113) Hidrofresa viabiliza escavação de solos com alta resistência

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Equipamento pode ser utilizado associado ao clamshell na execução de paredes diafragma

Texto: Juliana Nakamura

hidrofresa

Hidrofresa foi utilizada na construção da Estação Brooklin da Linha 5 – Lilás do Metrô de SP 

(Crédito: divulgação/Metrô SP)

A demanda por tecnologias mais eficazes e produtivas promoveu, nos últimos anos, avanços importantes na área de fundações e contenções. Nesse contexto, uma das soluções que vem se consolidando é a escavação com hidrofresa. Trata-se de uma técnica indicada para a execução de paredes diafragma em solos muito resistentes, não escaváveis com o sistema convencional. O método é adequado para solos residuais, rochas alteradas e rochas brandas. Também encontra aplicação na execução de estacas barrete.

A alternativa viabiliza a execução de subsolos profundos ao permitir escavações de até 120 m e é indicada quando o objetivo é engastar, e não apenas apoiar, a parede diafragma na rocha.

“A hidrofresa cria uma caixa estanque e ajuda a impedir a entrada da água do lençol freático, sobretudo quando conjugada a outras técnicas, como a execução de colunas de jet-grouting”, afirma o engenheiro Luiz Antônio Naresi, especializado em projetos geotécnicos e gerente de obras da Progeo. Uma das vantagens associadas às paredes executadas com hidrofresas é justamente a impermeabilidade, muitas vezes eliminando a necessidade de rebaixamento do lençol freático nas áreas externas e reduzindo a chance de recalques no maciço que causem transtornos para as edificações vizinhas.

A hidrofresa cria uma caixa estanque e ajuda a impedir a entrada da água do lençol freático, sobretudo quando conjugada a outras técnicas, como a execução de colunas de jet-grouting

Luiz Antônio Naresi

COMO FUNCIONA?

“A hidrofresa é um equipamento de acionamento hidráulico que opera com o princípio da circulação reversa”, resume o engenheiro Aureo Jorge Flores, diretor da Costa Fortuna Fundações. Neste sistema, a escavação avança com a desagregação do substrato terroso ou rochoso feita com rodas e correntes de corte, que trabalham em alta rotação. O material triturado fica suspenso em fluido estabilizante (lama bentonítica ou polímeros sintéticos), que é direcionado até a abertura central do equipamento. Ali, é aspirado por uma bomba hidráulica e direcionado a uma estação de tratamento, onde se faz a reciclagem da lama estabilizante.

Via de regra, a hidrofresa entra em operação depois que a perfuração inicial com o clamshell é concluída, já que este equipamento apresenta melhor rendimento em solos moles. Na sequência, as paredes diafragma são executadas por meio da confecção de lamelas (espécies de painéis de concreto) executadas com lançamento de concreto e que, a depender das características do projeto, podem ser armadas ou não.

"A hidrofresa é um equipamento de acionamento hidráulico que opera com o princípio da circulação reversa

Aureo Jorge Flores"

LOGÍSTICA E PLANEJAMENTO:

Uma restrição ao uso das hidrofresas é a necessidade de que haja espaço suficiente para sua movimentação no canteiro. A logística deve ser bem planejada, especialmente em locais com limitação de altura. Além de espaço, a área precisa estar preparada para receber as máquinas de grande porte. Um cuidado imprescindível é a verificação da capacidade de carga do terreno, que deve ser suficiente para que não afunde ou faça os equipamentos tombarem.

Uma hidrofresa típica pesa cerca de 140 t, tem lança com mais de 30 m de altura e discos de corte (cutters) de até 1,40 m de diâmetro. A ferramenta é montada em guindaste sobre esteiras de grande porte, com propulsor a diesel. Também pode ser acionada por unidade hidráulica instalada junto ao guindaste. Sensores eletrônicos incorporados ao corpo da ferramenta monitoram toda a operação, registrando informações para o controle de vários parâmetros, incluindo a verticalidade da parede.

Um aspecto especialmente crítico no uso desse tipo de tecnologia diz respeito à destinação do fluído estabilizante. O material não reutilizável deve ser armazenado em local adequado, seja em poços de armazenamento provisórios, seja em caminhões estanques destinados a bota-fora adequado.

dentes_de_corte_hidrofresa 

Detalhes do dente de corte do equipamento

(Crédito: divulgação/Metrô SP)

APLICAÇÃO EM OBRAS DE INFRAESTRUTURA E EDIFICAÇÕES

Em São Paulo, o Metrô utilizou uma diafragmentadora com hidrofresa pela primeira vez na construção da futura estação Brooklin, no prolongamento da Linha 5 – Lilás (Largo Treze - Chácara Klabin). O equipamento foi empregado na escavação dos cinco poços que vão compor a estação. De fabricação alemã, a máquina utilizada pesa aproximadamente 140 t, tem lança com 36 m de altura e cabeça de corte com dois discos giratórios com 1,40 m de diâmetro cada.

Na capital fluminense, um equipamento semelhante foi utilizado nas obras do complexo Porto Atlântico, na região do Porto Maravilha, em 2016. Na ocasião, a máquina foi empregada para a execução das paredes diafragma e dispensou a construção de uma laje de supressão que, segundo os projetistas, teria mais de 1,5 m de altura.

Sequência executiva: Parede diafragma com hidrofresa:

1. Execução de mureta guia

2. Escavação inicial da lamela com o uso de clamshell mecânico ou hidráulico até a profundidade necessária para o posicionamento da hidrofresa

3. Posicionamento da hidrofresa e escavação do painel

4. Posicionamento da armadura

5. Lançamento do concreto

COLABORAÇÃO TÉCNICA

Aureo Jorge Flores – engenheiro civil e diretor comercial da Costa Fortuna Fundações e Construções

Luiz Antônio Naresi Júnior – engenheiro civil especialista em obras de geotecnia, gerente de obras da Progeo Engenharia, associado à ABMS (Associação Brasileira de Mecânica dos Solos e Engenharia Geotécnica)

Como funciona a Hidrofresa