O escoramento da escavação deve reter o solo e as águas subterrâneas enquanto os trabalhos no interior da cava são realizados com segurança. Entre os sistemas disponíveis, as estacas-pranchas de aço tipo U, comumente conhecidas como estacas Larssen, são uma das soluções mais utilizadas em todo o mundo. Suas juntas interligadas permitem que uma fileira de estacas individuais atue como uma parede contínua, combinando a retenção de terra com o corte de água subterrânea-em um sistema único e recuperável.
O que são estacas-prancha de aço tipo U?
A estaca-prancha de aço tipo AU-é uma longa seção de aço com uma seção transversal-em forma de U e embreagens interligadas formadas ao longo do perfil. Quando as estacas são cravadas lado a lado, as garras engatam para criar uma parede contínua. Como os intertravamentos estão localizados próximos ao eixo neutro do perfil em U, a seção se comporta de maneira eficiente na flexão, enquanto a própria parede permanece fácil de alinhar durante a cravação.
Principais recursos
Parede interligada:pilhas adjacentes acoplam-se através de embreagens do tipo bola-e-soquete ou Larssen-, formando uma barreira contínua sem conectores.
Corte de água-:intertravamentos apertados limitam a infiltração e selantes podem ser aplicados em lençóis freáticos elevados.
Reutilização:seções simétricas podem ser extraídas e{0}}reconduzidas em obras temporárias, sujeitas a inspeção.
Layouts curvos e celulares:a articulação interlock permite configurações de ensecadeiras circulares, poligonais ou curvas.
Estacas em U-laminadas a quente versus a frio-formadas em U-: comparação de fabricação
As estacas pranchas do tipo U- são produzidas por dois processos fundamentalmente diferentes, e a escolha afeta a estanqueidade do intertravamento, o tamanho da seção e as aplicações típicas.
| Item de comparação | Pilha-em U{1}}laminada a quente | Pilha-formada em U-fria |
|---|---|---|
| Processo de fabricação | Tarugos aquecidos acima da temperatura de recristalização e laminados em perfil com intertravamentos integrais | Tiras laminadas a quente- resfriadas formadas por laminadores-formadores em temperatura ambiente |
| Padrão governante | EN 10248 (Europa), JIS A 5523 (Japão) | EN 10249 (Europa), JIS A 5528 (Japão) |
| Comportamento de bloqueio | Embreagens apertadas e{0}}formadas com precisão; baixa permeabilidade, boa resistência à condução difícil | Ganchos-e-mais soltos; manuseio mais fácil, mas com maior potencial de infiltração |
| Espessura da parede | Seções mais pesadas e intertravamentos mais grossos são possíveis | Espessura uniforme; larguras e profundidades flexíveis não{0}}padrão |
| Aplicações típicas | Estruturas permanentes, ensecadeiras profundas, obras marítimas, cravação em solo duro | Obras-temporárias sensíveis ao custo, proteção de margens de rios, escavações rasas, solos moles |
A seleção do processo deve ser baseada na vida útil do projeto, requisitos de estanqueidade, condições de condução e orçamento de cada projeto.
Sistemas de escoramento usando estacas-prancha tipo U-
Estaca em balanço
As estacas são cravadas sem escoras ou âncoras e resistem à pressão lateral da terra através da resistência passiva da profundidade de embutimento. Este sistema é adequado para escavações rasas em solos onde o controle da deflexão não é crítico.
Estaca Ancorada (Tieback ou Âncoras de Solo)
Uma viga de apoio e âncoras inclinadas transferem parte da pressão lateral para o solo estável atrás da parede. Os sistemas ancorados são adequados para escavações de{1}profundidade média, onde o espaço atrás da parede está disponível para instalação de ancoragens.
Estaca reforçada internamente (suportação)
Suportes e escoras horizontais, geralmente tubos de aço ou vigas H{0}}, sustentam a parede dentro da escavação. As escoras de nível único- ou multi{3}} fornecem o controle de deflexão mais rígido e são a solução comum para escavações profundas em áreas urbanas densas onde o movimento do solo adjacente deve ser minimizado.
A seleção do sistema de escoramento é uma decisão de projeto geotécnico baseada na profundidade da escavação, propriedades do solo, águas subterrâneas, estruturas adjacentes e movimentos permitidos.
Por que as estacas do tipo U-funcionam para escoramento de escavações
Desempenho de dobra eficiente
A ondulação profunda do perfil em U confere à parede um módulo de seção elevado por metro linear, permitindo-lhe resistir a pressões laterais significativas de terra e água, ao mesmo tempo que limita a deflexão.
Corte eficaz de água-
Com os intertravamentos no eixo neutro e a opção de selantes hidrofílicos ou betuminosos pré-{0}}aplicados, as paredes de estacas em U-fornecem controle confiável de águas subterrâneas em escavações com lençóis freáticos altos.
Flexibilidade na geometria da parede
A articulação dos intertravamentos permite layouts de ensecadeiras curvos e celulares, para que a parede possa seguir os limites do local, alinhamentos de rios ou planos de escavação circulares.
Custo-efetivo e reutilização
As pilhas U-são geralmente econômicas por metro linear e, em obras temporárias, podem ser extraídas e reutilizadas em vários projetos quando manuseadas e inspecionadas corretamente.
Classes e padrões de aço
| Padrão | Designações de notas típicas | Escopo |
|---|---|---|
| EN 10248-1 | S240GP, S270GP, S355GP, S390GP, S430GP | Estacas-prancha-laminadas a quente |
| EN 10249-1 | S235JR, S275JR, S355JR (e classes relacionadas) | Estacas-pranchas formadas-a frio |
| JIS-A 5523 | SY295, SY390 | Estacas-prancha de aço-laminadas a quente |
| JIS A 5528 | SYW295, SYW390 | Estacas-prancha de aço-formadas a frio |
| ASTM A690 | Grau 50 (rendimento mínimo de 50 ksi) | Aço de alta-resistência e baixa{1}}liga para estacas-pranchas marítimas |
| GB/T 1591 | Q355B e classes relacionadas | Aço estrutural de baixa-liga e alta{1}}resistência |
Os certificados de teste de materiais emitidos de acordo com EN 10204 (tipo 3.1) devem acompanhar cada remessa e as tolerâncias dimensionais devem estar em conformidade com o padrão de produto aplicável. Para estruturas permanentes ou marítimas, a proteção contra corrosão, como epóxi de alcatrão de carvão, epóxi de flocos de vidro ou galvanização{3}}a quente, deve ser especificada de acordo com a ISO 12944.
Aplicações típicas de estacas-prancha de aço tipo U-
Escavações urbanas profundas:porões, estacionamento subterrâneo e entradas de metrô onde o assentamento de estruturas adjacentes deve ser controlado.
Ensecadeiras:Células de retenção-de água temporárias ou permanentes para pilares de pontes, represas e fundações marítimas.
Valas de tubulações e utilidades:escoramento temporário rápido para evitar o colapso da vala durante a instalação e manutenção.
Encontros de pontes e paredes laterais:muros de contenção em aterros de aproximação e zonas de transição.
Proteção costeira e contra inundações:muros de inundação, diques, diques e estabilização de margens de rios.
Estruturas portuárias e ribeirinhas:muros de cais, diques e anteparas em áreas-de águas altas.
Para uma gama mais ampla de estacas-pranchas de aço e componentes de parede combinados, consulte a seção de diversos produtos de aço.
Perguntas frequentes
As estacas-prancha do tipo U-podem ser reutilizadas?Sim. As pilhas-U{2}}laminadas a quente, em particular, são frequentemente extraídas e re{3}}conduzidas em obras temporárias. A reutilização é permitida após a inspeção visual e dimensional confirmar que os intertravamentos e o perfil estão intactos.
Quão estanques são os intertravamentos?Os intertravamentos do tipo Larssen-laminados a quente-são formados com precisão-para um ajuste perfeito e fornecem controle de infiltração confiável. Para altas pressões hidráulicas, selantes hidrofílicos ou betuminosos são aplicados nos intertravamentos para melhorar ainda mais a estanqueidade.
O que é melhor para estruturas marítimas permanentes: laminadas-a quente ou formadas-a frio?As estacas-U{1}}laminadas a quente são normalmente preferidas para estruturas permanentes ou-de serviço pesado, como ensecadeiras profundas, paredes de cais e cravação-em solo duro, devido a seus intertravamentos apertados, seções mais pesadas e maior resistência a danos de cravação.
Quais comprimentos podem ser fornecidos?As estacas são produzidas no comprimento necessário, sendo comprimentos de trabalho comuns de 6 m a 15 m. Estacas mais longas podem ser fornecidas dependendo do peso da seção e da logística de transporte; remessas em contêineres atendem a comprimentos que cabem em contêineres padrão, enquanto pacotes mais longos viajam em carga fracionada.
As estacas U-podem formar ensecadeiras circulares ou curvas?Sim. A articulação do intertravamento permite desvios angulares durante a condução, permitindo configurações de parede circulares, poligonais e curvas seguindo a geometria necessária.
Que proteção contra corrosão está disponível para ambientes marinhos?Para exposição permanente ou marítima, estão disponíveis sistemas como epóxi de alcatrão de carvão, epóxi de flocos de vidro ou galvanização por{0}imersão a quente, especificados pela ISO 12944 para a categoria de corrosividade do local.