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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:
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Perfuração Mecânica
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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.
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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.
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Estacas escavadas ancoradas em rocha com estacas raiz
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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,
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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.
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Perfuração com circulação reversa
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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.
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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.
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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
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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.
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