MICROESTACAS

7/27/2019 MICROESTACAS

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ProcessosdeConstru

o

LicenciaturaemE

ngenhariaCivil

Autor: Eng. Rui Machado

Coordenao: Prof. F. A. Branco, Prof . Jorge de Bri to,Eng. Pedro Vaz Paulo e Eng. Joo Pedro Correia

MICROMICRO--ESTACASESTACAS


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ngenhariaCivil

1. INTRODUO1.1. Definio1.2. Classificao

2. CARACTERSTICAS GERAIS

2.1. Campo de aplicao2.2. Vantagens e desvantagens

3. MATERIAIS E EQUIPAMENTOS

3.1. Materiais3.2. Equipamentos

4. PROCESSO CONSTRUTIVO4.1. Marcao ou implantao


NDICENDICE


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o

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ngenhariaCivil

4.2. Perfurao4.3. Colocao da armadura

4.4. Injeco4.5. Ligao estrutura

5. REFERNCIAS

6. EMPRESAS ESPECIALIZADAS

NDICENDICE



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ngenhariaCivil

1. INTRODU1. INTRODUOO



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ngenhariaCivil

1.1. Defini1.1. Definioo

1. INTRODUO1. INTRODUO

Micro-estaca:

Elemento de elevada esbelteza que faz parte dalemento de elevada esbelteza que faz parte da

estrutura e que transmite ao solo, fundamentalmenteestrutura e que transmite ao solo, fundamentalmentepor atrito lateral mas tambm por ponta, aspor atrito lateral mas tambm por ponta, assolicitaes que lhe so impostassolicitaes que lhe so impostas

Estaca de pequeno dimetro (8 a 40 cm, sendo mais utilizadasentre os 10 e 20 cm) executada in situ, com elevada capacidaderesistente (300 a 1300 kN).



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ngenhariaCivil Constituio de umaConstituio de uma

micromicro--estacaestaca

Armadura principalArmadura principal

Armadura secundriaArmadura secundria

Calda de cimentoCalda de cimento


1.1. Defini1.1. Definioo



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Micro-estacas

Micro-estacas do tipo I :injectadas a baixa presso

(Tipo I, categoria IA)

Micro-estacas do tipo II :injectadas a alta presso

(Tipo II, categoria IIIB)


1.2. Classifica1.2. Classificaoo



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Micro-estacas do tipo I

(injectadas a baixa presso)

injeco da calda feita porgravidade ou baixa presso;

furao entubada provisoriamente;

onde se introduz uma armadura clssica (estacas agulha) ou

um varo nico (estacas raiz com injeco de ar comprimido);

a extraco do tubo faz-se simultaneamente com a injeco daargamassa.


1.2. Classifica1.2. Classificaoo



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nhariaCivil

2. CARACTER2. CARACTERSTICASSTICASGERAISGERAIS



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2. CARACTERSTICAS GERAIS2. CARACTERSTICAS GERAIS

reforo de fundaes;

recalce de fundaes;

fundaes de novas estruturas;

fundaes em locais de difcilacesso ou permanncia;

fundaes em terrenos

particularmente difceis;

fundaes em alto-mar (plataformas

petrolferas);

fundaes de equipamentosindustriais;

melhoria de solos e maciosrochosos;

consolidao de terrenos;

contenes.


2.1. Campo de aplica2.1. Campo de aplicaoo


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Reforo de fundaes

assentamentosassentamentosdiferenciais emdiferenciais emedifcios contguos;edifcios contguos;

Fundaes Reforadas

(PLANTA)

Edifcio Vizinho


2. CARACTERSTICAS GERAIS2. CARACTERSTICAS GERAIS2.1. Campo de aplica2.1. Campo de aplicaoo


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Reforo de fundaes

modificao das condies demodificao das condies defundao (ex.: aqueduto dasfundao (ex.: aqueduto dasguas livres em Lisboa);guas livres em Lisboa);

elementos muito esbeltos;elementos muito esbeltos;

em obras de arte, com limitaesem obras de arte, com limitaesde vibrao, condicionamentosde vibrao, condicionamentosrodo e ferrovirios ;rodo e ferrovirios ;




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Recalce de fundaes

reforo ereforo e recalcerecalce dedesapatas isoladas;sapatas isoladas;

fundao precria;fundao precria;

reforo a acesreforo a aceshorizontais (ex.: sismo).horizontais (ex.: sismo).




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Fundaes em locais de difcilacesso ou permanncia

encostas ngremes;encostas ngremes;

espaos confinados (reas de trabalhoespaos confinados (reas de trabalho

reduzidas quer em superfcie quer em preduzidas quer em superfcie quer em pdireito);direito);

torres de telecomunicaes;torres de telecomunicaes;

torres de linhas de alta tenso;torres de linhas de alta tenso;

chamins;chamins;

elevadores de esquielevadores de esqui..




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Reforo de fundaes de estruturasdiversas

gruas;gruas;

redes de abastecimento;redes de abastecimento;

postes de electricidade;postes de electricidade;

obras de arteobras de arte -- rodovirias erodovirias eferrovirias.ferrovirias.




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1717/66/66

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Fundaes de estruturas de contenode fachadas

Conteno de fachada no edifcionmero 250 e 254 na Avenida da

Liberdade (Lisboa)MICROMICRO--ESTACASESTACAS



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1818/66/66

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Consolidao de terrenos

escarpas e falsias;

muros de suporte.

tneis;

taludes;




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1919/66/66

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nhariaCivil

Muro de suporte em beto armadocom micro-estacas

Viga de coroamento: pormenor

da armadura

Injeco das micro-estacas




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dimetro reduzido (10 a 25 cm);

capacidade de carga elevada mesmo em solos de caractersticas fracas ouimpermeveis;

grande comprimento (tipo II);

qualquer direco espacial (entre 0 e 90 );

aplicao vlida em qualquer tipo de terreno;

funcionamento traco ou compresso; excelente controlo de assentamentos;

versteis campos de aplicao distintos;

Vantagens


2. CARACTERSTICAS GERAIS2. CARACTERSTICAS GERAIS2.2. Vantagens e desvantagens2.2. Vantagens e desvantagens


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equipamento de furao de baixa potncia, rotativo, ligeiro,poucovolumoso e barato;

execuo em espaos exguos;

reduzidas vibraes e rudo;

perturbao mnima no terreno;

dispensa a realizao de escavao;

rapidez e facilidade de execuo economia de tempo e mo-de-obra;

possibilidade de adequada verificao / controlo de execuo.

Vantagens




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Desvantagens

limitao da capacidade de carga (at 1000 a 1300 kN para dimetlimitao da capacidade de carga (at 1000 a 1300 kN para dimetros deros de 40 cm, e tenses da ordem dos 10 MPa);40 cm, e tenses da ordem dos 10 MPa);

reduzida capacidade para transmitir cargas por ponta (tipo Ireduzida capacidade para transmitir cargas por ponta (tipo Ibaixabaixapresso);presso);

limitao encurvadura (elevada esbelteza), em solos com zonaslimitao encurvadura (elevada esbelteza), em solos com zonas ocas ouocas ouvazios;vazios;

necessidade de recorrer a firmas especializadas com equipamentonecessidade de recorrer a firmas especializadas com equipamento e moe mo--dede--obra adequados.obra adequados.




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ProcessosdeConstruo

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3. MATERIAIS E3. MATERIAIS EEQUIPAMENTOSEQUIPAMENTOS



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2424/66/66

ProcessosdeConstr

uo

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3. MATERIAIS E EQUIPAMENTOS3. MATERIAIS E EQUIPAMENTOS

CimentoCimentoportlandportland

guagua


3.1. Materiais3.1. Materiais


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2525/66/66

ProcessosdeConstr

uo

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MicroMicro--EstacasEstacas

TradoTrado

3. MATERIAIS E EQUIPAMENTOS3. MATERIAIS E EQUIPAMENTOS3.1. Materiais3.1. Materiais


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2626/66/66

ProcessosdeConstr

uo

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ngenhariaCivil


Varas de furaoVaras de furao



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2727/66/66

ProcessosdeConstr

uo

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ngenhariaCivil


BitsBits ou cabeas de furaoou cabeas de furao



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2828/66/66

ProcessosdeConstr

uo

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ngenhariaCivil Tubo moldadorTubo moldador

Tubo mancheteTubo manchete





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2929/66/66

ProcessosdeConstruo

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ngenhariaCivil

Mangueira para limpeza eMangueira para limpeza einjecoinjeco

ObturadorObturadorsimples ousimples ouduploduplo





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ProcessosdeConstruo

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ng

enhariaCivil

Geradores aGeradores a gasleogasleo fixosfixos

Geradores aGeradores a gasleogasleo mveismveis

CaroteadoraCaroteadora



3.2. Equipamentos3.2. Equipamentos


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ng

enhariaCivil

Betoneira mvelBetoneira mvel





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3232/66/66

ProcessosdeConstruo

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ng

enhariaCivil

Bomba de injecoBomba de injeco





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3333/66/66

ProcessosdeConstruo

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ng

enhariaCivil

Alguns tipos de mquina utilizadas na execuo de microAlguns tipos de mquina utilizadas na execuo de micro--estacasestacas

Pequeno portePequeno porte





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3434/66/66

ProcessosdeConstruo

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ng

enhariaCivil

Alguns tipos de mquina utilizadas na execuo de microAlguns tipos de mquina utilizadas na execuo de micro--estacasestacas

Grande porteGrande porte





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3535/66/66

ProcessosdeConstruo

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ng

enhariaCivil

Esquema de funcionamento de um equipamento por rotoEsquema de funcionamento de um equipamento por roto--percursopercurso

Bit de fura o

Vara

Terra solta

Coluna





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ProcessosdeConst

ruo

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ng

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Fases de execuo de uma micro-estaca

4. PROCESSO CONSTRUTIVO4. PROCESSO CONSTRUTIVO

1. Marcao ou implantao;

2. Perfurao;

3. Colocao da armadura;

4. Injeco;

5. Ligao estrutura.



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ProcessosdeConst

ruo

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Formas de marcao:Formas de marcao:

-- cravao duma ponta de varo decravao duma ponta de varo deao ou madeira;ao ou madeira;

-- aplicao duma tinta resistente.aplicao duma tinta resistente.

1.1. Nivelamento do terreno circundante;Nivelamento do terreno circundante;

2.2. Marcao no terreno do centro deMarcao no terreno do centro decada microcada micro--estaca a implementarestaca a implementarcom base nos elementos de projecto,com base nos elementos de projecto,

com auxlio de meios topogrficos.com auxlio de meios topogrficos.



4.1. Marca4.1. Marcao ou implantao ou implantaoo


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ProcessosdeConstruo

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ng

enhariaCivil

Existem duas tcnicasExistem duas tcnicas

TradoTrado

Varas eVaras e bitsbits

com tubo moldadorcom tubo moldador

sem tubo moldadorsem tubo moldador

com tubo moldadorcom tubo moldador

sem tubo moldadorsem tubo moldador

Solos coerentesSolos coerentes -- sem tubo moldadorsem tubo moldador

Solos incoerentesSolos incoerentes -- com tubo moldadorcom tubo moldador



4.2. Perfura4.2. Perfuraoo


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4141/66/66

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ng

enhariaCivil

1. Colocao da ferramenta de furao(varas e bitou trado);

2. Faz-se coincidir o eixo da ferramentacom o eixo do furo;

3. Verifica-se o ngulo de ataque atravsde dois nveis perpendiculares,

colocados na torre da mquina;MICROMICRO--ESTACASESTACAS




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ng

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4. Perfurao at cota de projecto;

5. A remoo do solo e limpeza

executada com jacto de gua sese utilizar varas e bitou extradapela rosca do trado.





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enhariaCivil



4.3. Coloca4.3. Colocao da armadurao da armadura

1. Com o furo terminado, retira-seas varas e bitou o trado e limpa-se o furo;

4 PROCESSO CONSTRUTIVO


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4444/66/66

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4.3. Coloca4.3. Colocao da armadurao da armadura

2. Coloca-se a armadura principal(varas de 6 metros) com o auxlioda torre da mquina e duaschaves de grifos;

3. Colocao do troo inferior (tuboTM) e, de seguida, os troos

complementares que enroscam noanterior.

4 PROCESSO CONSTRUTIVO4 PROCESSO CONSTRUTIVO


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4545/66/66

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Execuo da caldaExecuo da calda

1.1. Retirar algumas sacas de cimento doRetirar algumas sacas de cimento do

estaleiro da obra eestaleiro da obra e situsitu--laslasperto daperto dabetoneira;betoneira;



4.4. Injec4.4. Injecoo



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4646/66/66

ProcessosdeConstruo

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2.2. Colocao de gua na betoneira deColocao de gua na betoneira de

acordo com a relao gua / cimentoacordo com a relao gua / cimentopretendida;pretendida;






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4747/66/66

ProcessosdeConstruo

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3.3. Colocao de um rasgaColocao de um rasga--sacos nasacos na

cabea da betoneira e introduo docabea da betoneira e introduo docimento na amassadura;cimento na amassadura;






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4848/66/66

ProcessosdeCons

truo

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ngenhariaCivil


4.4. Mexer manual ou mecanicamente atMexer manual ou mecanicamente at

obter uma mistura homogneaobter uma mistura homognea..






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4949/66/66

ProcessosdeCons

truo

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Processo de selagemProcesso de selagem

5.5. Com a calda de cimento homognea, esta Com a calda de cimento homognea, esta

colocada no balde da bomba de injeco;colocada no balde da bomba de injeco;






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5050/66/66

ProcessosdeCons

truo

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6.6. Esta calda fica situada entre oEsta calda fica situada entre o

tubo de revestimento e atubo de revestimento e aarmadura principal / TM (solosarmadura principal / TM (solosincoerentes) ou entre o terreno eincoerentes) ou entre o terreno ea armadura principal / TM (solosa armadura principal / TM (soloscoerentes);coerentes);






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5151/66/66

ProcessosdeCons

truo

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ngenhariaCivil


7.7. A bomba de injeco comea a introduzirA bomba de injeco comea a introduzircalda de cimento (baixa presso) nocalda de cimento (baixa presso) nointerior com o auxlio de uminterior com o auxlio de um obturadorobturadorsimples ou de uma mangueira.simples ou de uma mangueira.






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5252/66/66

ProcessosdeCons

truo

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ngenhariaCivil

Processo de injeco primriaProcesso de injeco primria

8.8. Com a calda de cimento homognea,Com a calda de cimento homognea,

esta colocada no balde da bomba deesta colocada no balde da bomba deinjeco;injeco;

9.9. O processo de injeco dO processo de injeco d--se de baixose de baixopara cima ao nvel das manchetes;para cima ao nvel das manchetes;

11.11. A bomba de injeco comea aA bomba de injeco comea aintroduzir calda de cimento no interiorintroduzir calda de cimento no interiordo TM ao nvel da 1 manchete;do TM ao nvel da 1 manchete;

10.10. OO obturadorobturadorsimples ou duplo accionadosimples ou duplo accionadoseccionando o tubo de manchete;seccionando o tubo de manchete;






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5353/66/66

ProcessosdeCons

truo

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n

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12.12. ComeaComea--se a injectar calda at abrir ase a injectar calda at abrir a

manchete (o manmetro de presso vaimanchete (o manmetro de presso vaisubindo progressivamente at a manchetesubindo progressivamente at a mancheteabrir; quando este fenmeno ocorre, aabrir; quando este fenmeno ocorre, apresso baixa repentinamente);presso baixa repentinamente);

14.14. ContinuaContinua--se com a injeco at atingir ase com a injeco at atingir apresso de projecto;presso de projecto;

13.13. ObservaObserva--se este fenmeno no manmetrose este fenmeno no manmetrode presso instalado sada da bombade presso instalado sada da bombainjectora ou na boca da microinjectora ou na boca da micro--estaca;estaca;






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5454/66/66

ProcessosdeCons

truo

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n

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15.15. Se se verificar que a presso no sobe e queSe se verificar que a presso no sobe e que

se est a gastar muito calda, suspendese est a gastar muito calda, suspende--se ase ainjeco, lavainjeco, lava--se o furo e executase o furo e executa--se dese denovo no prximo dia;novo no prximo dia;

16.16. Com a 1 manchete executada, registamCom a 1 manchete executada, registam--

se os valores de presso da abertura dase os valores de presso da abertura damanchete e de injeco da calda, assimmanchete e de injeco da calda, assimcomo a quantidade de calda;como a quantidade de calda;

17.17. Para executar a injeco da 2 manchete,Para executar a injeco da 2 manchete,movemove--se ose o obturadorobturadorpara a zona apara a zona ainjectar e repeteinjectar e repete--se o processo.se o processo.




4 PROCESSO CONSTRUTIVO4. PROCESSO CONSTRUTIVO


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ProcessosdeCons

truo

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n

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Processo de injeco secundriaProcesso de injeco secundria

18.18. Colocao de caldaColocao de calda cimentciacimentcia nonointerior da armadura principal nosinterior da armadura principal nostroos superiores ao tubo TM;troos superiores ao tubo TM;

19.19. Quando a calda afluir boca do furoQuando a calda afluir boca do furolimpa e sem resduos do terreno, dlimpa e sem resduos do terreno, d--sese

por concluda a injeco.por concluda a injeco.






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ProcessosdeCons

truo

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1.1. Aps a execuo da microAps a execuo da micro--estaca, escavaestaca, escava--se o terreno at cota de fundao do maciose o terreno at cota de fundao do maciode encabeamento;de encabeamento;

2.2. ColocaColoca--se um beto de limpeza na basese um beto de limpeza na baseda fundao e saneiada fundao e saneia--se a microse a micro--estaca;estaca;



4.5. Liga4.5. Ligaoo estruturaestrutura



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ProcessosdeCons

truo

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3.3. Colocao da armadura do macio deColocao da armadura do macio defundao, utilizando espaadores parafundao, utilizando espaadores paragarantir o recobrimento;garantir o recobrimento;

4.4. Colocao da armadura de arranque daColocao da armadura de arranque dasupersuper--estrutura e betonagem do macio.estrutura e betonagem do macio.



4.5. Liga4.5. Ligaoo estruturaestrutura


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ProcessosdeCons

truo

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3. Preenchimento do espao entre

o TM e o terreno, com caldacimentcia A calda introduzida com o auxlio deuma bomba injectora e de umobturador simples;

4. Para realizar o bolbo de

selagem, injecta-se caldacimentcia atravs dasmanchetes, com o auxlio deum obturador duplo (debaixo para cima) e de uma

bomba injectora.

4

3


Resumo da execuo de uma micro-estacas emsolos coerentes

4. PROCESSO CONSTRUTIVOOC SSO CO S U O



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ProcessosdeConstruo

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2. Extraco das varas e bitou trado elimpeza do furo;

3. Introduo da armadura principal(tubo manchete - liso e manchetes nazona de selagem);

4. Selagem com calda cimentcia doespao entre tubos (tubo moldador eTM);

1. Perfurao com varas e bitou trado roto-percusso e tubo moldador;

1

43

2


Resumo da execuo de uma micro-estacas emsolos incoerentes



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ProcessosdeConstruo

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6. Operao de injeco faseada do bolbode selagem (IRS ou IGU);

7. Preenchimento do tubo TM comcalda;

8. Introduo de eventual armaduracomplementar ou secundria nointerior do tubo TM.

5. Extraco do tubo moldador, logoaps a selagem ou injeco secundria;

65

87


Resumo da execuo de uma micro-estacas emsolos incoerentes


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ProcessosdeConstruo

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5. REFER5. REFERNCIASNCIAS


5. REFERNCIAS5. REFERNCIAS


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ProcessosdeConstruo

LicenciaturaemEn

genhariaCivil

[1] Coelho, SilvrioTecnologia de FundaesEdies EPGE, Lisboa 1996

[2] Bowles, J .E.Foundation Analysis and DesignMcGraw-Hill, 5TH Edition 1996

[3] Brito, J orge deMicro-Estacas

I.S.T - Mestrado em Construo, Cadeirade Tecnologia de Contenes eFundaes. Lisboa,Novembro de 1999

[9]Bustamante, Michel Un Metodo para el calculo de losanclajes y de los micropilotesinyectados

Laboratrio Central de Puentes y Caminos -Paris

[10] Sopecate - TerraTest Pr-Norma Espanhola - Micropilotesguia para el diseno y la ejecucin

Borrador Marzo - 2002.



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6. EMPRESAS6. EMPRESASESPECIALIZADASESPECIALIZADAS


6. EMPRESAS ESPECIALIZADAS6. EMPRESAS ESPECIALIZADAS


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DECivil

GESTEC

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ProcessosdeConstruo

LicenciaturaemEn

genhariaCivil

Sondagens Rodio, LdaAv. Dos Combatentes n 52Apartado 112 - Abrunheira27010 SintraTel. 219 158 210 Fax. 219 151 607

STAP- Reparao, Consolidao e

Modificao de Estruturas, S.A.Rua Marqus de Fronteiran 8, 3 Direito1070-296 LisboaTel. 213 712 580 Fax. 213 854 980E-mail: [email protected] Internet : www.stap.pt

Tecnasol-FGE, Fundaes eGeotecnia, S.A.Rua das Fontainhasn 58 - Venda Nova2700 - 391 Amadora

Tel. 214 908 600 Fax. 214 747 036E-mail: [email protected] Internet: www.tecnasol-fge.pt

Teixeira DuarteLagoas Park n 2, Porto Salvo2740-244 Porto Salvo

Sopecate - Sociedade de Pesquisas,Captaes de gua e Transportes, S.A.

Rua do Arsenal n 146, 2 Andar1100-041 LisboaTel. 213 464 010 Fax. 213 466 614E-mail: [email protected] Internet : www.sopecate.pt

Belbetes

Av . da Repbl ica, n 42 - 8 e 91050-194 LisboaTel. 217 996 600 Fax. 217 996 609

Engil - Sociedade de ConstruoCivil, S.A.Rua Mrio Dionsio n 2

Apartado 812796-957 Linda-a-VelhaTel. 214 158 200 Fax. 214 158 700E-mail: [email protected] Internet : www.engil.pt



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ProcessosdeConstruo

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Trabalho realizado com o apoio do ProgramaOperacional Sociedade da Informao - POSI


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