 MPa – ‘slump’ 200 mm – consumo de cimento 350 a 450 kg/m3.

Colocação da armadura

1 – As estacas submetidas somente a esforços de compressão normalmente não são armadas.

2 – A armação, quando necessária, é colocada após a concretagem, com as dificuldades inerentes.

3 – As ‘gaiolas’ são com barras de grosso diâmetro e estribos na forma helicoidal soldados nas barras.

O comprimento mais usual das armaduras varia entre 4,00m e 6,00m . A disponibilização da armadura juntos dos pontos de aplicação é responsabilidade devida ao contratante.

Limitações

• Equipamento de grande porte, necessita de áreas planas

• Necessita de pá carregadeira para remoção do material escavado

• Custo de mobilização elevado. Número mínimo de estacas

• Limitadas a 24 metros de profundidade

• A área de trabalho deverá ter capacidade de suporte de um equipamento pesando aproximadamente 40 ton.

• A área de implantação de estacas ,deverá estar sem entulho proveniente de demolição ou restos de fundação enterrada , poços antigos , entre outros.

As estacas hélice contínua são monitoradas por sistema de computador alimentado por baterias. O operador monitora da cabine, através de mostradores digitais, diversos parâmetros da estaca, tais como: profundidade, velocidade de rotação da mesa, torque, inclinação da estaca, pressão e volumes do concreto etc. Para cada estaca é emitido um relatório com o seu perfil provável.

Monitoramento

DIMENSÕES

• A carga admissível estrutural indicada é a carga que a estaca poderá resistir visto que corresponde a resistência estrutural do material da mesma .

Vantagens

• Elevada produtividade• Adaptável à maioria dos

terrenos. Exceto rocha e matacões

• Não causa vibrações e descompressão no terreno

• Não usa lama betonítica• Cargas leves ou pesadas

Vantagens e Desvantagens

Custo

Cuidados na execução

O uso de estacas hélice contínua deve ser previsto em projeto; Avalie a correta adequação do equipamento às condições do terreno e ao perfil e porte da edificação; Faça corpo-de-prova para ruptura a fim de avaliar a perfeita adequação do concreto; Porte e capacidade da bomba de concretagem devem estar de acordo com os diâmetros das estacas;

O desempenho destas estacas, primordialmenteda hélice contínua, seráseveramente influenciado pela períciae experiência do operador do equipamentode execução da estaca.

OBRA ESTAÇÃO DA LUZ

Nas obras do projeto integração centro, na estação da luz ,foram utilizadas estacas hélice contínua atirantadas, como elemento de contenção na interligação subterrânea das estações de trem e metrô. Neste projeto, foi escolhida a solução por Hélice Contínua em razão da velocidade de execução destas estacas.

Armação de estaca hélice contínua executada na Estação da Luz.

Cravação da armadura com auxilio de pilão.

Fundação do Galpão da Natura Cosméticos

O trabalho consiste na construção de um segundo almoxarifado vertical autoportante automatizado com 3.700 m, para atender o aumento na linha de produção.

As obras foram realizadas na técnica de estacas hélice, visando evitar vibrações, já que o prédio  do lado possui maquinário de precisão em plena operação.