Estacas
A estaca hélice é uma estaca de concreto moldada, executada por meio de trado contínuo e injeção de concreto através da haste central do trado simultaneamente a sua retirada do terreno.
A haste de perfuração é composta por uma hélice espiral solidarizada a um tubo central, equipada com dentes na extremidade inferior que possibilitam a sua penetração no terreno. Oferecemos aos nossos clientes máquinas capazes de perfurar estacas escavadas, estaca hélice contínua e estaca hélice segmentada, de 25 cm até 40 cm de diâmetro, com capacidade de até 80 tf . São máquinas de pequeno porte, porém potentes e capazes de entrar em obras e construções com pouco espaço para a realização desse trabalho.
 
Metodologia executiva – Perfuração
A perfuração consiste em fazer a hélice penetrar no terreno por meio de torque apropriado para vencer a sua resistência. A haste de perfuração é composta por uma hélice espiral solidarizada a um tubo central, equipada com dentes na extremidade inferior que possibilitam a sua penetração no terreno. A metodologia de perfuração permite a sua execução em terrenos coesivos e arenosos, na presença ou não do lençol freático e atravessa camadas de solos resistentes com índices de STP`s acima de 50 dependendo do tipo de equipamento utilizado.
Concretagem
Alcançada a profundidade desejada, o concreto é bombeado através do tubo central, preenchendo simultaneamente a cavidade deixada pela hélice que é extraída do terreno sem girar ou girando lentamente no mesmo sentido da perfuração. O concreto normalmente utilizado apresenta resistência característica fck de 20 Mpa, é bombeável e composto de areia, pedriscos e consumo de cimento de 400 a 450 Kg/m3, sendo facultativa a utilização de aditivos. O abatimento ou "Slump" é mantido entre 200 e 240mm. Normalmente é utilizada bomba de concreto ligada ao equipamento de perfuração através de mangueira flexível. O preenchimento da estaca com concreto é normalmente executado até a superfície de trabalho sendo possível o seu arrastamento abaixo da superfície do terreno guardadas as precauções quanto a estabilidade do furo no trecho não concretado e a colocação da armação.
Colocação da Armação
O método de execução da estaca hélice contínua exige a colocação da armação após a sua concretagem. A armação, em forma de gaiola, é introduzida na estaca por gravidade ou com o auxílio de um pilão de pequena carga ou vibrador. As estacas submetidas a esforços de compressão levam uma armação no topo, em geral de 2 a 5,5m de comprimento. No caso de estacas submetidas a esforços transversais ou de tração, somente será possível para comprimentos de armações de no máximo 16m, m função do método construtivo. No caso de armações longas, as "gaiolas" devem ser constituídas de barras grossas e estribo espiral soldado na armação longitudinal para evitar a sua deformação durante a introdução no fuste da estaca.
Aplicacoes
Em centros Urbanos, próximo a estruturas exixtentes, escolas, hospitais e edifícios históricos por não causar descompressão do Terreno. Em obras industriais e conjuntos habitacionais onde em geral, há uma grande numero de estacas sem variações de diâmetro, pela produtividade alcançada. Como estrutura de contenção, associado ou não a tirantes protendidos, próximo a estruturas existentes, desde que os esfocos transversais sejam compatíveis com os comprimentos de armação permitidos.
Monitoramento e Controle de Execução
As estacas hélice contínua e estacas ômega são monitoradas na execução por meio de um sistema computadorizado específico. O equipamento utilizado para a monitoração destas estacas é o mesmo. O equipamento mais comum usado no Brasil é o aparelho chamado Taracord, lembrando-se que existem outros. Estes equipamentos permitem a obtenção dos seguintes dados: profundidade, tempo, inclinação da torre, velocidade de penetração do trado, velocidade de rotação do trado, torque, velocidade de retirada (extração) da hélice, volume de concreto lançado, e pressão do concreto. Após executada a estaca, o equipamento produz uma folha de controle com os referidos dados. Esta folha de controle pode ser impressa no local, com o uso de uma impressora de campo ligada ao equipamentopor meio de interface paralela ou armazenada em cartão de memória
Recuperação Estrutural / Reparos
Um concreto de alto desempenho aplicado sobre uma superfície limpa, rugosa e úmida de um concreto velho, confere aderência perfeita. Já foram feitos vários consertos ou aplicações práticas com a técnica de concreto com sílica ativa, como reparos em pisos, envelopamento de vigas e pilares, muito bom para enchimentos de ninhos ou recobrimento de armaduras expostas, etc. Nota: As adições pelo fato de ser um material bastante fino, conferem ao concreto baixa segregação e exudação, podendo ser colocado o concreto em estruturas de difícil aplicação (estruturas esbeltas, muito armadas, etc.) Pelo mesmo motivo, em se tratando de material fino, o consumo de água elevaria substancialmente o fator a/c, não se obtendo as propriedades desejadas. Com isso o concreto tem necessidade do uso de super ou hiper plastificantes e na escolha desse tipo de concreto deverão ser levados em conta, tipos de cimento, distância da obra, temperatura ambiente, tipo de aplicação, cuidados com a cura, e propriedades que se deseja obter.
Estaca Hélice Media Diaria 200 Metros
Esse tipo de estaca é ideal para estacas que serão realizadas em solos com presença de lençol freático. Utiliza-se essa técnica para substituição com grande vantagens, de estacas do tipo strauss ou pré-moldada. Verifique o comparativo de eficiência entre estaca hélice e estaca strauss disponível em nosso site.
As fundações com as estacas hélices consistem na perfuração do solo através de um trado com um tubo central vazado, que desloca a terra para a superfície através das laminas helrcoidais em movimentos rotativos até a profundidade desejada e especificada no projeto da construção. Ao encerrar-se a perfuração, dá-se início a concretagem da estaca ainda com o trado dentro da estaca, o que impede a água do solo de emergir. Através da bomba de concreto, injeta-se o concreto para dentro da estaca através do tubo central que é liberado na ponta da estaca. Ao passo que o concreto sobe, o trado é retirado lentamente, até que se alcance a superfície, garantindo a ausência de terra, água ou barro no interior da estaca. Retira-se o excesso de concreto até a cota de arrasamento. Coloca-se a ferragem em seguida e a estaca estará pronta. Já o cliente estará satisfeito, com a agilidade do nosso equipamento. Segurança e rapidez, esse é um bom resumo para essa técnica de fundações de solos.A eficiência de carga deste tipo de estaca conforme a NBR 6122/1996:

0,25m Ø | carga admissível | 35 tf 0,30m Ø | carga admissível | 45 tf 0,35m Ø | carga admissível | 60 tf 0,40m Ø | carga admissível | 80 tf

Ø – diâmetro
Estaca Hélice Segmentada
A estaca hélice segmentada é uma derivação da estaca hélice contínua. Já na estaca hélice segmentada, os trados são segmentos emendados na sequência durante a perfuração de cada estaca, até que se atinja a profundidade nescessária. Em seguida, procede-se a concretagem e a cada 6 metros retira-se o segmento, até o término da estaca hélice segmentada. Desta forma, resulta-se a execução de estaca héice de profundidade de até 24 metros com máquinas pequenas, facilitando o transporte e o manuseio.
Estaca Escavada
Esse tipo de estaca é utilizado para perfurações em solos secos que não apresente desmoronamento entre a escavação da estaca e a concretagem da mesma. A perfuração da estaca, consiste em um trado com rotação pressionado pelo seu proprio peso contra o solo, ou por pressão adicional. Esse processo é executado até a estaca tenha atinjido a profundidade determinada no projeto da construção. Ao atingir-se o solo resistente, especificado e esperado no projeto, a perfuratriz é acionada para que se comece a retirada do trado de dentro da estaca. acabado, sua perfuração está efetuada. Praticidade, velocidade e ausencia de interferencias nas obras vizinhas existentes, torna o uso da estaca escavada uma boa opção. as estacas escavadas é a fundação de menor custo. Nosso equipamento para estaca escavada perfura vários tipos de solo com grande potência e com muita facilidade.
Estaca Raiz
A estaca raiz é uma estaca moldada "in loco", com diâmetro acabado variando de 80 mm a 410 mm. Estacas desse tipo podem ser executadas tanto em direção vertical quanto em direção inclinada, mediante uso de rotação ou rotopercursão com circulação de água, lama ou ar comprimido, e pode, utilizando-se ferramentas especiais, atravessar quaisquer tipos de terrenos, inclusive alvenarias, concreto armado e rochas. Ao completar-se a perfuração com revestimento total do furo, coloca-se a armadura necessária ao longo do estaca, procedendo-se com a concretagem do fuste com a correspondente retirada do tubo de revestimento. A concretagem é executada de baixo para cima, aplicando-se golpes de pressão com ar comprimido variáveis em função do tipo do terreno. Com esse procedimento, além de se aumentar o valor do atrito lateral, garante-se também a integridade do fuste.
Estaca Pré-Moldada
Características das estacas: As estacas pré-moldadas podem ser de concreto armado ou protendido, vibrado ou centrifugado, e concretadas em fôrmas horizontais ou verticais. Devem ser executadas com concreto adequado e submetidas à cura necessária para que possuam resistência compatível com os esforços decorrentes do transporte, manuseio e da instalação, bem como resistência a eventuais solos agressivos, atendendo às normas NBR 6118 e NBR 9062. Em cada estaca deve constar a identificação da data de sua moldagem.
Posicionamento
A estaca deve ser levantada e posicionada no piquete correspondente a seu diâmetro. Nesse momento é inserido o capacete metálico na extremidade superior da peça.
Prumo
O procedimento obedece à seguinte ordem: primeiro, a torre do bate-estacas é aprumada, em seguida, apruma-se a estaca. Os prumos das faces frontal e lateral devem ser verificados.
Marcas
Antes da cravação, realizar marcações distanciadas de 1 m em todo o comprimento da peça. Dessa forma, pode-se acompanhar o número de golpes dado pelo martelo a cada metro cravado. Essas informações são utilizadas para avaliação do desempenho do elemento de fundação e para a comparação com os dados obtidos nas sondagens.
Nega
Quando o elemento atinge a profundidade para a qual foi projetado, verifica-se a nega da estaca. Trata-se da medição do deslocamento da peça durante três séries de dez golpes de martelo. Com base nesses dados, o técnico responsável poderá avaliar rapidamente se a estaca está atendendo à capacidade de carga de trabalho necessária para o atendimento do projeto.
Cravação
A energia de cravação depende do peso do martelo, do peso da estaca e da altura de queda do martelo. No processo de cravação de uma estaca, os dois primeiros fatores são constantes. A única variável, a altura de queda do martelo, não deve ser inferior a 40 cm nem superior a 1,20 m.
Sondagem
Sondagem à percussão é uma técnica para investigação de solos em que a perfuração é obtida através de avanço a trado, até o lençol freático e na sequência, golpes ao fundo do furo por peças cortantes de aço e retro lavagem.
É utilizada tanto para a obtenção de amostras de solo, como dos índices de sua resistência à penetração. Este é um tipo de serviço a ser executado no início da obra, para verificar o tipo de solo, a profundidade até a rocha firme e nível do lençol freático. A partir desse estudo, é que se poderá determinar o tipo de fundação a ser realizada na obra.
Para que se possa obter os índices de resistência do solo utiliza-se o ensaio de penetração, também denominado SPT (Standart Penetration Test). A cada metro de profundidade deve-se executar o ensaio de penetração.
Tubulões
Tubulões são elementos estruturais da fundação que transmitem a carga ao solo resistente por compressão, através da escavação de um fuste cilíndrico e uma base alargada tronco-cônica a uma profundidade igual ou maior do que três vezes o seu diâmetro (Brito, 1987). Os tubulões se classificam, quanto a sua escavação, em dois tipos, tubulões a céu aberto e tubulões com ar comprimido.
Tubulões a céu aberto
Tubulões a céu aberto consistem em um poço aberto manual ou mecanicamente, de modo que não haja desmoronamento durante a escavação, e acima do nível d'água. Quando há 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).
Tubulões com ar comprimido
Tubulões com ar comprimido são utilizados quando existe água, exige-se grandes profundidades e existe o perigo de desmoronamento das paredes da estaca. Nesse caso, a injeção de ar comprimido no 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 30 m abaixo do nível d'água.
 

Estacas Strauss e Estaca Hélice Continua

Comparativo de capacidade carga estrutural admissível entre os tipos de estacas:

Estacas Diam.  
Strauss 0,32 30 tf
Escavada 0,30 30 tf
Hélice 0,30 45 tf

Isto acontece em função do concreto que nas estacas strauss e escavadas é usado o concreto de 15 mpa segundo a NBR6122/96. E na estaca hélice é usado o concreto 20 mpa. 

 

Aplicação de alfa e beta para os tipos de estacas:

Estacas Alfa Beta
Strauss 0,60 0,65
Escavada 0,60 0,65
Hélice 0,30 1,00

 

Comparativo de aproveitamento de remitência do solo:

Estacas f-1 f-2
Strauss 1,75 4,50
Escavada 7,00  
Hélice 1,75 3,50

Do resultado obtido através dos dados da sondagem a capacidade de carga obtida é divida pelo coeficiente acima de acordo com o tipo de estaca . A estaca hélice consegue um aproveitamento maior no f-2, pois a concretagem é feita sob pressão através da bomba de concreto.


Conclusão:

Usando-se as aplicações acima chegamos a seguinte conclusão de capacidade carga:

Estacas coef.
Strauss 0,60
Escavada 0,37
Hélice 1,00

Ou seja, em uma determinada profundidade que a estaca hélice de 30Ø suporte 45tf, a strauss suportaria 26,8tf e a escavada 16,7tf.
Observando-se:
1 - tanto a admissão de carga é maior para Hélice, do que 1 estaca de uma mesma seção dos outros tipos referido;
2 - como também o aproveitamento da taxa de resistência do solo é maior.
Desta forma onde se usa um bloco de 3 estacas strauss de 32cm, pode-se usar um bloco de 2 estacas Hélice 30cm, dependendo do tipo de solo a profundidade da estaca hélice poderá ser menor do que a da strauss gerando assim no mínimo uma economia 50%.
Por tudo isto conclui-se que mesmo a principio, a estaca Hélice tenha custo maior, somado os benefícios: capacidade maior, profundidade menor e rapidez de execução tornam-se mais viável financeiramente e com melhor qualidade.
A NBR6122/96, no item 7.8.6.4, trata da fixação da carga máxima estrutural admissível, onde fck não poderá ser superior a 20MPa e adotando um fator de redução de resistência c=1,8. A carga máxima que a estaca poderá resistir, visto que corresponde à resistência estrutural do material, será:

 

Carga admissível para os diametros

Diâmetro cm 0,275 0,30 0,35 0,40 0,42 0,50 0,60 0,70 0,80 0,90 100
  kd 350 450 600 800 900 1300 1600 2400 3200 4000 5000
  tf 35 45 60 80 90 130 160 240 320 400 500
esp. Mínimo
Su
mm 650 750 900 1000 1100 1300 1500 1750 2000 2250 2500

 

A carga admissível estrutural indicada é a máxima carga que a estaca poderá resistir, visto que corresponde a resistência estrutural do material da mesma. Entretanto há necessidade de dotar a estaca de um procedimento tal para que essa carga possa ser atingida sob o ponto de vista do contato estaca-solo. Esse procedimento constitui o que se denomina "previsão de capacidade de carga". A capacidade de carga das estacas é dada pela soma das parcelas de atrito lateral e de ponta, que dependem do tipo de terreno e do comprimento da estaca.