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Descrição e Metodologia Executiva
Coluna de Areia Confinada por Geossintético
RINGTRAC®
1. A Denominação
Trata-se de uma coluna de areia compactada e confinada por geossintético de
alta performance.
2. Descrição da Coluna Ringtrac
É uma coluna de areia compactada através da vibração por intermédio de
vibrador acoplado a uma camisa metálica, que serve inicialmente como uma
fôrma para a configuração da coluna, no diâmetro desejado, moldada in loco e
envolvida, ou confinada por um geossintético de elevado módulo de rigidez e
baixa fluência, com formato tubular contínuo sem costura (vide Fotos 1 e 2).
3. Finalidade da Coluna Ringtrac
Em grupo, aplicadas a partir da superfície, distanciadas entre si em malhas
quadradas ou triangulares, são utilizadas largamente na Europa e em outras
partes do mundo, como elementos de estruturação e melhoramento de solos
moles que deverão ser subjugados por aterros compactados, onde estas áreas
servirão para construção de rodovias, ferrovias, áreas industriais, etc..., com a
finalidade de anular deformações indesejáveis, por recalques, na superfície de
utilização, bem como de garantir capacidade de suporte para a estrutura a ser
construída.
Vide exemplo de aplicação em esquema a seguir (Figura 1):
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Figura 1. Ilustração do emprego de colunas Ringtrac no melhoramento de solos
moles para implantação de aterro.
4. Descrição dos Equipamentos e Ferramental para a execução da
Coluna Ringtrac
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Bate Estacas tipo Franki ou Guindaste tipo 38B (Bucyrus) (vide Foto
3);
Martelo Queda Livre com peso compatível com diâmetro e
comprimento da coluna (vide Foto 3);
Camisa Metálica Tubular, no diâmetro da coluna, dotada de dispositivo
tipo comporta, ou abre-fecha (válvula), na extremidade inferior (vide
Foto 4);
Capacete de Cravação (vide Foto 3);
Vibrador compatível com o diâmetro da coluna (vide Foto 3);
Retro-Escavadeira (vide Foto 5);
Funil, compatível com o diâmetro da coluna (vide Foto 6).
5. Materiais componentes da Coluna Ringtrac
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Geossintético de Alta Performance – RINGTRAC®, em formato de tubo
contínuo (sem costura) com ponta fechada
Areia média
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6. Preparo do Terreno ou Plano de Trabalho
Em se tratando de estruturação de solos moles, as condições de trabalho no
campo são, via de regra, muito precárias, sob superfícies sem nenhuma
condição de tráfego de veículos ou quaisquer tipos de equipamentos.
É necessário, portanto, preparar antecipadamente o plano de trabalho,
implantando-se preliminarmente um aterro de ponta sobre um geotextil
tecido tipo HaTe®, previamente aplicado sobre a superfície do terreno.
A partir do momento que o equipamento de terraplenagem consegue circular
sobre o aterro de ponta sem atolar ou criar deformações na superfície,
considera-se que a espessura deste aterro está adequada para a circulação do
equipamento que irá executar as colunas de areia Ringtrac.
7. Metodologia Executiva da Coluna de Areia Ringtrac
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A primeira medida é a preparação do plano de trabalho, conforme
orientação apresentada no item anterior;
O segundo passo é a mobilização, o transporte e a instalação dos
equipamentos e ferramental adequados, conforme descrito no item 4,
junto às frentes de serviço;
Simultaneamente, deve-se proceder a locação das colunas que serão
executadas, conforme determinação do projeto, com implantação de
piquetes na superfície do terreno;
A execução propriamente dita da coluna de areia Ringtrac, terá seu
início com a cravação de uma camisa metálica tubular, de ponta
fechada por válvula em comporta, através de um martelo vibratório
compatível com o diâmetro e comprimento da coluna que será
executada, acoplado à cabeça da camisa;
A cravação se dará até o momento em que a nega pré-fixada no início
dos serviços for atingida - vide item 8 sobre Especificações Técnicas;
O Geossintético RINGTRAC®, industrializado em forma de tubo com
diâmetro correspondente ao da coluna e embalado em bobinas, já
estocado previamente no canteiro de obras, é cortado em peças, no
comprimento das colunas que serão executadas (o comprimento de
cada peça deve corresponder ao comprimento cravado da camisa
metálica + 10% a15% do comprimento, acrescentando 0,5m), costurado
em uma das extremidades e armazenado adequadamente, junto às
frentes de serviço;
O corte do Ringtrac pode ser feito manualmente com auxílio de faca ou
tesoura comuns.
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A costura de fundo pode ser feita manualmente com auxílio de
equipamento portátil para costura em campo. Deve ser prevista
costura dupla do tipo “J”, com linha de poliéster de alta tenacidade.
Um funil de boca ajustada ao diâmetro da coluna de areia já
previamente preparado com a fixação em sua boca afunilada da peça
de geossintético tubular, é acoplado na parte superior da camisa
metálica tubular que foi cravada. Este funil é manuseado por cabo de
aço tracionado por guincho do bate-estacas;
Uma retro-escavadeira de porte apropriado preenche com areia a peça
de RINGTRAC® que está dentro da camisa metálica tubular cravada,
através do funil;
Após o preenchimento, é adaptado na cabeça da camisa metálica
tubular um vibrador, que quando acionado produz a compactação da
areia, que por este processo, diminui seu volume na ordem de 10% a
15%;
Simultaneamente, ao ser aberta a válvula em comporta na ponta da
camisa metálica tubular, esta é içada por cabos de aço acionados pelo
guincho do bate-estacas, que em vibração vai sendo gradativamente
sacada do solo, desvestindo portanto, o RINGTRAC® que está
preenchido por areia compactada;
Após ser retirada a camisa metálica tubular do interior do solo, o
resultado apresentado é a Coluna de Areia Confinada por
Geossintético – COLUNA RINGTRAC.
Feito o arrasamento das colunas no nível do terreno (nivelamento com
areia), pode-se proceder à aplicação da Geogrelha conforme
determinação do projeto.
Anexo apresenta-se uma ilustração da Metodologia Executiva a ser
adotada (Figura 2).
8. Especificações Técnicas
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8.4
A areia a ser utilizada deverá ter granulometria compatível com areia
média, conforme especificação em projeto executivo.
O RINGTRAC® previsto e suas especificações técnicas acompanham o
projeto executivo.
A linha de costura (fundo Ringtrac) deverá cumprir a especificação do
projeto.
Pode-se executar as colunas, uma a uma em seqüência, acompanhando
a locação conforme projeto, não havendo necessidade de se alternar a
execução. Isto permite através do alinhamento do equipamento de
cravação, uma produtividade elevada, da ordem de 150 metros de
coluna por dia útil, por equipamento.
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Para se definir o comprimento das colunas de areia, deve-se estabelecer
no início da obra a “nega calibrada”, que se define a partir da cravação
da camisa metálica tubular junto aos diversos pontos de sondagens
disponíveis, que indicaram na fase de projeto o horizonte do solo
competente em diversas regiões da área da obra.
O critério de parada da cravação é de atingir-se o solo competente com
½ diâmetro da Coluna Ringtrac enterrada neste.
Pode-se também, utilizar para o controle da cravação das camisas
metálicas tubulares, que definirão o comprimento das colunas, métodos
dinâmicos, com emprego de “Fórmulas Dinâmicas” mais adequadas
para o caso de colunas moldadas no solo.
O melhor uso do método dinâmico é no sentido de se garantir a
qualidade (ou homogeneidade) da implantação de um grupo de colunas
de areia compactada e confinada por geossintético, através de
observação de que as camisas metálicas tubulares apresentam um
mesmo comportamento na cravação.
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Figura 2. Seqüência construtiva das Colunas Ringtrac (ilustração).
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9. Coleção de fotos ilustrativas do sistema e do processo construtivo
(fonte: Manual Técnico Huesker sobre Ringtrac: v. 1.0 – 2005, publicação interna, em inglês)
Foto 2. Coluna Ringtrac.
Foto 1. Coluna Ringtrac.
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Foto 3. Equipamento de cravação da Coluna
Ringtrac (guindaste, martelo de bater, capacete de
cravação, sistema de vibração).
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Foto 4. Camisa metálica com detalhe do dispositivo
tipo comporta na extremidade inferior.
Foto 5. Retro-escavadeira para enchimento da
coluna.
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Foto 7. Colunas Ringtrac executadas em obra em
execução.
Foto 6. Funil compatível com o diâmetro da coluna.