Instalação de Estacas Metálicas Helicoidais

Objetivo

O objetivo do presente Procedimento é definir as condições para a instalação e controle das Estacas Metálicas Helicoidais a serem empregadas nas fundações das estruturas autoportantes de Linhas de Transmissão. Em todas as Torres  será obrigatório o uso  de torquímetro ou manômetro para que seja possível verificar a relação torque x pressão.

Os locais de trabalho deverão estar liberados junto aos proprietários e os acessos às estruturas concluídos. A área da estrutura deverá estar limpa de todo e qualquer tipo de material que possa vir a impedir a execução dos serviços.

O centro do bloco de coroamento das estacas e o seu plano de instalação na diagonal da Torre deverá estar materializado no campo.

Metodologia de instalação

Generalidades

As estaca serão compostas de várias composições que serão instaladas no solo por rotação até atingir a Profundidade, o Torque e a Pressão Hidráulica Mínima especificados em projeto.

As estacas são basicamente compostos de uma Seção Guia com três a seis hélices helicoidais de diâmetros de 10" a 14", soldadas em tubo de 4" (101,60 mm) de diâmetro e conectados às extensões lisas, de tubos de mesmo diâmetro, cuja função é simplesmente encaminhar a seção guia até a profundidade necessária e suficiente.

Características principais dos componentes metálicos

• Tubos: Seções Guia e Extensões: Tubos de 101,6 x 8,08 mm em aço ASTM A501, A53 GRB SCH80 ou VMB-300 COR.
• Hélices: Chapa de aço ASTM A36 ou SAC 41 fornecida pela USIMINAS, com espessura de 12,7 ou 14,0 mm , diâmetro de 10", 12" e 14", passo 95 mm e furo central de 107,95 mm de diâmetro.
• Luvas: Tubos de 127 x 11 mm em aço ASTM A501, A53 GRB SCH80 ou VMB-300 COR, com comprimento de 330 mm ou sistema ponta/bolsa, com os mesmos tipos de aço dos tubos acima descritos.
• Proteção contra Corrosão em solos muito agressivos: Quando solicitado pelo Cliente ou em solos muito agressivos as extensões lisas poderão ser revestidas total ou parcialmente com tubos de PVC de 110 mm de diâmetro, parede de 3 mm, evitando-se dessa forma o contato metal - solo. Previamente à instalação do revestimento de PVC, as extensões lisas poderão ser pintadas com Neutrol (tinta asfáltica), formando uma película impermeável de grande aderência e de alta resistência química. Além disso, poderá ser aplicado um cordão de silicone em cada emenda para propiciar a devida vedação do tubo aço - PVC. No trecho das luvas o tubo de PVC será dividido em duas partes, sendo uma das partes instalada no local.
• Parafusos: 03 parafusos por emenda de ¾" x 6,5" em aço SAE 1045.

Dados Técnicos:

• Carga admissível das estacas > 450 kN.
• Peso aproximado das estacas = 25,50 kgf x m.
• Comprimentos previstos das extensões lisas = 1,0 ; 1,5 ; 2,0 ; 2,5 e 3,0 metros.
• A ligação das estacas com a Torre será feita com bloco de coroamento de concreto armado, fck>=18 MPa. A concretagem das estacas e stubs será feita obrigatoriamente em uma única Etapa.

Instalação das estacas

As estacas serão instaladas de acordo com a profundidade , torque e pressão hidráulica mínima especificada em Projeto e indicada no Protocolo de Instalação elaborado para cada Estrutura conforme modelo anexo.

Os solos devem permitir a penetração adequada das estacas metálicas helicoidais ou seja, sem presença de rochas sã ou fraturada ou matacões com dimensões tais que impeçam ou desviem sua penetração.

De modo geral o projeto e os equipamentos comportam a execução de estacas em terrenos onde o número de golpes SPT seja <= 30.

O equipamento de instalação é composto basicamente de uma retroescavadeira ou caminhão com guindauto adaptados para receber um motor hidráulico a ser conectado ao sistema hidráulico da máquina.

Ferramentas de adaptação e indicador da pressão hidráulica (manômetro aferido) ou torque (torquímetro aferido), completam o conjunto de instalação. As condições de acessibilidade determinarão o equipamento de instalação mais adequado a ser utilizado.

Tarefas Preliminares

Previamente à instalação da estaca será escavada uma cava vertical situada do lado externo ao ponto de fincamento e a uma distância definida pelo angulo de inclinação da mesma com uma profundidade mínima de 50 cm . A cava tem o objetivo engastar e direcionar a seção guia no início das instalações. Todas as composições e acessórios a empregar em cada torre serão separados previamente e colocados ao lado do equipamento de instalação para assegurar o número e tipos de composições a serem empregadas.

Instalação e emenda de composições

• Na instalação se introduzirá no solo, por rotação, a seção guia seguida das extensões lisas , sendo que a quantidade dessas extensões será aquela necessária para se atingir a profundidade, Torque e Pressão mínima especificada;
• As seções guias e composições lisas de 1,0; 2,0; 2.5 e 3,0 ml de comprimento serão unidas entre si com 03 (três) parafusos ¾" x 6,5" em aço 1045 SAE;
• O tubo de aço será instalado na profundidade indicada no projeto .Em caso de se atingir camadas de solos que impeçam a penetração completa da última extensão lisa , essa será cortada com serra ou maçarico de modo a atender a cota de arrasamento prevista no projeto;
• A movimentação das composições e acessórios durante a instalação se efetuará de forma manual. A emenda das composições também se fará de forma manual com o auxílio de ferramentas.

Interrupções durante a instalação

As tarefas de instalação das estacas poderão ser completadas de forma contínua ou descontínua, com ou sem interrupções.

Redução de comprimento na ocorrência de rocha ou solos impenetráveis

No caso de ocorrência de rochas ou camadas de solo impenetrável que impossibilite atingir a profundidade prevista em projeto, o comprimento poderá ser reduzido desde que a profundidade e o torque e pressão mínima especificados em projeto sejam respeitados.

Tolerâncias de montagem e controle topográfico Torre com uma estaca por pé

• As estacas estarão sempre contidos no plano vertical que passa pela diagonal da Estrutura;
• A inclinação com respeito à horizontal será indicada no projeto. Obrigatoriamente, terá o mesmo angulo na diagonal, do montante da Estrutura;
• Se admitirá um desvio angular máximo de 2º graus em qualquer direção com respeito à orientação indicada;
• O máximo desvio horizontal admitido é de 5 cm medido sempre do lado externo ao ponto de fincamento da estaca.
• O controle da direção de instalação do plano diagonal será feito com balizas de madeira e o ângulo das estacas com a vertical será verificado com gabarito angular.

Torre com duas ou mais estacas por pé

• Os eixos dos blocos estarão sempre contidos nos plano verticais que passam pelas diagonais da Estrutura.
• A inclinação com respeito à horizontal será indicada no projeto.
• Se admitirá um desvio angular máximo de 3º graus em qualquer direção com respeito à orientação indicada;
• O máximo desvio horizontal admitido é de 5 cm medido sempre do lado externo ao ponto de fincamento das estacas.
• O controle da direção de instalação do plano diagonal será feito com balizas de madeira e o ângulo das estacas com a vertical será verificado.

Registro de Instalação

Durante a instalação de cada uma das estacas , serão anotados todos os dados requeridos no protocolo de instalação.

Equipamentos a empregar

Características mínimas requeridas para os equipamentos empregados na instalação das estacas: Pressão de Bomba Hidráulica: 2.800 psi, Vazão de Bomba Hidráulica : 40 gl/mim