Estaca Hélice Contínua

A estaca Hélice Contínua é uma estaca de concreto moldada in loco, sendo executada através da utilização de trado contínuo para escavação e injeção de concreto, sob pressão controlada, através da haste central do mesmo (Figura 6) (HACHICH, 1998).

Figura 6 – Equipamento para execução de Hélice Contínua Fonte: Geoservice, Geotecnia e Fundação LTDA – Meksol, 2016.

Desenvolvida nos Estados Unidos e difundida em toda Europa e Japão na década de 1980, a estaca Hélice Contínua foi executada pela primeira vez no Brasil em 1987 com equipamentos aqui desenvolvidos. Tais equipamentos eram montados sob guindastes de esteiras, com torque de 35 kNm e diâmetros de 275 mm, 350 mm, e 425 mm, os quais permitiam a execução de estacas de até 15 metros de profundidade (HACHICH, 1998).

Na década de 1990, o mercado brasileiro foi invadido por máquinas importadas da Europa, principalmente da Itália, desenvolvidas especialmente para a

execução de estacas Hélice Contínua. Estes equipamentos apresentavam torques de 90 kNm a mais de 200 kNm, assim como diâmetros de hélice de 1000 mm e capacidade de execução de estacas de até 24 metros de profundidade (HACHICH, 1998).

As estacas são executadas nas seguintes etapas (Figura 7):  Perfuração;

 Concretagem;  Armação.

Figura 7 – Execução de estaca Hélice Contínua Fonte: Velloso; Lopes, 2010.

A perfuração consiste na introdução do trado no terreno, através de movimento rotacional transmitido por motores hidráulicos acoplados na extremidade superior do mesmo, até a cota prevista em projeto sem que haja a retirara do trado em nenhum momento (VELLOSO; LOPES, 2010).

O trado é composto por uma hélice espiral que se desenvolve em torno de um tubo central, sendo o tubo tampado para impedir a entrada de solo. Quando introduzido no terreno, o trado promove a desagregação do solo que penetra entre as hastes da hélice (JOPPERT JUNIOR, 2007).

Após alcançada a profundidade desejada, inicia-se a concretagem. Bombeia- se o concreto de maneira contínua através do tubo central do trado, o qual é retirado concomitantemente sem girar, ou girando lentamente no mesmo sentido da perfuração. A velocidade de extração do trado deve ser tal que a pressão no concreto introduzida no furo seja mantida positiva (acima do valor mínimo desejado). A pressão do concreto deve garantir que todos os espaços vazios deixados pela hélice sejam preenchidos (VELLOSO; LOPES, 2010).

O preenchimento da estaca se dá até a superfície do terreno, pouco acima da cota de arrasamento, sendo que, de acordo com o tipo de solo, pode-se interromper a concretagem e sacar o trado arrasando a estaca um pouco mais abaixo (JOPPERT JUNIOR, 2007).

O concreto utilizado no enchimento das estacas é composto por areia, pedrisco e cimento com consumo entre 380 e 450 kg/m³ e slump de 22 ± 2 cm (JOPPERT JUNIOR, 2007).

Após de executada a concretagem, deve-se limpar o solo proveniente da escavação que fica depositado no topo da estaca. A remoção deste material geralmente é realizada com o auxílio de escavadeira hidráulica (JOPPERT JUNIOR, 2007).

Devido ao processo executivo da estaca Hélice Contínua, a armadura é colocada após o término da concretagem. A gaiola de armadura é introduzida manualmente por operários, ou com auxílio de um peso ou ainda, com o uso de um vibrador (VELLOSO; LOPES, 2010).

Estacas submetidas apenas a esforços de compressão levam uma armadura no topo com quatro metros de comprimento abaixo da cota de arrasamento. Nos casos de estacas submetidas a esforços transversais ou de tração, é possível introduzir uma armadura de maior comprimento, sendo que armaduras de 12 até 18 m já foram introduzidas neste tipo de caso (VELLOSO; LOPES, 2010).

A armação deve ser composta por bitolas grossas para facilitar a introdução da armadura ao concreto. Devem ser utilizados roletes de plástico nas laterais da gaiola para garantir o cobrimento mínimo de concreto (JOPPERT JUNIOR, 2007).

Além das providências citadas anteriormente, deve-se ficar atento ao slump do concreto utilizado pois, o mesmo é fator de grande influência na introdução das armaduras (JOPPERT JUNIOR, 2007).

A Tabela 4 apresenta valores de abatimento do concreto a serem seguidos, visando facilitar a introdução da gaiola na estaca.

Tabela 4 – Abatimento de concreto para estaca Hélice Contínua

L - Comprimento da armação (m) Valor mínimo slump (cm)

L < 3,00 20

3,00 < L < 6,00 22

6,00 < L < 9,00 24

9,00 < L < 12,00 26

Fonte: Joppert Junior (2007).

O controle de execução dessas estacas pode ser monitorado eletronicamente, através de um computador ligado a sensores instalados na máquina. Como resultados da monitoração, são obtidos os seguintes elementos:

 Comprimento das estacas;  Inclinação;

 Torque;

 Velocidade de rotação;

 Velocidade de penetração do trado;  Pressão no concreto;

 Velocidade de extração do trado;

 Volume de concreto (apresentado em geral como perfil da estaca);

 Sobreconsumo de concreto (percentual entre o volume consumido e o calculado com base no diâmetro da estaca) (VELLOSO; LOPES, 2010). A análise e interpretação dos dados apresentados (Figura 8), permite avaliar a qualidade da estaca executada (VELLOSO; LOPES, 2010).

Figura 8 – Folha de controle de execução de estaca Hélice Contínua Fonte: Velloso; Lopes, 2010.

As principais vantagens das estacas tipo Hélice Contínua são:

 Elevada produtividade, que pode variar de 150 m a 400 m por dia dependendo do diâmetro da estaca, profundidade, tipo de solo e equipamento;

 Adaptabilidade a maioria dos tipos de terreno (exceto na presença de matacões e rochas);

 Processo executivo isento de vibrações e ruídos;

 Não geração de detritos poluídos por lama betonítica reduzindo os problemas ligados a disposição final destes materiais (HACHICH, 1998). Em relação a desvantagens deste tipo de estaca, temos:

 A área de trabalho deve ser plana devido ao porte dos equipamentos de execução;

 Necessidade de central de concreto nas proximidades devido a alta produtividade;

 Necessidade de pá-carregadeira para auxiliar na limpeza da área de trabalho;

 É necessário um número mínimo de estacas que seja compatível a mobilização dos equipamentos envolvidos;

 Limitações no comprimento da estaca e das armaduras (HACHICH, 1998).