Bate-estacas evoluem e se tornam mais produtivos nas fundações profundas

Equipamentos com martelos de queda livre, hidráulicos e pneumáticos devem ser escolhidos em função das características das estacas e do solo. Conheça suas vantagens e limitações

Publicado em: 16/01/2018

Texto: Redação PE

bate-estacas
Os bate-estacas podem ser encontrados em versões com martelos de queda livre, a diesel, hidráulicos e vibratórios (foto: divulgação / Jarous)

Os bate-estacas estão entre os mais antigos equipamentos para a realização de fundações profundas, utilizados de modo rudimentar desde a Antiguidade. Passados muitos anos e uma série de desenvolvimentos tecnológicos, essas máquinas ainda têm aplicação importante para a cravação de diversos tipos de estacas, das pré-moldadas de concreto, às metálicas e de madeira.

No Brasil, os bate-estacas são encontrados para compra e locação em versões com martelos de queda livre, a diesel, hidráulicos e vibratórios. Cada modelo apresenta vantagens e limitações. Definir o modelo ideal para uma obra é uma decisão que ocorre em função de fatores como cargas, dimensões das estacas, acessos no canteiro e capacidade de suporte do solo na cota de cravação.

TIPOS

Mais antigos e amplamente disponíveis no mercado, os bate-estacas com martelos de queda livre são uma evolução da máquina de cravar estacas inventada por Leonardo da Vinci no final do século XV. São construídos em aço com torre reclinável sobre seu próprio chassi e usualmente contam com martelo de 2800 a 6200 quilos.

Esses equipamentos têm a vantagem de exigir menor infraestrutura dos equipamentos de cravação. Em compensação, são menos eficientes na cravação, sobretudo diante de solos mais resistentes. “De modo geral, essas máquinas são aproveitadas para cravação de perfis metálicos de contenção e também para estacas pré-moldadas de concreto”, comenta o engenheiro Ilan Gotlieb, presidente da Associação Brasileira das Empresas de Projeto e Consultoria em Engenharia Geotécnica (ABEG).

Em desuso após o desenvolvimento dos equipamentos hidráulicos, os bate-estacas com martelos a diesel foram aproveitados durante anos para fincar estacas de grande diâmetro no solo. Em comparação com os martelos de queda livre, esses equipamentos têm maior peso. Tal característica, aliada ao sistema diesel, confere boa produtividade à cravação.

BATE-ESTACAS HIDRÁULICOS

Usualmente montados sobre escavadeiras ou guindastes com torre, os bate-estacas com martelos hidráulicos são compostos por uma estrutura de aço com guias e por um sistema hidráulico que eleva o pilão a uma altura pré-determinada e promove a queda do martelo, transferindo energia para a cravação da estaca. Uma característica dessas máquinas é permitir aos operadores medir a energia de cravação por golpe e para cada trecho da estaca, possibilitando um monitoramento mais confiável.

O grande porte da máquina é sua principal limitação, já que esse tipo de equipamento não cabe em qualquer canteiro. Mas superada essa questão, o bate-estacas hidráulico é bastante versátil, adaptando-se a diferentes tipos de solo.

Capaz de proporcionar uma frequência em torno de 100 golpes por minuto, esse bate-estacas costuma ter elevada eficiência de cravação especialmente em terrenos mais resistentes. Para se ter uma ideia, a frequência de cravação de um martelo queda livre gira em torno de 20 golpes por minuto.

Ainda mais recentes, os bate-estacas com martelos vibratórios têm como vantagem emitir menos ruídos durante a operação e promover um processo mais rápido e eficiente. Contudo, justamente por promover vibração, não podem ser utilizados em qualquer tipo de solo, ficando mais restritos a fundações com estacas metálicas em solos arenosos.

TECNOLOGIA EM EVOLUÇÃO

O parque de máquinas para cravação de estacas no Brasil evoluiu bastante na última década, sobretudo no que diz respeito aos martelos.

Essas novas máquinas trouxeram um avanço importante no que diz respeito à eficiência e produtividade. Também agregaram benefícios quanto à segurança no trabalho
Ilan Gotlieb

Com o boom da construção civil no início dos anos 2000, as empresas de fundações viram uma oportunidade de modernizar suas frotas, importando modelos com martelos hidráulicos e vibratórios. Até então havia uma abundância de martelos de gravidade e uma menor quantidade de martelos diesel. “Essas novas máquinas trouxeram um avanço importante no que diz respeito à eficiência e produtividade. Também agregaram benefícios quanto à segurança no trabalho”, diz Ilan Gotlieb.

Também impulsionou novos desenvolvimentos a construção de estruturas offshore para exploração de petróleo, que demandou o desenvolvimento de estacas de aço de dimensões maiores e de máquinas mais potentes e com controles mais avançados. Destacam-se nesse sentido os martelos pneumáticos com alta energia de cravação movidos a ar comprimido. Esse tipo de equipamento foi utilizado, por exemplo, na cravação de estacas pré-moldadas de concreto protendidas nas obras do Porto de Suape, em Pernambuco.

Evolução: história da cravação de estacas
• A cravação de estacas é uma técnica de fundações utilizada por gregos, egípcios e romanos.
• No século XIX, acompanhando o desenvolvimento dos equipamentos movidos a vapor, surgiram os primeiros bate-estacas a guincho com propulsão a vapor.
• Os bate-estacas com martelos a diesel foram criados na Alemanha nos anos 1920.
• Os primeiros modelos com martelos vibratórios apareceram na extinta União Soviética, contemporâneos à Segunda Guerra Mundial.
• Os equipamentos com martelos hidráulicos foram criados na Escandinávia, nos anos 1960.
• Mais recentemente, a indústria desenvolveu modelos com martelos pneumáticos movidos a ar comprimido.

Fonte: Engenheiro Sérgio Paraiso, especialista em geotecnia e CEO na Geomec

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Colaboração técnica

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Ilan Gotlieb – Engenheiro Civil com mestrado pela Cornell University. É sócio da MG&A Consultores de Solos, presidente da Associação Brasileira das Empresas de Projeto e Consultoria em Engenharia Geotécnica (ABEG) e conselheiro da Associação Brasileira de Mecânica dos Solos e Engenharia Geotécnica (ABMS)