No quinto post da série dedicada às fundações em estacas, trataremos das estacas metálicas helicoidais.
A utilização das estacas helicoidais data de 1838, em que o inglês Alexander Mitchell foi o responsável por este tipo de fundação, aplicando a técnica na construção de fundações de uma série de faróis da costa inglesa.
No Brasil, seu uso é relativamente recente, e são adotadas principalmente para execução de reforços de fundação, fundações de torres de transmissão, suporte para equipamentos industriais, entre outras aplicações.
As estacas metálicas helicoidais assemelham-se a um grande saca-rolhas. Ela é cravada no solo mediante a aplicação de um torque (giro).
O monitoramento da cravação da estaca helicoidal é realizado com manômetro. Como outras alternativas de fundações profundas, há muitos fatores a serem considerados ao projetar uma fundação de pilha helicoidal, como também pode ser chamada.
O GrupoAE recomenda que o projeto de estaca helicoidal seja executado por um engenheiro civil ou por profissional geotécnico devidamente habilitado.
Essa estaca é composta de duas partes: a primeira, denominada seção guia, formada por um tubo de 100 mm de diâmetro ao qual são soldadas três a seis chapas de aço na forma de uma hélice com 25 a 35 cm de diâmetro; a segunda, que corresponde à extensão, constituída de tubos lisos com o mesmo diâmetro do tubo da seção guia.
A seção guia é a parte da estaca que efetivamente transfere a carga ao solo e cada hélice tem a função de transmitir uma determinada porção da carga.
A quantidade de hélices é que vai determinar a capacidade total da estaca.
O tubo de extensão serve para encaminhar à estaca até a cota de projeto.
Uma grande vantagem deste tipo de estaca é a sua velocidade de execução.
Apresenta também menor volume de solo escavado, resultando em uma execução mais limpa.
Pode ser executada abaixo do NA e não apresenta vibração.
Este elemento de fundação suporta à diversos sentidos de carregamentos, como tração, compressão e esforços horizontais, por exemplo.
Essas estacas não podem atravessar rochas e nem solos muito resistentes, sendo ideais para solos com SPT menores ou iguais a 30.
Assim como em estacas metálicas tradicionais, a corrosão pode ser provocada pelo processo de eletrólise entre a estaca e o solo. Este processo eletroquímico provoca a desagregação dos íons de ferro, que são transferidos para solo. Para haver a corrosão da estaca, é necessário haver no solo um meio eletrolítico ou oxigênio.
Sua profundidade máxima é determinada pelo SPT, sendo um limite técnico de N=30, presença de rochas ou camadas de solo impenetráveis.
Estacas metálicas helicoidais podem ser utilizadas em qualquer solo, desde que devidamente protegida contra corrosão.
A estaca metálica helicoidal é especialmente utilizada em torres de transmissão ou em situações em que funcione como tirante, em que prevalecem os esforços de tração, como em cortinas atirantadas e em fundações para estruturas atirantadas.
Este tipo de elemento de fundação também é adequado para reforços de fundação, com o objetivo de interromper o processo de recalque diferencial de pilares, por exemplo.
Podem ser utilizadas também em terminais marítimos de passageiros e cargas, pavimento elevado de concreto ou madeira, fundação para estruturas novas, ancoragens em geral, fundação para tranques de armazenamento, suporte para equipamentos industriais, contenções, entre outros.
Essas estacas podem atingir capacidades de carga a tração ou a compressão acima de 45 tf, com modelos mistos ao concreto armado que podem chegar a incríveis 130 tf em uma única estaca.
Fontes, Fotos e Vídeos:
Yopanan C. P. Rebello em seu livro "Fundações: guia prático de projeto, execução e dimensionamento", 2008.
www.foundationrepair.review/helical-piers-foundation-repair/
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