Hidrofresa inovadora

S O L U Ç Õ ES IN O VAD O RAS
Hidrofresa inovadora
KARINA YUMI IAMATO
é engenheira civil da
Damasco Penna Engenharia Geotécnica,
formada pela Fesp
JOSÉ MARIA DE
CAMARGO BARROS
é engenheiro civil,
doutor Poli/USP e
pesquisador do IPT
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Com a diminuição de áreas disponíveis
para novos empreendimentos e o crescimento
da frota veicular, há uma forte demanda por
edifícios com mais subsolos.
Dentre as alternativas existentes, a parede
diafragma é a contenção mais recomendada
quando se precisam escavar subsolos abaixo
do lençol freático. Constituída por lamelas ou
painéis de concreto armado e muitas vezes
atirantada, essa solução é muito utilizada.
Procura-se sempre embuti-la em solo impermeável, eliminando-se assim a necessidade
do rebaixamento externo do lençol freático.
Em geral não há maiores dificuldades
para escavações em solo, utilizando-se o
equipamento clam-shell. Entretanto, em razão
do grande número de subsolos, atinge-se com
frequência o material rochoso, onde a escavação é bem mais complexa. É aí que entra
a hidrofresa.
Quando se utiliza o clam-shell, as fases
principais de execução são:
• execução da mureta-guia para proteção
do topo da escavação;
• escavação com clam-shell até a profundidade de projeto, mantendo-se o furo sempre
cheio de lama bentonítica ou polímero;
• limpeza do fundo da escavação, tratamento da lama bentonítica, colocação das
chapas-junta e colocação da armadura;
• lançamento do concreto, de baixo para
cima, através de tubos de concretagem;
• recuperação das chapas-junta e da
mureta-guia.
As muretas-guia de concreto armado
têm a função de guiar o equipamento nos
primeiros metros de escavação. Após sua execução, começa-se a escavação da lamela com
o clam-­shell, que tem espessuras variando de
30 a 120 cm e larguras de 250, 280 ou 320 cm.
Esse equipamento, preso a um cabo de aço,
cai com as mandíbulas abertas dentro da vala.
revista notícias da construção
/ outubro 2013
Estas se fecham, levando para a superfície o
material escavado.
Para o sucesso desta escavação é indispensável a utilização da lama bentonítica ou de
polímeros sintéticos para seu preenchimento.
Estes são cada vez mais usados, pois, embora
mais caros, reduzem os impactos ambientais
e os custos com o descarte da lama. Ambos os
materiais dão estabilidade à escavação e devem
passar por testes de qualidade no canteiro de
obras antes de serem utilizados.
Terminada a escavação, colocam-se verticalmente, com seção trapezoidal, as chapas­
-junta nas extremidades laterais da lamela,
dando-lhe o formato de encaixe. As chapas
são retiradas após o inicio da pega do concreto.
A armadura é montada em formato de
“gaiola” conforme especificações de projeto,
içada por guindaste e posicionada dentro da
lamela. A concretagem, feita após o posicionamento da armação, é submersa, empregando-se
um tubo tremonha que executa o processo de
baixo para cima, expulsando a lama bentonítica conforme o concreto é lançado.
Assim são executados todos os painéis.
Ao final, é necessária uma viga de coroamento, que unifica todas as lamelas, para que não
trabalhem isoladamente e não tenham reações
diferenciadas.
Execução das juntas secantes com a hidrofresa
Com o emprego da hidrofresa, os processos iniciais são os mesmos. Como a hidrofresa
apresenta bom desempenho somente em rochas, matacões e solos mais duros, é necessário
o uso do clam-shell para escavação da lamela
nos seus primeiros metros em solo.
A velocidade para execução com clam­
-shell em solos depende de diversos fatores,
mas, em geral, varia de 2 m/h a 12 m/h. Quando
essa faixa de valores não é atingida, entra em
ação a hidrofresa, e a partir daí a execução
começa a ser diferenciada.
A hidrofresa é montada num guindaste
movimentado sobre grandes esteiras ou por
unidade hidráulica. O equipamento possui
espessuras variando de 60 até 150cm e larguras
de 250 à 320cm.
A hidrofresa possui duas rodas de corte,
acionadas por motores hidráulicos. Elas giram
em sentidos opostos em torno de seus eixos
horizontais e possuem bits de tungstênio ou
vídea, para triturar a rocha.
Os detritos, juntamente com o fluido
estabilizante, são aspirados por uma bomba
hidráulica de alta capacidade de sucção, e
direcionados à estação de tratamento da lama,
onde ela é reciclada e limpa, retornando à vala.
Esse procedimento garante o uso de materiais
estabilizantes permanentemente reciclados e
limpos. Ao final, o posicionamento das armações e a concretagem seguem os mesmos
processos descritos.
Sensores instalados no equipamento
medem a sua velocidade de avanço e o torque
do motor. Sua verticalidade também é medida
continuamente e eventuais desaprumos podem ser corrigidos.
A central de tratamento de fluidos
necessita de um espaço maior e é bem
mais complexa, por possuir mais etapas de tratamento, do que a utilizada
na escavação com o clam-shell.
Em geral, executam-se inicialmente duas lamelas separadas denominadas primárias e entre elas posteriormente uma denominada fechamento
ou secundária. As primárias podem ser
simples ou duplas (com duas descidas
da hidrofresa) e as de fechamento são
sempre simples.
O espaço entre as duas primárias
reservado para a de fechamento tem uma
largura menor que a do equipamento, de
forma que, quando essa lamela é escavada, a hidrofresa escarifica as laterais das
lamelas primárias vizinhas. Obtém-se
uma superfície rugosa no contato entre o
concreto fresco e o já endurecido. Essas
juntas secantes proporcionam melhor
desempenho estrutural da parede e maior
estanqueidade da escavação.
Como no caso convencional, executa-se a viga de coroamento ao final da
execução de todos os painéis.
A experiência brasileira no uso de
hidrofresa é bastante recente, cerca de
quatro anos, e por essa razão ainda há
pouca informação sobre seu desempenho.
Em certos tipos de rochas, principalmente as mais resistentes e sãs, o
desempenho do equipamento deixa a desejar,
apresentando dificuldades de avanço e até mesmo não atingindo a profundidade de escavação
prevista. Por outro lado, tem mostrado um desempenho bastante satisfatório em obras com
a presença de rochas mais brandas ou mais
alteradas. Para essas situações, a hidrofresa
é uma ferramenta bastante interessante para
viabilizar obras com escavações profundas
em rocha.
Agradecemos à empresa Geofix Fundações pela cessão de algumas das ilustrações
deste trabalho.
revista notícias da construção
Conjunto completo
da hidrofresa
Processo executivo
de uma lamela
primária dupla
/ Outubro 2013
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