Em obras de edifícios, shopping-centers, viadutos e instalações industriais, dentre outras, a vedete tecnológica das etapas de fundação chama-se perfuratriz de hélice contínua monitorada. Desde sua introdução, esse equipamento tem propiciado elevada produtividade nos canteiros, sendo capaz de produzir mais de 600 m de estacas em solos argilosos, siltosos ou arenosos, enquanto outros métodos não alcançam 150 m.

Destaque-se que todas as versões atuais de perfuratrizes de hélice contínua são concebidas para serem monitoradas remotamente. Por meio da sondagem, é possível observar – quase que em tempo real – o momento em que a perfuração atinge trechos mais resistentes de solos, o torque aplicado, a pressão e o avanço da hélice em metros, além de acompanhar números sobre o consumo da máquina.

De fato, o monitoramento fornece uma série de informações importantes sobre a produção das estacas. Quando a perfuração ultrapassa determinadas profundidades (no trecho de superfície o solo é mais mole e, depois, começa a ficar mais resistente), é possível observar no gráfico o momento em que aumenta o esforço do equipamento para introduzir o trado.

As informações são obtidas por meio de sensores distribuídos em diferentes partes da perfuratriz, como na torre, na mesa rotativa e nos mangotes, entre outras. Por meio do sistema wireless do equipamento é possível fazer o acompanhamento da execução da estaca e, ainda, o envio dos dados para a empresa de monitoramento. “As informações são filtradas e passam por uma pré-formatação, uma vez que os sensores ficam expostos a ações climáticas e a uma variabilidade de temperatura que pode ir de 30 a 10 graus, por exemplo”, detalha Marcio Abreu de Freitas, engenheiro civil da Geofix Fundações. “Após alguns minutos, a informação chega ao nosso escritório central.”

A Geofix, diz ele, trabalha apenas com perfuratrizes de hélice contínua importadas, com diâmetro de até 1,5 m. Nessa situação, caso ocorra algum problema com a parte de monitoramento eletrônico do equipamento, é necessário suporte do fabricante, o que em muitos casos pode ser demorado. “Para evitar que isso ocorra, a empresa instalou um sistema de monitoramento de uma empresa brasileira para obter todo o suporte de dados em paralelo ao que já vem de fábrica, possibilitando inclusive fazer um comparativo de acompanhamento”, comenta.

Com essa tecnologia, também é possível monitorar torque, rotação e velocidades de avanço e de perfuração, por exemplo. De acordo com Freitas, as respostas fornecidas pelos dois sistemas são similares, sem conflitarem com a tecnologia de série da máquina, já que os computadores são abastecidos com os mesmos dados.

DESCOMPRESSÃO

Segundo Gilberto Vicente Manzalli, diretor da Associação Brasileira de Empresas de Engenharia de Fundações e Geotecnia (ABEF), o mercado brasileiro já conta com equipamentos (nacionais e importados) que executam estacas de hélice contínua de 30 cm a 160 cm de diâmetro, atingindo até 35 m de profundidade. “No entanto, avaliar a seleção do modelo mais indicado depende da carga admissível da estaca e das características do solo na área da edificação”, ressalta.

No Brasil, há dois fabricantes dessas soluções atualmente, mas com uma gama restrita de fornecedores de eletrônica, o que estimula algumas empresas de fundações a importar tecnologias e a “tropicalizar” esse sistema. E tudo isso certamente se reflete no resultado final das estacas.

Seja como for, o especialista destaca que as estacas de hélice contínua são indicadas para a maioria dos solos, com ou sem a presença de lençol freático. A exceção ocorre quando há presença de rochas e matacões e, ainda, a necessidade de se alcançar profundidades acima de 35 m. “Essa tecnologia não causa descompressão do terreno, não usa água nem lama bentonítica, evitando problemas com o material resultante das escavações e concretagem”, avalia o especialista.

Ele se refere a um fato bastante conhecido. Antes de as perfuratrizes de hélice contínua chegarem ao Brasil, o mercado utilizava o método de estaca escavada, que frequentemente apresentava problemas de aplicação em solos moles e com presença de água. Assim, a solução acaba requerendo a cravação de estacas pré-moldadas, estacas metálicas e de madeira, Strauss e outros métodos mais antigos, que atualmente são evitados devido aos possíveis impactos que podem causar nas estruturas vizinhas. “Se a fundação dos prédios vizinhos foi feita de maneira adequada, normalmente a cravação de estacas não causa problemas”, explica a engenheira Márcia R. Maggi, da Maggi Fundações. “Mas na proximidade de centros históricos, em locais onde se sabe que o vizinho fez fundação direta ou mesmo se a construção estiver em condição de ruína, por exemplo, esse método não deve ser utilizado.”

Nesse caso, de acordo com ela, a hélice contínua entra com força total, principalmente por não causar vibrações e suportar cargas maiores.

PRODUTIVIDADE

Em um passado nem tão distante, alguns métodos de fundação eram totalmente manuais e improdutivos. Segundo Rodrigo Petry, engenheiro civil da Maggi Fundações, a produtividade da hélice contínua é incomparável com o método de estaca Strauss, por exemplo. “Esse método, que ficou francamente ultrapassado, consiste de um apoio em um tripé, similar ao usado em sondagem de solo, retirando-se o solo do local onde a estaca será construída”, descreve. “Com isso, a produtividade média obtida em solo bom é de aproximadamente 12 m por dia, ao passo que hoje existem hélices contínuas produzindo por volta de 300 m por dia.”

E só não é possível obter uma produtividade ainda mais alta com o uso de hélice contínua devido ao fato de as concreteiras não conseguirem atender à demanda da obra, atrasando as entregas entre uma viagem e outra. “Mas se você tiver um contrato para fornecimento just in time de concreto no local, é possível planejar produção elevada”, afirma Petry. “Já chegamos a um número recorde de 680 m de estacas em apenas um dia de obra com o uso de hélice contínua, ao passo que não chegamos a ultrapassar 150 m com estaca escavada.”

Para que as metas sejam atingidas, é importante considerar outro fator importante, além do fornecimento de concreto: a qualidade da equipe. Afinal, o operador que trabalha com hélice contínua monitorada deve deter conhecimentos mais sólidos de computação, diferentemente das operações eletrônicas menos complexas de outros equipamentos. No processo, cada estaca realizada é cadastrada individualmente no computador, para depois ser feita a rastreabilidade, de modo que se obtenha um mapeamento completo da produção e da qualidade do produto final.

Aliás, a norma ABNT 6122/2010 (Projeto e Execução de Fundações) determina a elaboração de relatórios e a execução de rastreabilidade na produção de todas as estacas em uma obra. Assim, outro diferencial importante do equipamento de hélice contínua monitorada é que ele fornece os dados para esse trabalho, desobrigando o engenheiro a permanecer em campo para aferição dos dados.

CONTRAPONTOS

Mas nem tudo são flores. De acordo com os engenheiros da Maggi, uma das desvantagens no uso das perfuratrizes de hélice contínua é o peso dos equipamentos, que pode variar de 46 a 95 t. Isso obriga os responsáveis pela obra a fazer o tratamento do solo antes da chegada da máquina, quando o terreno é mole. “Obstáculos ou irregularidades subterrâneas podem comprometer a instabilidade da perfuratriz e, dependendo da situação, até causar seu tombamento”, explica Petry.

Ademais, essas adversidades subterrâneas, que eventualmente não são identificadas na sondagem do terreno, também não são rastreadas pelo sistema de monitoramento da máquina. “Os poços podem ser identificados em situações em que o operador já realizou dez ou 12 estacas, por exemplo, já tendo uma ideia do comportamento do solo no qual está trabalhando”, continua. “Mas, na próxima estaca, a pressão do torque no solo abaixa absurdamente, em uma característica que pode ser encontrada em locais com poços aterrados, valas de drenagem e depressão sobre o solo, dentre outros.”

Outro ponto desfavorável é a impossibilidade de prever o consumo de concreto na obra. “Como o material é injetado sob pressão, tudo depende da característica do solo”, explica o engenheiro da Maggi. “Ou seja, se o material for mole, haverá um consumo muito maior de concreto do que o teórico, conforme o diâmetro e a profundidade da estaca.”

Além disso, em alguns casos há falta de padronização das bombas de concreto que abastecem as obras. Às vezes, as concreteiras enviam diferentes modelos de bombas, o que torna o consumo diário de concreto na estaca absolutamente imprevisível. “O ideal é fazer um acerto antecipado para que essas empresas enviem um único modelo de bomba, tornando possível fazer um ajuste dos parâmetros de consumo já no primeiro dia de concretagem”, orienta. “Dessa forma, o operador já estabelece uma forma de trabalho sem variabilidade na velocidade de subida do trado.”

Além desses aspectos citados acima, as estacas de hélice contínua também não podem ser utilizadas em locais com pé-direito reduzido nem penetrar em rocha sã. “Nesse caso, devem ser utilizadas estacas raiz, cuja produtividade é mais lenta e, portanto, com custo bem mais elevado”, observa Freitas, da Geofix.

LOGÍSTICA

Para a aplicação, a sondagem da área onde será feita a edificação deve ser abrangente, executada por empresa idônea e dentro das normas técnicas. Os projetos, por sua vez, precisam ser elaborados por profissionais experientes e baseados em métodos tradicionais. “O Manual de Fundações da Abef é uma bibliografia de referência para esse tipo de tecnologia, seja para executores de obras de fundações e geotecnia, como para acadêmicos de engenharia civil”, recorda Manzalli.

O canteiro também precisa de uma logística específica para a operação de uma perfuratriz com hélice contínua monitorada. O terreno, por exemplo, precisa estar seco, limpo e livre de interferências. Caso seja necessário, pode ser utilizado um sistema de drenagem e/ou rebaixamento do nível d’água. “O local também deve oferecer condições para suportar cargas maiores que 2 kg/cm² durante os serviços, com eventual fornecimento de entulho ou de material apropriado para reforço”, avalia Manzalli.

O diretor da ABEF elenca ainda outras necessidades que devem ser atendidas nesse tipo de operação, como oferecer proteções coletivas incorporadas à obra (conforme determina a NR-18), gabarito e locação topográfica das estacas e fornecimento contínuo de concreto, conforme especificação em projeto e de acordo com a NBR 6122/2010. “É preciso se atentar, também, para o fornecimento prévio das armações, controle tecnológico dos materiais, fornecimento de escavadeira hidráulica de apoio e remoção do solo oriundo da perfuração das estacas, garantindo a continuidade da execução das estacas”, arremata Manzalli.

DICAS OPERACIONAIS PARA USO DE PERFURATRIZES

EPIROC PROMOVE NOVA SONDA DE PERFURAÇÃO COM ROADSHOW

Entre agosto e setembro, a Epiroc promoveu um RoadShow para divulgar suas tecnologias ao mercado brasileiro de perfuração de poços de água. Percorrendo 4 mil km, a nova sonda de perfuração leve TH10LM foi exibida em cada parada ao público, que também contou com suporte de conteúdo técnico, atendimento de especialistas e integração com distribuidores. A primeira parada foi em Vitória (ES), passando ainda por Belo Horizonte (MG), Goiânia (GO), Barreiras (BA), Mossoró (RN) e Fortaleza (CE). “Foi um orgulho termos sido escolhidos, dentre todos os distribuidores, para fazer a abertura desse evento no Brasil”, comenta Michele Alves Barroso, gerente da CAC, distribuidora da marca no Espírito Santo.

Saiba mais:

ABEF: www.abef.org.br

Epiroc: www.epiroc.com/pt-br

Geofix: www.geofix.com.br

Maggi: www.maggifundacoes.com.br