microestacas injetadas e estacas tipo franki · 2.5 condições de empregabilidade do método o...
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MICROESTACAS INJETADAS
E ESTACAS TIPO FRANKI
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
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.
Figura 1
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.
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).
Figura 2 – Constituição de uma micro-estaca.
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.
2.1 Método de execução
A execução deste método é simples e o custo ébaixo, pode-se realizar em lugares abertos oufechados, 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 terinclinações maiores (0º a 90º)
2. Têm maior desidade de armadura que asestacas de concreto.
3. A sua carga admissível é a resultante da parcelaresistente ao atrito lateral.
2.1 Método de execução
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.
2.1 Método de execução
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.
2.1 Método de execução
Etapa 2: É introduzido a armadura
principal (varas de seis metros) e instala-
se 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.
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.
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.
2.1 Método de execução
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 de15,27mm;
O traço da argamassa deve ter resistênciamínima de projeto com fck ≥ 25MPa, oconsumo mínimo de cimento deve ser de600 kgf/m³.
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.
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.
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.
2.5 Condições de
Empregabilidade do Método O firme de apoio deve encontrar-se a uma
profundidade moderada (< 20m) devido aoalinhamento e continuidade.
O terreno atravessado deve ser relativamenteestável para não introduzir flexões e atrito negativonas microestacas.
A capacidade das microestacas depende muito dosistema construtivo (injeção sob pressão ou não),do tipo de armadura (tubular ou redonda), docomprimento, inclinação, terrenos de apoio, etc.
Ao formarem-se grupos numerosos demicroestacas, a resistência melhorasubstancialmente em relação ao caso demicroestacas isoladas, com duplicação da eficácia.
2.6 Controle de Qualidade
A qualidade de uma microestaca dependerá dosseguintes requisitos:
Correta avaliação das condições e característicasdo solo
Utilização de tubos moldadores e fluidosestabilizadores para evitar o colapso do furo;
Imediata colocação da calda após a furação elimpeza do furo;
assegurar o envolvimento da calda entre assuperfícies aderentes e o solo;
Ensaios de carga adequados e representativos quepermitam a avaliação da capacidade do solo
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.
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.
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.
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.
3.1 Método de execução
Processo executivo da estaca tipo Franki.
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.
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;
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.
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.
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;
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;
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, preocupando-
se também com as edificações vizinhas,
quanto as vibrações que algumas geram.