Estaca Hélice Contínua: O Que é? Quando utilizar? Execução e mais

A estaca hélice contínua é um dos diversos tipos de fundações existentes, sendo que, cabe ao engenheiro decidir por seu uso ou não. Para tal, ele leva sempre em consideração fatores como terreno, solo, construções ao redor e demais particularidades da obra.

Já falamos em outro artigo sobre a fundação estaca raiz, e, apesar de possuir um processo executivo bastante semelhante, a estaca hélice contínua tem suas próprias particularidades.

Mas então como saber o momento exato de utilizar este tipo de fundação? Pois é exatamente nisso que iremos focar neste artigo.

Quando utilizar a estaca hélice contínua e suas vantagens

Qual tipo de estaca (e consequentemente de fundação) a ser utilizada em uma obra é de responsabilidade exclusiva do engenheiro responsável. Entretanto, há algumas peculiaridades a serem consideradas para se utilizar a estaca hélice contínua.

Para começar, a estaca hélice contínua é uma fundação das mais utilizadas pelo país afora. Isso deve-se a ela ser versátil e prática, podendo alcançar grandes profundidades de, até mesmo, 38 metros.

Porém, antes de sequer pensar em utilizar este tipo de fundação é necessário que haja uma análise detalhada do solo. Isso pois, apesar dela conseguir trabalhar bastante bem em solos que apresentem um lenço freático, diferentemente da estaca raiz, ela não consegue trabalhar em solos que apresentam rochas e matacões.

Especiais cuidados devem ser tomados em areias e solos moles submersos, onde há maior possibilidade de ocorrer desconfinamentos durante a perfuração e/ou seccionamentos parciais e/ou totais do fuste, na concretagem, podendo comprometer o adequado funcionamento da estaca.

E, por possuir diâmetros de até 1,5 metros, este tipo de estaca suporta uma capacidade elevada de cargas, o que ajuda a diminuir o tamanho dos blocos de coroamento.

Mas, talvez seu maior diferencial resida em seu monitoramento eletrônico, falaremos detalhadamente sobre ele mais abaixo.

Todos estes citados acima são fatores que pesam na decisão do engenheiro ao optar pela estaca hélice contínua. Ou seja, para se decidir quanto a usar ou não este tipo de fundação há mais de um único fator em jogo.

Porém, enquanto acima citamos alguns fatores que devem ser analisados para a escolha deste tipo de fundação, abaixo falaremos das vantagens existentes.

• A produtividade é maior quando comparada a outros tipos de estacas (é usual obter-se produção de 15 a 25 estacas por dia);
• Diâmetros de até 1,5 metros e com uma profundidade de até 38 metros;
• Total ausência de vibrações;
• Baixo nível de ruído;
• Equipamento com um manuseio relativamente fácil;
• Pode ser executada tanto acima quanto abaixo do lençol freático;
• Existência de processos, através de monitoração eletrônica, capazes de permitir efetivo controle da execução, inclusive com posterior emissão de
  relatórios.

As Desvantagens da Estaca Hélice Contínua

E, é claro, existe sempre o outro lado da moeda. Assim sendo, abaixo veremos as principais desvantagens da estaca hélice contínua.

• Por possuir um maquinário grande, necessita-se de uma área grande, além do terreno plano, ou apenas um pouco inclinado, para a instalação;
• Terrenos que apresentem rochas e matacões não são aptos para este tipo de estaca;
• Dificuldade na colocação de armaduras com comprimentos superiores a cerca de 6 metros, exigindo, ainda que as mesmas sejam confeccionadas somente com ferros grossos para torna-las rígidas;
• O concreto de características especiais (confeccionado com agregado graúdo de dimensão máxima igual à do pedrisco, consumo mínimo de 400 kg de cimento por
  m³ cimento por m e elevado abatimento), bombeado, constitui ainda uma desvantagem por elevar seu custo e por ter que ser adquirido de usinas, exigindo transporte até a obra.

Executando a Estaca Hélice Contínua

Seguindo mais ou menos o mesmo modelo da estaca raiz, o processo executivo da estaca hélice contínua pode ser, basicamente, divido em três etapas: perfuração, concretagem e colocação da armadura.

A NBR 6122 auxilia na execução deste tipo de fundação.

Para um melhor entendimento, vamos analisar mais detalhadamente cada um destes passos.

1 – A perfuração do solo

O processo executivo consiste em introduzir, por meio de rotação e sem remoção durante toda a execução, (analogamente a um saca rolhas ou parafuso), o trado contínuo no terreno.

Para tal são necessários valores elevados de torques prosseguindo-se até que o torque máximo admissível no equipamento ser atingido. Neste momento se reduz a velocidade de avanço momentaneamente, para aliviar o torque pela quebra do atrito lateral desenvolvido na interface trado-solo, soltando-se em seguida a mesa que está sendo puxada devido ao “aparafusamento”, ocasionando que o torque volte a subir com o aumento da velocidade de avanço.

O processo prossegue pela repetição deste ciclo de redução momentânea de velocidade e torque e, acréscimo subseqüente, até que a cota de paralisação da estaca seja atingida.

2 – A concretagem

Concluída a introdução do trado inicia-se a concretagem por meio de concreto especial bombeado pelo tubo central, à medida que se vai removendo o trado sem rodar.

Excepcionalmente, no caso do trado ficar preso (em geral como conseqüência de desconfinamento na perfuração que permite a volta do concreto pela interface trado-solo), permite-se girar em sentido contrário ao de perfuração para soltar a ferramenta.

Caso ocorra pressão negativa causada pelo abaixamento da coluna de concreto, não mais contínua dentro do tubo, devido ao concreto escapar pela interface solo-trado (desconfinamento na perfuração ou solo lateral de muito baixa resistência), deve-se parar a remoção do trado, aguardando a
retomada de pressão positiva, mesmo que o sobre consumo aumente muito. Às vezes o concreto chega a sair na superfície do terreno, impedindo a retomada de pressão positiva. Neste caso a remoção do trado deve ser bem lenta e o sobreconsumo muito elevado para que se tenha garantia de não causar o seccionamento total ou parcial da seção da estaca, principalmente em solos onde a parede da escavação não permanece estável.

É importante realçar que nas estacas hélice contínua o sobre consumo não deve ser encarado como desperdício, mas sim como elemento de garantia do total preenchimento da estaca, e inerente ao seu processo executivo.

3 – Colocação da armadura

Concluída a concretagem, que deve ser levada até a superfície do terreno, após remoção da terra aí acumulada, proveniente da limpeza do trado à medida que vai sendo extraído, procede-se a colocação da armadura necessária, que deve ser suficientemente rígida para permitir que seja introduzida no concreto.

O sucesso de tal operação depende fundamentalmente, além da rigidez rigidez da armadura, da plasticidade do concreto e da rapidez com que se inicia a introdução após término da concretagem (usualmente no máximo cerca de 10 minutos). O formato da armadura (cuja ponta está virada ligeiramente dentro) e com um recobrimento de, no mínimo, 7,5 cm são, também, fatores importantes. A introdução da armadura é usualmente feita empurrando-a manualmente e com o auxílio da caçamba de uma retro-escavadeira, normalmente deixada à disposição e também utilizada para a rápida remoção da terra anteriormente ao início da colocação da armadura.

O Monitoramento Eletrônico

O controle compreende em monitorar e apresentar na tela do computador, “online”, informações relacionadas a concretagem e perfuração da estaca, o que permite ao operador altera-las conforme cada circunstância específica.

Tais informações versam, durante a perfuração, sendo disponíveis os valores atuais e suas variações com a profundidade:

• Velocidade de avanço;
• Torque desenvolvido;
• Velocidade de rotação.

Através do sensor eletrônico também é possível realizar correções no prumo sempre que necessárias.

E, durante a etapa de concretagem, é possível também obter tais informações:

• A velocidade de extração do trado, ou seja, sua velocidade durante a subida;
• A pressão no concreto;
• O volume de concreto que já foi bombeado, porém somente o valor naquele instante;
• O valor, até aquele determinado momento, do sobre consumo;
• Um gráfico que lhe indica o concreto em cada uma das profundidades, seja o excesso ou a falta dele, isso relacionado ao diâmetro da estaca.

Todas estas informações, informações, alem de disponíveis “online”, que permitem a tomada rápida de decisões, também permitem que sejam impressos boletins da estaca, sendo que, nestes boletins, contém informações sobre condições de execução.