Estaca Raiz, Tubulão Pneumático (a Ar Comprimido)

Alunos:

Alexandre Reis Carvalho

Amanda Nascimento dos Santos

Crislandia Silva dos Santos

Débora Andrade da Silva

Eliel da Silva Souza

Turma: T204-3TG - Edificações

Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Pará Campus Tucuruí

Disciplina: Tecnologia das Construções

Professor: Paiva

ESTACA RAIZ

É uma estaca de pequeno diâmetro

concretada “in loco”, cuja perfuração é realizada por rotação ou rotopercussão,

em direção vertical ou inclinada.

EQUIPAMENTOS E MATERIAIS

Perfuratriz Bomba (Tubo metálico

Tubo de injeção)

Misturador;

Tanque de água;

Bomba injetora

EXECUÇÃO Perfuração

É efetuado pelo sistema rotativo ou roto-percussivo como na Fig. 05, utilizando um tubo de revestimento em cuja extremidade é acoplada uma coroa de perfuração adequada às características geológicas da obra. No caso de ser necessário atravessar camadas de concreto, matacões ou rocha, utiliza-se martelo de fundo com “bits” acoplado a hastes com diâmetro inferior ao diâmetro interno do tubo de revestimento. Caso seja necessário dar continuidade à perfuração com revestimento, utiliza-se sapata para efetuar o alargamento do furo no material impenetrável.

O material proveniente da perfuração é eliminado continuamente pelo refluxo do fluído de perfuração através do interstício criado entre o tubo de revestimento e o solo, devido à diferença existente entre diâmetros (Ø coroa > Ø tubo), lubrificando ainda a coluna e facilitando a descida do tubo.

A perfuração pode-se dar também internamente a uma camisa metálica cravada até o impenetrável, tendo a finalidade de criar um elo de ligação dessa camisa com a rocha através de um pino ou furo feito com martelo de fundo (down the hole).

Perfuração

EXECUÇÃO Armação

Concluída a perfuração da estaca com a inclinação e profundidade previstas, procede-se à colocação da armadura que tem o comprimento do fuste da mesma como na Fig.06.

A armadura pode ser constituída por monobarra ou feixe de aço; várias barras de aço com estribo helicoidal formando uma “gaiola”, tubo metálico, ou ainda uma mescla dessas alternativas.

Para estaca raiz à compressão, o transpasse das diversas seções feito por simples sobreposição e para estaca à tração utiliza-se de preferência solda ou luva roscada.

Pode ainda absorver esforços horizontais que provocam esforços de compressão e tração no fuste se a estaca for inclinada e de flexão se ela for executada na vertical. Nesse caso, deve ser utilizada armadura periférica para resistir a esforços ou empuxos horizontais.

Ressalve-se ainda que, em função do diagrama de atrito lateral, a seção da armadura ao longo do fuste pode ser variável.

Armação

EXECUÇÃO Concretagem

A concretagem é efetuada sob pressão, rigorosamente controlada e variável entre 0,0 a 0,4 MPa (dependendo do tipo do solo), utilizando-se uma argamassa de elevada resistência, obtida pela mistura de areia peneirada e cimento, na proporção de 600 Kg de cimento para 1 m3 de areia, com fator água/cimento entre 0,4 a 0,6 considerando-se as características da areia empregada.

Concretagem

APLICAÇÃO

– em áreas de dimensões reduzidas;

– em locais de difícil acesso;

– em solos com presença de matacões, rocha ou concreto;

– em locais onde haja necessidade de ausência de ruídos ou de vibrações;

– em reforços de fundações.

APLICAÇÕES

Equipamentos industriais;

Reforço de fundações;

Contenção de encostas;

Locais com restrição de pé direito ou dificuldade de acesso para equipamentos de grande porte;

Situações nas quais a execução não possa provocar vibrações;

Em casos onde é preciso atravessar matacões ou blocos de concreto.

VANTAGENS

As estacas-raiz suportam grandes cargas de compressão e de tração;

Podem atingir grandes profundidades;

Pode ser executado tanto em solo quanto em rocha e não provoca

ruídos e vibrações;

Podem ser executadas com maiores inclinações (0 à 90º);

Reforço de fundações;

Chegam a lugares de difícil acesso.

DESVANTAGENS

O Custo elevado;

Alto consumo de cimento;

Alto consumo de ferragens.

Impacto ambiental:

Desperdício de água;

Obra alagada devido ao consumo excessivo de água;

Tubulões Sob Ar Comprimido Definição de Tubulão:

Consiste em um poço aberto mecanicamente ou manualmente em solos coesivos, de modo que não haja desmoronamento durante a escavação, e acima do nível d’água. Em caso de tendência de desmoronamento, reveste-se o furo com alvenaria de tijolo, tubo de concreto ou tubo de aço. O fuste é escavado até a cota desejada, a base é alargada e posteriormente enche-se de concreto (BRITO, 1987).

Processo Executivo:

Deve seguir as seguintes etapas:

1 - A partir do gabarito faz-se a marcação do eixo da peça com o uso de piquetes de madeira. Depois com o uso de arame e prego, delimita-se no terreno a circunferência do tubulão.

2 – Inicia-se a escavação do poço até a cota especificada em projeto.

3 - Faz-se o alargamento da base.

4 – Verifica-se as dimensões do poço , o tipo de solo da base e a limpeza.

5 – Coloca-se a armadura.

6 – A concretagem é feita laçando-se o concreto da superfície (diretamente do caminhão betoneira, em caso de utilização do concreto usinado) através de um funil (tremonha), com o comprimento da ordem de 5 vezes seu diâmetro, de modo a evitar que o concreto bata nas paredes do tubulão e se misture com a terra, prejudicando a concretagem (ALONSO, 1979).

Definição de Tubulão com Ar Comprimido :

Tipo de fundação utilizada quando existe água, exigese grandes profundidades e existe o perigo de desmoronamento das paredes. Neste caso, a injeção de ar comprimido nos tubulões impede a entrada de água, pois a pressão interna é maior que a pressão da água, sendo a pressão empregada no máximo de 3 atm, limitando a profundidade em 30m abaixo do nível d’água.

Escavação

Inicialmente deve ser concretado o primeiro segmento ou aprumado o revestimento metálico diretamente sobre a superfície do terreno ou em uma escavação preliminar de dimensões maiores que o diâmetro do revestimento (poço primário). A sequência deve ser feita com a concretagem ou soldagem sucessiva dos segmentos metálicos de revestimento à medida que a escavação manual vai sendo executada.

Escavação

Revestimentos de concreto só podem ser introduzido no terreno depois que o concreto estiver com resistência suficiente para suportar a escavação. Quando o nível d’água for atingido, deverá ser instalado no topo da camisa a campânula de ar comprimido o que permite a execução a seco dos trabalhos. Para camisas de concreto, a aplicação da pressão de ar comprimido só pode ser feita quando o concreto atingir a resistência especificada em projeto. Deve-se evitar a aplicação de pressão excessiva para eliminar água eventualmente acumulada no tubulão.

Alargamento da Base e Colocação da Armadura

A base é escavada manualmente. Durante esta operação, a camisa deve ser escorada de modo a evitar sua descida.

Antes da concretagem, o material de apoio das bases deverá ser inspecionado por engenheiro que confirmará “in loco” a capacidade suporte do material, autorizando a concretagem.

Esta inspeção poderá ser feita com penetrômetro de barra manual. Atingida a cota prevista para a implantação da camisa, abre-se a base.

A armadura de ligação fuste-base é colocada pela campânula e montada no interior do tubulão.

Concretagem

Em obras dentro d’água a camisa pode ser concretada sobre estrutura provisória e descida até o terreno com auxilio de equipamento, ou concretada em terra e transportada para o local de implantação. O mesmo procedimento pode ser adotado para camisas metálicas. Em casos especiais, principalmente em obras em que se passa diretamente da água para rocha, a camisa de concreto pode ser confeccionada com a forma e dimensão da base. Neste caso devem ser previstos recursos que assegurem a ligação ou vedação de todo o perímetro da base com a superfície da rocha, a fim de evitar fuga ou lavagem do concreto.

Concretagem

Sempre que a concretagem não for feita imediatamente após o término do alargamento e sua inspeção, nova inspeção deve ser feita, limpando-se cuidadosamente o fundo da base e removendo-se a camada eventualmente amolecida pela exposição ao tempo ou por água de infiltração. O concreto é lançado através do cachimbo de concretagem da campânula, devendo-se planejar cuidadosamente esta operação de forma a não interrompê-la antes do previsto. O concreto é lançado sob ar comprimido, no mínimo até uma altura que impeça o seu levantamento pelo empuxo hidrostático. Não é necessário o uso de vibrador. Por esta razão o concreto deve ter plasticidade suficiente para assegurar a ocupação de todo o volume da base.

Concreto

A dosagem do concreto deve ser tal que se obtenha

resistência característica a compressão de pelo menos 20 MPa, conforme ABNT NBR 12655, devendo ter um consumo mínimo de 300 kg/m3 e abatimento de tronco de cone de 10 + 1 cm conforme ABNT NBR 7223.

Observações: Estes tubulões são encamisados com camisas de concreto ou de aço. No caso de camisa de concreto, a cravação da camisa, abertura e concretagem da base é feita sob ar comprimido, pois o serviço é feito manualmente. Se a camisa é de aço, a cravação é feita a céu aberto com auxílio de um bate estacas e a abertura e concretagem do tubulão são feitos a ar comprimido.

Processo Executivo

O equipamento é composto de uma câmara de equilíbrio e um compressor.

Risco à Saúde:

Durante a compressão, o sangue dos homens absorve mais gases do que na pressão normal. Se a descompressão for feita muito rapidamente, o gás absorvido em excesso no sangue pode formar bolhas, que por suas vez podem provocar dores e até a morte por embolia. Para evitar esse problema, antes de passar a pressão normal, os trabalhadores devem sofre um processo de descompressão lenta (nunca inferior a 15 minutos) numa câmara de emergência (BRITO, 1987).

Registros da Qualidade dos Serviços

Deve ser preenchida diariamente, para cada tubulão, a ficha de controle devendo conter pelo menos as seguintes informações:

a) identificação da obra e local, e nome do contratante e do executor;

b) data e horário do início e fim da concretagem;

c) data de término da escavação da base;

d) identificação ou número do tubulão;

e) nível d’água;

f) dimensões do fuste e da base;

g) profundidade ou cota de apoio da base;

h) consumo de materiais por tubulão

Registros da Qualidade dos Serviços

i) desaprumo e desvio de locação;

j) identificação das características do equipamento (compressores, campânulas, etc);

k) tempos de compressão e de descompressão; jornadas de trabalho;

l) especificação dos materiais e insumos utilizados;

m) volume de concreto real e teórico;

n) anormalidades de execução;

o) observações pertinentes.

VANTAGENS:

O tubulão é um tipo de fundação usado em obras grandes, suportando cargas elevadas, como prédios, pontes e viadutos.

Áreas com dificuldades de adoção de técnicas de fundação mais mecanizadas e regiões afastadas dos grandes centros urbanos favorecem a execução de fundações tubulão.

Solo com presença de lençol freático sem possibilidade de esgotamento, devido ao risco de desmoronamento das paredes do fuste, usa-se ar comprimido.

Chega a maiores profundidades, dando sustentação tanto por compressão quanto por atrito no fuste.

DESVANTAGENS:

Risco para os operários, pelo fato do ar comprimido, (compressão e descompressão) devido a isto esse tipo de fundação vem sendo adotado apenas para construção de pontes, viadutos e obras com grandes carregamentos.

Tubulão de ar comprimido pode ser até cinco vezes mais caro que fundações a céu aberto e outros tipos de fundação.

Máxima profundidade: 34 m.

Vlw Galera!