Contenções

Tirantes são elementos de ancoragem que nos permitem transferir, por tração, para o interior do maciço, esforços de uma superfície, através de cabos ou monobarras de aço. Os tirantes são utilizados normalmente para contenção de taludes em solo e rocha, sustentação de paredes para escavação profunda, ancoragem de lajes para combater a subpressão e fixação de estruturas especiais, em solo ou rocha.

Perfuração:

A perfuração do solo é feita através de um sistema com rotação ou roto-percussão seguindo as diretrizes do projeto: diâmetro, inclinação e comprimento. Para perfuração, é usada circulação de água e ao chegar à profundidade de projeto, é feita a limpeza do furo.

Montagem:

É montado o tirante em uma bancada apropriada para o tamanho dele. Nesta etapa que são inseridos espaçadores, centralizadores, manchetes, tubos para trecho livre, etc para a posterior instalação no furo.

Instalação:

Assim que terminada a perfuração e limpo o furo, é feita a instalação do tirante dentro do furo.

Injeção:

Na primeira fase de injeção, é feito o preenchimento do espaço entre o solo escavado e o tirante com nata de cimento, etapa conhecida como bainha. Após esta fase é executada a etapa de injeção do tirante no trecho ancorado. Esta injeção pode ser feita em uma ou mais fases, ficando a critério do executor mediante a capacidade de carga do tirante e do desempenho do solo durante a perfuração.

A injeção em múltiplas fases é feita com o uso de válvulas manchete, que permitem a reinjeção da calda de cimento.

Protensão e incorpração:

Após um período mínimo de 3 à 7 dias, dependendo do cimento usado na nata, é feita a protensão do tirante com o uso de um conjunto manômetro-macaco-bomba hidráulico com capacidade para atingir as cargas de ensaio.

O processo de protensão consiste em ciclos de carga e descarga com medições de deslocamento em cada estágio pré determinado, que resultará em um gráfico carga x deslocamento. Estes ciclos e estágios de carga devem seguir rigorosamente o projeto de contenção, além da NBR 5629 (Execução de tirantes ancorados no terreno). Após a protensão do tirante é feita sua incoração à estrutura de contenção.

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Um tipo de contenção bastante utilizado é a chamada Parede Diafragma, que consiste em uma parede de concreto armado que funciona como contenção para a escavação da obra. Ela pode ser atirantada ou não, vai depender principalmente da altura de escavação e da viabilidade de execução de tirantes nos terrenos vizinhos. A Parede Diafragma é apta a absorver cargas axiais, empuxos horizontais e momentos fletores.

Mureta guia:

A execução da mureta guia é feita antes do início da execução da Parede Diafragma. Ela é feita de concreto armado ao longo do perímetro da contenção e tem como função servir de guia para a ferramenta de perfuração da parede.

Perfuração:

A Parede Diafragma é executada por uma ferramenta chamada Clamshell. Ela é composta por duas mandíbulas que abrem e fecham para retirada do solo. A ferramenta usual tem uma largura de 2,5 metros e uma espessura de 30 cm ou 40 cm.
O processo de perfuração consiste em suscetíveis manobras de perfuração, içamento e limpeza do Clamshell até que se atinja a profundidade de projeto de contenção. Simultaneamente à remoção do solo, é feita a injeção de um fluído estabilizador (polímero) para evitar o desmoronamento.
As lamelas são executadas alternadamente umas às outras.

Armadura e chapas:

Atingida a profundidade de projeto da lamela, são inseridas as chapa-junta e a chapa-espelho. A função da chapa-junta é criar curvas côncavas e convexas para a continuidade na parede unindo as lamelas umas às outras. A outra chapa, a espelho, dá um acabamento mais contínuo e limpo na face interna da parede. Depois de inseridas as chapas, é colocada a armadura na lamela.

Concretagem:

O preenchimento do concreto é feito de forma ascendente, pelo tubo tremonha inserido por dentro da armadura, com a expulsão do polímero, que é bombeado de volta aos reservatórios.
Ao entrar no período de pega do concreto, são removidas as chapa-junta e chapa-espelho para o uso nas lamelas seguintes.

Uma técnica de conteção de solos é o solo grampeado, onde o maciço de solo é estabilizado através da execução de chumbadores, concreto projetado e drenagem.  A estabilização geral do maciço é promovida pela atuação passiva do chumbador, a estabilidade local é feita pelo concreto projetado e a condição de não saturação do solo é resultado da drenagem. O chumbador consiste na inserção de uma barra de aço em uma perfuração subhorizontal no maciço de solo.

Perfuração:

A perfuração do solo é feita através de um sistema com rotação ou roto-percussão seguinte as diretrizes do projeto: diâmetro, inclinação e comprimento. Para perfuração, é usada circulação de água e ao chegar à profundidade de projeto, é feita a limpeza do furo.

Montagem:

O chumbador é montado em uma bancada próxima a sua instalação. Nesta etapas que são inseridos espaçadores, centralizadores e as válvulas de injeção.

Instalação:

Assim que terminada a perfuração e limpo o furo, é feita a instalação do chumbador dentro do furo.

Injeção:

Na primeira fase de injeção, é feito o preenchimento do espaço entre o solo escavado e o chumbador com nata de cimento, etapa conhecida como bainha. Após esta fase é executada a etapa de injeção responsável por garantir a aderência do chumbador ao solo, que pode ser feita em uma ou mais fases, dependendo da carga de trabalho e do desempenho do solo. A injeção em múltiplas fases é feita com o uso de válvulas manchete, que permitem a reinjeção da calda de cimento.

Drenagem:

A drenagem executada geralmente é feita do tipo funda e de superfície. Para a drenagem profunda geralmente usa-se o DHP (Dreno Sub-Horizontal Profundo) e para a drenagem superfície são usados drenos de paramento e canaletas.

Concreto projetado:

É inserida uma tela metálica durante todo o maciço de solo antes da aplicação do concreto projetado por ar comprimido.  O sistema final composto por estes dois itens garate a estabilidade do maciço de solo através do comportamento passivo do chumbador incorporado ao concreto projetado e tela metálica.