Estaca raiz é um elemento de fundação armado e preenchida com argamassa de cimento e areia, moldada in loco executada por perfuração rotativa ou rotopercussiva, revestida integralmente, no trecho em solo, por um conjunto de tubos metálicos recuperáveis.
 

ESTACAS MOLDADAS IN LOCO

São estacas escavadas executadas preenchendo-se, com concreto ou argamassa, perfurações previamente executadas no terreno.
 

FUNDAÇÃO PROFUNDA

Elemento de fundação que transmite a carga ao terreno ou pela base (resistência de ponta) ou por sua superfície lateral (resistência de fuste) ou por uma combinação das duas, devendo sua ponta ou base estar assente em profundidade superior ao dobro de sua menor dimensão em planta, e no mínimo 3,0 m. Neste tipo de fundação incluem-se as estacas e os tubulões.
 

LIMITES ACEITÁVEIS DE EXCENTRICIDADE DE EXECUÇÃO DE ESTACAS

Face as características executivas dos diversos tipos de fundações, excentricidades são inevitáveis. Quando forem projetadas estacas escavadas isoladas, elas devem ser estruturalmente dimensionadas para suportar todas as excentricidades das cargas aplicadas e também excentricidades executivas previamente estimadas cujo valor dependa de cada tipo de estaca ou equipamento. Devem ser verificados os deslocamentos e tensões horizontais no solo.

ELEMENTOS ISOLADOS OU ALINHADOS

Para estaca raiz de qualquer dimensão, é aceitável, sem qualquer correção adicional, um desvio entre o eixo da estaca e o ponto de aplicação da resultante das solicitações do pilar de 10% da menor dimensão da estaca.

CONJUNTO DE ESTACAS

São toleradas, sem necessidade de correção, excentricidades de até 10% do diâmetro das estacas escavadas do conjunto. Aceita-se sem correção um acréscimo de até 15% sobre a carga admissível ou carga resistente de projeto.

DESAPRUMO DE ESTACAS

Não há necessidade de verificação de estabilidade e resistência, nem de medidas corretivas para desvio de execução, em relação ao projeto, menores que 1/100.
 

DIMENSIONAMENTO ESTRUTURAL – ESTACAS DE CONCRETO MOLDADAS IN LOCO

As estacas escavadas ou tubulões, quando solicitados a cargas de compressão e tensões limitadas a 5 ou 6 mpa, (dependendo do tipo de estaca), podem ser executadas em concreto não armado, exceto quanto a armadura mínima de ligação com o bloco. Estacas ou tubulões com solicitações que resultem em tensões superiores devem se dotadas de armadura que deve ser dimensionado de acordo com a ABNT NBR 6118.

A resistência característica do concreto fck deve ser aplicado um fator reduto de 0,85, para levar em conta a diferença entre os resultados de ensaio rápidos de laboratório a resistência sob a ação de cargas de longa duração.
 

METODOLOGIA EXECUTIVA - ESTACAS ESCAVADAS E TUBULÕES

Perfuração de furo da estaca

A não ser em casos excepcionais, previamente justificáveis na fase de projeto, a perfuração deve ser inteiramente revestida. Esta é composta por segmentos metálicos (camisas) rosqueados em seqüência à medida que a perfuração prossegue ( a dimensão mais usual varia entre 0.8 m e 1.20 m ).

O revestimento do furo é efetuado mediante rotação de uma perfuratriz e de circulação de água proporcionada por bombas de alta vazão e pressão. As funções do fluxo d’água são as seguintes:

• desagregação do solo no interior do revestimento;

• lubrificação e resfriamento da ferramenta de perfuração ( sapata ) ;

• desagregação do solo localizado frontalmente à coroa.;

• abertura de espaço anelar ao longo da superfície externa do revestimento. Este efeito além de diminuir o torque da perfuratriz, propicia um aumento de diâmetro da estaca mediante erosão do solo atravessado na região circunjacente à do revestimento;

• remoção de todo o solo desagregado mediante um fluxo altamente turbulento, conforme

será discutido a seguir.

Quando se necessita atravessar material rochoso, faz-se a troca da ferramenta de escavação por um martelo de fundo. Este martelo é alimentado por um compressor de ar de alta vazão e pressão que fragmenta e pulveriza o material rochoso.

Introdução da armadura

A armadura é descida manualmente ou através de guindastes de apoio, ou da torre do próprio equipamento quando a execução for a céu aberto. Em geral para os diâmetros menores (até 16 cm) pode-se colocar barra ( ou barras ) centralizadas no furo. Todavia a disposição mais comum e estruturalmente mais recomendável é a da colocação de armações concêntricas solidarizadas por estribos em espiral. O número e bitola destas barras podem variar em seção e longitudinalmente para atender às premissas de projeto. Na evidência das mesmas serem mais curtas do que o cumprimento do furo, deve-se sobrepô-las em transpasse, evitando-se a solda.

Injeção de argamassa, de areia e cimento.

É feita através de bombas do tipo rotor / estator ou, mais rotineiramente, através de bombas de pistão. Ambas devem ser resistentes à elevada abrasão acarretada pela argamassa. A areia deve ser limpa e livre de pedregulhos.

Aplicação de ar comprimido

A concepção original executiva da estaca tornava mandatória a aplicação de ar comprimido com pressões da ordem de 0.4 M Pa; porém este requisito foi sendo progressivamente abandonado. A aplicação do ar é feita através de um tampão apropriado rosqueado no topo da composição de revestimento.

Extração do revestimento.

O procedimento atual comporta duas variantes principais :

• extração do revestimento através da própria perfuratriz ( “pull out “ do equipamento ).

• extração do revestimento através de dois macacos hidráulicos verticais (saca tubos) apoiados no terreno em posição diametralmente oposta. Tais macacos são idênticos e são acionados por uma central hidráulica (também chamada de “centralina”) e reagem contra uma travessa metálica que é solidarizada ao revestimento.

Ambos os procedimentos acima são tecnicamente equivalentes e dependem dos equipamentos colocados à disposição da obra e, também, da maior ou menor dificuldade em se sacar o revestimento.

Obviamente durante a extração há a operação de desrosquear os tubos, a qual é feita através do torque propiciado por uma “morsa” hidráulica agregada à perfuratriz ou à “centralina”.

REFERÊNCIA NORMATIVA FUNDAÇÕES EM ESTACAS

NBR 6122:2010 – Projeto e execução de fundações - Procedimento

ABEF - Manual de especificações e procedimentos

EQUIPE EXECUTIVA ESTACAS ESCAVADAS E TUBULÕES

Engenheiro Supervisor - Contratante

Operador Perfuratriz Estaca Escavada - Trado Mecânico

Ajudantes Pratico Estaca Escavada

Motorista Perfuratriz Estaca Escavada - Trado Mecânico

EQUIPAMENTOS PARA EXECUÇÃO DE ESTACAS ESCAVADAS E TUBULÕES

Máquina Perfuratriz para Estaca Escavada - Trado Mecânico

Conjunto de trados em diferentes diâmetros para estacas escavadas em solo

DIMENSÕES DE TRANSPORTE ESTACA RAIZ

Peso: 10,500 Kg

Altura de transporte: 3,50 m

Comprimento de transporte: 9,50 m

Largura de transporte: 2,80 m

DIMENSÕES DE TRABALHO ESTACA RAIZ

Peso: 10.500 kg

Altura de trabalho: 10,50 m

Comprimento: 6,00 m

Largura: 5,0 m

CAPACIDADE PERFURATRIZ ESTACA RAIZ

Profundidade Máxima: Variavel

Diâmetro Máximo: 500 mm

SEGURANÇA NO TRABALHO

PPRA - Programa de prevenção dos riscos ambientais.

PCMSO - Programa de controle médico de saúde ocupacional.

DOCUMENTOS COMPLEMENTARES DISPONÍVEIS EM OBRA – CONTRATANTE

Projeto de Fundação

Relatório das sondagens a percussão, mista ou rotativa.

Planta de forma das fundações

Boletim de controle da execução

Locação dos centros das estacas da obra

TABELA DE CARGA ESTRUTURAL PARA ESTACAS ESCAVADAS