Nos casos onde é necessário o embutimento das estacas escavadas em solos resistentes à ferramenta de escavação, ou em rocha, ou nas obras viárias onde tradicionalmente são utilizadas soluções em tubulões pneumáticos como pontes e viadutos, a Fundesp possui tecnologia e equipamentos especiais que permitem utilizar as seguintes metodologias:

Perfuração Mecânica

A perfuração é executada, no trecho em solo, com as técnicas usuais da estaca escavada, com uso de lama estabilizante e caçamba como ferramenta de escavação, até encontrar solo resistente ou o topo rochoso. A caçamba é então substituída por um trado especial com pontas de tungstênio que, graças ao tipo de haste provida de um sistema especial de autobloqueio dos elementos telescópicos,consegue transferir todo o torque da perfuratriz hidráulica à sua extremidade, possibilitando a perfuração em camadas de solos resistentes ou rochas brandas.

O material resultante da escavação é quase totalmente retirado prensado entre as lâminas do trado, enquanto o restante, depositado no fundo da perfuração, é retirado pelo sistema de "air lift". Esse processo elimina todos os resíduos do fundo da perfuração, permitindo um contato melhor entre o concreto e a rocha. Em presença de rochas com resistência acima de 30 MPa (AI, Cl, Fl), a Fundesp desenvolveu um sistema misto que consiste em aliviar previamente a rocha com uma série de furos de menor diâmetro, executados com martelo de fundo DTH, e depois com a utilização do trado com pontas de tungstênio.

Estacas escavadas ancoradas em rocha com estacas raiz

Esta solução pode ser utilizada quando, dependendo do tipo, da dureza da rocha, do comprimento da estaca ou do volume global dos serviços, ou quando os outros processos tornam-se técnica ou economicamente inviáveis.Neste caso, o fuste é executado pelos sistemas usuais utilizando perfuratrizes rotativas com haste Kelly, equipadas com caçambas ou trados e com aplicação da lama estabilizante ou camisa de revestimento, até encontrar a rocha.

Terminada a escavação e a limpeza da lama, a estaca é concretada normalmente,

tendo o cuidado de colocar solidariamente à armação, tubos guias para permitir a posterior execução das estacas raizes, cujo número, diâmetro e dimensões variam em função da capacidade de carga da estaca (tração e/ou compressão) e das características da rocha.

Quando em presença de rocha muito fraturada ou com vazios, a execução das estacas raiz tem a vantagem de permitir também a injeção do maciço rochoso com argamassa, melhorando as características geomecânicas do mesmo.

Perfuração com circulação reversa

A escavação é totalmente revestida no trecho em solo com camisa metálica perdida ou recuperável e o material é escavado, por rotação, com uso de roller bit, e eliminado pelo processo de circulação reversa.

Esse processo consiste em injetar ar comprimido no tubo de perfuração, abaixo do nível d'água, ligeiramente acima da cabeça cortante. O ar penetra e expande dentro do tubo de perfuração, reduzindo a densidade interna da coluna de fluído, criando uma diferença de pressão entre o fluído no tubo de perfuração e o fluído da perfuração.

perfuração. Devido à densidade mais alta do lado externo, os materiais sólidos provenientes da perfuração passam para o tubo de perfuração através de uma abertura na broca de perfuração, subindo até a superficie (injetando o ar corretamente, o fluxo de fluído é estabelecido dentro do tubo de perfuração. O princípio do air lift é utilizado para transportar os sólidos até a superficie). Esse sistema é conhecido como sendo altamente eficiente para perfurações de grande diâmetro e grandes profundidades, em obras "on-shore" e "off-shore" quando na presença de qualquer tipo de rocha.

Seja qual for o procedimento utilizado, sempre é necessário lembrar que, nesse tipo de obra, é recomendável que a campanha de investigação geotécnica seja mais intensa, sendo recomendável

como mínimo, sondagens rotativas a cada pilar, e profundidade de pelo menos 2 a 3 diâmetros abaixo da cota estimada para apoio das estacas e se possível, com ensaio de compressão simples no testemunho.

Entendem-se geralmente por "Estacas Escavadas de Grande Diâmetro", aquelas escavadas ou perfuradas por rotação, com emprego de lama estabilizante (para suporte das escavações) e concretagem submersa, com diâmetro variando de 70 cm até, em alguns casos, mais de 2,50 m.

A frequência cada vez maior de construções pesadas e estruturas com cargas concentradas muito elevadas permitiu o desenvolvimento e uma constante utilização das estacas de grande diâmetro nas construções prediais e industriais.

A gradual substituição das mesas rotativas tradicionais acopladas a guindastes sobre esteiras de dificil manuseio e de alto custo de manutenção por equipamentos mais modernos e compactos, iniciado pioneiramente pela FUNDESP, além de ampliar ainda mais o campo de aplicação das estacas escavadas, proporciona sensíveis vantagens econômicas pela diminuição dos prazos de execução e pelos reduzidos custos de mobilização.

Além disso, a utilização destes equipamentos de última geração, que permitem entre outras coisas, revestir a perfuração por rotação com camisa metálica perdida ou recuperável, executar estacas escavadas inclinadas, e a possibilidade de engastar em rochas brandas, facilitando ainda mais a substituição técnica e econômica de soluções tradicionais em estacas cravadas pré-moldadas, metálicas, tubulões pneumáticos, etc.