Como as bombas de cascalho mantêm as fundações de estacas seguras
As fundações por estacas suportam o peso de tudo o que está acima delas - um arranha-céu-, um píer de ponte ou maquinário pesado. As estacas precisam ser solidamente ancoradas no solo-que suporta carga, bem abaixo da superfície. Com estacas escavadas-moldadas-no local, uma das etapas mais importantes é limpar o buraco e se livrar de material solto - lama, cortes e detritos. Esse é o trabalho de uma bomba de cascalho (muitas vezes chamada de bomba de areia-e-de cascalho), às vezes chamada de "guardião subterrâneo".
Por que limpar detritos é tão importante
Para construir uma estaca perfurada, você faz um furo profundo, coloca uma gaiola de vergalhão de aço nele e, em seguida, preenche-o com concreto. Os problemas tendem a aparecer durante a perfuração. A broca mastiga o solo e cria muitos cortes, enquanto a lama escoa naturalmente do solo circundante. Se esse material não for removido imediatamente, ele se acumula no fundo do buraco.
Muito sedimento no fundo causa dois grandes problemas. Primeiro, quando o concreto é derramado, esse material solto pode se misturar e criar pontos fracos - ou até mesmo quebrar completamente a pilha, tornando-a inútil. Em segundo lugar, a camada de sedimentos actua como uma almofada macia na base. Quando a pilha é carregada, ela pode assentar demais e sua capacidade-de carga cai drasticamente. Isso é especialmente arriscado em terrenos difíceis, como camadas de areia ou pedras-de cascalho.
Métodos antigos versus bombas de cascalho
Os métodos mais antigos costumavam usar perfuração de "circulação direta", onde a lama era bombeada para fora do tubo de perfuração e carregava os cascalhos de volta através do espaço entre o tubo e a parede do furo. Essa abordagem é fraca na remoção de detritos. Em solos de areia ou cascalho-de paralelepípedos, os cortes são grandes e afundam rapidamente, de modo que a circulação direta muitas vezes não consegue retirá-los. O resultado: altas taxas de falhas e falhas-de baixa qualidade.
As bombas de cascalho mudaram tudo isso. São bombas centrífugas de polpa construídas para lidar com fluidos carregados com partículas grandes e sólidas. Eles usam impulsores fechados com passagens largas, para que grandes fragmentos de rocha possam passar sem obstruir. As peças que tocam o fluxo são feitas de materiais duros e{3}}resistentes ao desgaste -, como ligas com alto-cromo -, que podem suportar a forte abrasão da areia e do cascalho.
Como funciona a circulação reversa da bomba-de sucção
Em trabalhos de estacas, as bombas de cascalho são usadas principalmente na perfuração de circulação reversa com bomba-de sucção. Funciona assim: a bomba cria sucção dentro do tubo de perfuração. O peso da coluna de fluido no furo e a pressão do ar externo empurram a lama de perfuração - junto com os cascalhos recém-cortados pela broca - do espaço ao redor do tubo de perfuração para a abertura inferior do tubo. A bomba então suga o líquido para dentro do tubo e o lança em um tanque de decantação na superfície.
Os cascalhos depositam-se no tanque e a lama limpa flui de volta para o buraco. Isso configura um loop contínuo. A perfuração e a remoção de cascalhos acontecem ao mesmo tempo. Assim que a broca solta o material, ele é puxado quase imediatamente, em vez de se acumular no fundo. Em comparação com a circulação direta, a circulação reversa remove cascalhos com muito mais eficiência, perfura mais rápido - até 30-50% mais eficiente em rochas moderadamente desgastadas - e torna mais fácil manter os sedimentos de fundo dentro dos limites permitidos.
Três maneiras pelas quais as bombas de cascalho tornam a construção de estacas mais segura
Primeiro, eles mantêm o eixo da estaca sólido. Ao remover rapidamente os cascalhos, a bomba evita que os sedimentos se acumulem no fundo. Isso elimina o risco de camadas fracas ou quebras causadas pela mistura de sedimentos no concreto, resultando em uma pilha densa e contínua.
Em segundo lugar, protegem a capacidade de carga da pilha. Quando o fundo é completamente limpo, o concreto adere direta e firmemente à camada de suporte. Isso permite que a estaca desenvolva toda a sua resistência-de suporte final. Se o sedimento não for removido adequadamente, a pilha pode assentar demais sob carga - como pisar em uma almofada macia - e isso enfraquece seriamente sua capacidade de suportar peso.
Terceiro, ajudam a manter a parede do poço estável. Na circulação reversa, a lama forma uma fina torta de filtro na parede do buraco que ajuda a evitar desmoronamentos-. Isso é especialmente importante em solos soltos e instáveis, como camadas de paralelepípedos e cascalho.
Resumindo, uma bomba de cascalho resolve um dos problemas de qualidade mais sorrateiros e sérios na construção de estacas - acúmulo de sedimentos no fundo do buraco. Ele garante que cada pilha fique apoiada em solo sólido e não em uma pilha de cascalhos de perfuração soltos. É exatamente por isso que ganha o título de “guardião subterrâneo”. Você nunca o vê funcionando, mas a segurança de toda a estrutura depende de quão bem ela remove os detritos nas profundezas da superfície.
