Etapas de Execução - Estacas Hélice Contínua

Para as estacas tipo hélice contínua, as fases de execução são poucas:

Perfuração, concretagem simultânea à extração da hélice e colocação da armação.

Estas etapas serão detalhadas a seguir.

PERFURAÇÃO

 Perfuração de estaca tipo hélice contínua.

 

A peça que faz a perfuração,a hélice propriamente dita, é composta de chapas em espiral que se desenvolvem, como uma hélice, em torno de tubo central. Sua extremidade inferior é composta de garras que  permitem cortar o terreno , e de uma tampa destinada a impedir a entrada de solo no tubo central durante a escavação, e permitir a saída de concreto durante a concretagem.

O processo de perfuração consiste na introdução da hélice no terreno, por meio de movimento rotacional proveniente de motores hidráulicos acoplados na extremidade superior da hélice, até a cota de projeto, sem que em nenhum momento, a hélice seja retirada da perfuração, ou seja, o processo de perfurção e concretagem são finalizados ao mesmo tempo.

Devido a esta principal característica das estacas hélice contínua, a de não permitir alívio do solo durante as etapas de escavação e concretagem, torna-se possível a sua execução tanto em solos coesivos como arenosos, na presença ou não de lençol freático.

CONCRETAGEM

  Concretagem de estacas utilizando uma bomba lança.

Após alcançar a profundidade desejada o concreto é bombeado através do tubo central. Neste momento a hélice passa a ser  extraída do terreno através do equipamento, sem girar ou girando lentamente no sentido da perfuração.

A pressão do concreto (obrigatoriamente positiva) é controlada de forma que este preencha os vazios causados pela extração da hélice, até a superfície do terreno, ou atinja a cota de topo da estaca, se esta for inferior a da superfície.

O traço do concreto normalmente utilizado é:

• Relação água cimento ≤ 0,6 e pedra 0 (dimensão máxima característica 12,5 mm);
• Consumo de cimento mínimo 400 kg/m3 (não recomenda-se o uso de cimento ARI);
• Fator percentual de argamassa em massa ≥ 55% (massa do cimento + massa dos agregados miúdos)*100/massa dos agregados graúdos);
• A NBR 7211 permiti o uso de agregados miúdos artificiais;

Normalmente é utilizada bomba de concreto acoplada ao equipamento de perfuração através de mangueira flexível de 100mm de diâmetro interno, mas a bomba tipo lança também pode ser utilizada.

Conforma o concreto é introduzido sob pressão no furo, o trado vai sendo erguido gradativamente de forma a garantir a não ocorrência de solo na massa de concreto. Este monitoramento, controlado por computador e posicionado na plataforma de operação do trado, torna possível estabelecer o diâmetro específico da estaca concretada metro a metro.

Sob condições normais o diâmetro efetivo da estaca é de ordem de 15% a 20% superior ao do furo, acarretando aos volumes adicionais em torno de 20% a 30%, relativamente ao previsto no projeto.

O comprimento limite das estacas atualmente é de 27 (vinte e sete) metros, compatível com a extensão do trado mecânico em hélice contínua.

Quanto a velocidade de extração da hélice do terreno, esta deve ser tal que mantenha a pressão de injeção do concreto positiva. O preenchimento da estaca com concreto é normalmente executado até a superfície de trabalho, sendo possível o seu arrasamento abaixo da superfície do terreno, guardadas as precauções quanto a estabilidade do furo no trecho não concretado e a colocação da armação. A limpeza da hélice pode ser feita manualmente ou por limpador de acionamento hidráulico ou mecânico acoplado ao equipamento.

INSERÇÃO DAS ARMADURAS

 

Inserção de armaduras com auxílio de uma escavadeira hidráulica.

 

As ferragens só podem ser colocadas após a retirada do trado, tornando difícil a introdução dessas dentro do concreto, portanto são restritas aos metros superiores das estacas.

A armação, em forma de gaiola (O vergalhões na ponta da estaca são amarrados para facilitar a inserção no concreto), é introduzida na estaca por gravidade ou com auxílio de um pilão de pequena carga, de um vibrador ou máquina pesada, como uma retroescavadeira por exemplo.

As estacas submetidas a esforços de compressão levam uma armação no topo, em geral de dois metros de comprimento.

No  caso de estacas submetidas a esforços transversais ou de tração será possível a introdução de armação de maior comprimento já tendo se conseguido a introdução de 17 metros de armação. Esses esforços transversais ocorrem principalmente quando o pilar sobre as estacas possui uma altura muito elevada (Em galpões, por exemplo) e a força do vento acaba causando flambagem neste pilar que transfere este esforço às estacas.

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.