Jonny Altstdt

Perfuratriz CFA Casagrande

Basicamente o que define o dimensionamento ou projeto de fundações de uma construção é quanta “carga” ela pode carregar em superfície, a sua capacidade de reação em relação à carga que irá sustentar.

Existem, é claro, várias possibilidades construtivas e configurações possíveis para atender a esse preceito básico, que acabaram por influenciar o desenvolvimento dos equipamentos. Em cada caso, a solução ideal passa pela análise da configuração a ser adotada aliada ao conhecimento do que existe em termos de equipamento.

Na nova geração de equipamentos hidráulicos a evolução tem caminhado para equipamentos cada dia mais versáteis, em que a mesma máquina básica, com alguns acessórios, pode executarvárias soluções de fundações.

É fundamental que tanto o projetista como oexecutor esteja muito bem informado sobre a capacidade de perfuração ou cravação, se for o caso, e dos recursos disponíveis destes novos equipamentos.

Não deve ser desconsiderado que é cada vez maior o número de attachments (acessórios) disponíveis no mercado dando uma ainda maior versatilidade ao equipamento porém um acessório montado no fabricante normalmente tem mais chance de ser bem sucedido do que uma adaptação. Por isso, na busca da melhor solução, para escavar e manter o furo estável, com o diâmetro especificado o mais preciso possível e com controle de verticalidade, deve-se considerar, além do equipamento em si, as diversas possibilidades deattachments (acessórios) e equipamentos auxiliares, como bombas, compressores, ferramentas de perfuração, etc.

Não são poucas as opções em attachments disponíveis no mercado, para garantir a melhor relação custo/benefício ao projeto no quesito fundação.

De entubadeiras hidráulicas, trados, caçambas, coroas, alargadores, e hélices contínuas, a opções combinadas no mesmo mastro associando, por exemplo, dois cabeçotes, um com uma hélice, e outro com um tubo (para escavar e entubar simultaneamente).

Existe também implementos que permitem o uso de técnicas especiais, como a chamada perfuração através de circulação reversa (onde o material escavado é retirado por dentro das hastes de perfuração, através de air lift).

Pode-se classificar os vários equipamentos existentes para fundações em quatro grandes grupos - embora muitas vezes um mesmo equipamento, em razao da versatilidade, possa ser classificado em mais de um grupo.

No primeiro grupo, encontram-se as perfuratrizes rotativas para grande diâmetro (de 40 cm a até 4m); no segundo, estão as perfuratrizes rotativas de pequeno diâmetro (de 2” a 40 cm); e nos dois outros, os equipamentos para cravação de estacas, e os equipamentos para escavação lamelar (paredes diafragma).

Perfuratrizes rotativas para grande diâmetro

Os equipamentos desse primeiro grupo caracterizam-se por grande capacidade de escavação. Por isso, precisam de alto torque instalado na máquina. A configuração típica, hoje, é a de um cabeçote ou mesa rotativa normal, acoplada a um mastro sendo este mastro acoplado, por sua vez, a uma máquina base normalmente sobre esteiras.

Há até alguns anos atras a configuração típica era de uma mesa rotativa montada diretamente sobre o chassis.

São máquinas que estão crescendo em dimensões em função das exigências cada vez maiores. O torque fornecido pelo cabeçote que alguns anos atras era ao redor 8 t.m hoje supera 40 t.m o que exige mais lastro do equipamento básico o que vem tornando os equipamentos cada dia maiores e mais pesados. Há cerca de 10 anos, o maior equipamento desse tipo não pesava mais que 50 t. Hoje, algumas máquinas chegam a pesar mais de 200t

RT3 Soilmec

Perfuratrizes rotativas de pequeno diâmetro

As máquinas para pequeno diâmetro normalmente são mais automatizadas do que as do primeiro grupo.

Os equipamentos desse grupo naturalmente têm um porte menor (algumas chegam a passar por uma porta comum). São bastante difundidos tanto na execução de fundações quanto em obras de reforço. A constante evolução tem levado ao desenvolvimento deequipamentos com “conceito robô”. Ou seja, em condições de se posicionar em terrenos muito acidentados, precisão de movimentação, e com grande flexibilidade do mastro de perfuração para poder perfurar em todas as direções. Antes, eram equipamentos muito rígidos e dotados de um chassi, um mastro, com pouca ou nenhuma mobilidade.

Equipamentos para cravação de estacas

Esta família de equipamentos também tem experimentado grande evolução nos últimos anos, mas sofre cada vez mais as restrições de aplicação em áreas urbanas ou na proximidade de outras construções por conta do ruído e da vibração que ocasionam.

Do bate-estaca típico (chassi com motor e guincho, um mastro com guia e um peso (martelo).A engenharia evoluiu dos martelos por gravidade para o martelo diesel e hoje estão disponíveis os martelos hidráulicos sempre procurando reproduzir o efeito da “queda livre”, porém com mais eficiência e rapidez. Em muitos casos, dispensam até a torre guia.

São utilizados vários tipos de martelo, que podem ser distribuídos em 2 grupos: Percussão e Vibração [este último mais próprio para estacas metálicas]. Tem se obtido uma maior eficiência de impacto por HP hidráulico instalado na máquina. A tecnologia se encaminha para equipamentos com menor consumo de energia e menores emissões de ruído e vibrações.

Equipamentos para escavação de lamelas - (paredes diafragmas)

Os equipamentos disponíveis para esse tipo de fundação representa uma evolução dos chamados “grabs” ou “hammer grabs” de seção circular.

A partir do grab, desenvolveu-se uma caçamba diafragmadora capaz de escavar seções retangulares, inicialmente acionada por cabos (um para movimentação vertical e outro para abrir e fechar a caçamba).

A exigência por maior eficiência de escavação levou ao desenvolvimento do clam shelI com acionamento hidráulico das mandíbulas e guias hidraulicamente estendidas para garantir a verticalidade.

Como em outros equipamentos, a mudança para a força hidráulica permitiu a incorporação de recursos de monitoramento e registro dos parâmetros mais importantes como profundidade,alinhamento e verticalidade.

Como o sistema clam shell, mesmo hidráulico, têm baixa eficiência em materiais duros, surgiu a hidrofresa - uma estrutura retangular, dotada de dois cabeçotes rotativos com bits ou cortadores, para aplicação também em rocha. No centro dessa hidrofresa, trabalha uma bomba centrífuga que aspira o material escavado e parte da lama de estabilização e transporta para a superfície até um tanque de separação. Éconsiderado por muitos como os estado da arte em equipamentos de fundação, mesmo porque permite uma perfuração contínua.

Contramão da História

Na contramão desse desenvolvimento, ainda são executados estações utilizando campânolas de ar comprimido, método arcaico, do ponto de vista da saúde e segurança do trabalhador que, assim como a aplicação de bate-estacas [em região urbana] só são utilizados por falta de legislação restritiva. O Brasil, aliás, é um dos poucos países do mundo onde subsistem essas práticas.

Principais Fornecedores Mundiais

No mundo ocidental, os principais fornecedores de equipamentos e tecnologia para fundações - com exceção da área de cravação de estacas, que é um segmento específico — são a Bauer, a Wirth, a Soilmec, a Casagrande, a Llamada, a Mait e a CMV entre outras. Geralmente essas empresas disponibilizam uma linha completa que atende às diversas necessidades do usuário. Mas em vários casos, as empresas acabam por se destacar no desenvolvimento de equipamentos específicos. A Bauer, por exemplo, tem se destacado no desenvolvimento de equipamentos de máquinas para perfuração de grandes diâmetros e na nova geração de hidrofresas. A Wirth, por sua vez, tem grande experiência com equipamentos de circulação reversa.

Já as italianas Soilmec e Casa Grande também se notabilizaram por equipamentos rotativos para grande diâmetro e dispositivos como clam shell (caso da Soilmec) e hidrofresas (CasaGrande) alem dos equipamentos compactos para Jet Groutinge ou Micro Estacas [Casa Grande C-6].

A Mait a CMV oferecem equipamentos para vários segmentos e tem atuado na área de clam shells hidráulicos e máquinas de geotecnia.

No caso de máquinas de cravação de estacas, deve-se mencionar a Juntan (finlandesa), a BSP (inglesa), em particular a sua linha de grandes martelos hidráulicos e ainda os martelos diesel da Delmag.

Perfuratriz M6A Casagrande

Cuidados na Hora da Compra

A seleção para a compra de um equipamento deve levar em conta as tendências técnicas evolutivas do momento, os métodos atuais, o tipo de fundações que estão sendo mais usadas no mercado, a área geográfica de atuação e suas condições geológicas e também o que está se prevendo em termos de construção dali para frente.

Como os mesmos equipamentos utilizados em fundações, com algumas variações, também podem ser utilizados em obras de geotecnia, deve-se considerar também o volume de obras previsto nesta área como: execução de tirantes, poços de rebaixamento, reforças de fundações existentes, melhorias de solo, drenagens entre outras. As opções em equipamentos são muitas e não se deve esquecer de contemplar nas análises comparativas vários outros aspectos alem do preço.

Quanto ao equipamento devem ser analisados: qualidade, atualização tecnológica, qualidade dos componentes, potência instalada, consumo e outros.

Quanto ao pré e pós venda devem ser avaliados: equipe de apoio e seu conhecimento sobre equipamento e aplicação, confiabilidade, assistência técnica, compromisso com o mercado [tempo de instalação no Brasil],deve ser considerada já que a compra de um equipamento, tão específico e com vida útil tão longa, deve ser encarado como um casamento de longa duração.