Tipos de Valas

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Factores acidentais de estabilidade Principais tipos de escavação Auto de recepção do andaime Ficha n.º 03 – Execução de sapatas/maciços em betão Equipamento a disponibilizar

Tema: Segurança do Trabalho na Construção Módulos neste tema


Módulo: 08 - Equipamentos de Protecção Colectiva Tópicos neste módulo

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Protecções colectivas As medidas de protecção contra o soterramento poderão ser classificadas em dois grandes grupos: Protecções colectivas contra o soterramento

Execução de taludes

Talude em plano inclinado

Execução de contenções

Entivação

1. Execução de taludes A execução de taludes deve respeitar sempre o talude natural dos solos, definindo-se este como o ângulo de maior inclinação em que uma parede de solo escavado se mantém indefinidamente sem que os materiais que o constituem se desmoronem ou deslizem.


O talude natural deve ser, obviamente, igual ao ângulo de inclinação dos materiais vulgarmente designado por ângulo « φ».

Como mera indicação, uma vez que os valores reais dependem de factores como o grau de compactação, homogeneidade, homogeneidade, permeabilidade da camada superficial e vibrações, apresentam-se seguidamente os ângulos dos taludes naturais para os principais tipos de terreno:

Ângulos de taludes naturais Natureza do terreno

Terreno seco

Terreno húmido

Rocha dura

80º a 90º

80º

Rocha banda

55º

55º

Aterro compacto

45º

0º

Terra vegetal

45º

30º

Mistura de areia e argila

45º

30º

Argila, marga e cascalho

35 a 40º

20º a 30º


Ângulos de taludes naturais Natureza do terreno

Terreno seco

Terreno húmido

Areia fina

30º

20º

Para a assegurar a estabilidade de um talude que, como vimos anteriormente, depende da coesão e do ângulo de atrito interno, torna-se primordial impedir o desprendimento de materiais do talude e o movimento de escorregamento de massas rochosas ou terrosas resultantes dos seguintes factores: • Ângulo de inclinação do talude superior ao ângulo do talude natural; • Anomalias de natureza estrutural (fissuras, falhas, superfícies de escorregamento, lençóis argilosos, etc.); • Presença de água imóvel ou infiltrações de águas provenientes das chuvas ou da ruptura de redes de drenagem próximas; • Sobrecargas nos coroamentos devidas à deposição de terras retiradas da escavação, à circulação de veículos ou de máquinas na proximidade a construções existentes ou a vegetação de grande porte; • Vibrações induzidas pela circulação de veículos ou máquinas na proximidade dos coroamentos; • Condições atmosféricas adversas, adversas, tais como chuva e a geada; • Deficiente saneamento do talude em virtude da deposição de materiais soltos. A estabilização de taludes poderá ses conseguida através das seguintes técnicas: • Obturação de fissuras superficiais, compactando adequadamente o solo; • Colmatação e compactação de covas susceptíveis de transformarem em charcos; • Execução de canaletes drenantes que encaminhem as águas pluviais para locais onde não causem problemas; • Criação de uma zona de protecção ao coroamento de, no mínimo, 2 m, através de um batente para evitar vibrações e sobrecargas;


• Redução da inclinação do talude ou alteração da sua geometria, através de execução de banquetas;

• Revestimento dos taludes sujeitos a chuvas intensas com materiais impermeabilizantes, tais como, plásticos ou geomantas;

• Avaliação e verificação periódica do grau de estabilidade dos blocos de grandes dimensões encastrados nos taludes e da relevância da sua parte enterrada; • Desprendimento dos blocos de grandes dimensões que se considerem instáveis; • Aumento da resistência do corpo do talude t alude por projecção de betão (gonitagem ou pregagem);


• Injecção de produtos consoante a constituição do terreno, reduzindo não só a sua permeabilidade, como, também, aumentando a estabilização em solos compostos por materiais mais «grossos»; • Verificação da probabilidade de existência no talude de formações estáveis de areia/rocha susceptíveis de causar escorregamento. escorregamento. Caso existam, devem ser revestidas com placa ou rede solidamente presa ao solo, no alto do talude, de modo a impedir o desmoronamento da crista.

2. Execução de contenções A contenção de terrenos para impedir desabamentos/soterramentos desabamentos/soterramentos em escavações executa-se à custa da entivação dos mesmos, a qual será constituída por num conjunto de elementos verticais ou horizontais travados por escoras que suportam os impulsos do terreno, ou por um revestimento em madeira ou em painel metálico das paredes rochosas ou terrosas da escavação. Por princípio, toda a vala com mais de 1,30 m de profundidade e uma largura ≤2/3 da sua profundidade deve ser protegida contra a cedência dos terrenos. A escolha do método de entivação e do material a utilizar irá depender da natureza do terreno, da falta de espaço (situação bastante frequente em zonas urbanas onde não é possível respeitar os taludes naturais) e do tipo de trabalhos a efectuar. Independentemente Independentemente da solução a implementar i mplementar na prática, o papel da entivação terá que satisfazer às seguintes condições: • Ser colocada no local, sem expor os seus executantes ao risco de desabamento/soterramento; • Ser suficientemente resistente para se opor ao impulso exercido pelo terreno sobre as paredes da escavação sem se deformar ou se romper. No quadro seguinte, encontra-se um exemplo para a determinação do impulso do terreno utilizando a Fórmula de Terzaghi:


• Ser concebida de modo a constituir um conjunto que não se possa mover facilmente, caso ocorra um impulso oblíquo nas paredes da escavação.

Planeamento e execução de entivação Destacamos as seguintes regras de projecto a implementar no planeamento e execução de uma entivação: • O escoramento deve acompanhar o avanço da escavação; • Avaliar as características do terreno, dado que qualquer sistema de entivação (com escoras ou com elementos autoportantes) pode entrar em colapso se a fundação não for estável; • Considerar que os esforços exercidos sobre as escoras são maiores que a força horizontal produzida pelo impulso do terreno; • Ter em linha de conta que as escoras oblíquas forçam os elementos de contenção (painéis) em contacto com o terreno de baixo para cima (força (for ça vertical ascendente) • Considerar que a união entre os elementos de escoramento e os de contenção têm de ter uma resistência adequada aos esforços a que a entivação será sujeita.

Características das entivações De acordo com o artigo 72.º do Regulamento de Segurança no Trabalho da Construção Civil (Decreto 41821, de 11 de Agosto A gosto de 1958), os elementos destinados a suportar directamente os


impulsos do terreno deverão estar mais ou menos afastados entre si e possuir maior ou menor secção conforme a natureza do terreno e a profundidade da escavação.

Os esquemas mencionados adiante, indicam, para as três hipóteses referidas na tabela anterior, quais as armações mais convenientes. convenientes. Armações das entivações Tipo de terreno

Esquemas

Média consistência

Média consistência

Sem consistência

Por outro lado, o artigo 71.º do mesmo Regulamento de Segurança no Trabalho da Construção Civil refere que para as escoras conservarem os restantes elementos na posição horizontal, devem satisfazer as seguintes condições:


• Possuírem boa resistência, sendo calculadas como colunas devido ao efeito de varejamento; • Serem apertadas por macacos, cunhas ou por outro processo apropriado; • Descansarem sobre uma base estável, quando transmitirem directamente ao terreno as cargas que suportem; • Impedirem, por meio de espeques adequados, o escorregamento da sua extremidade inferior, quando forem inclinadas; • Efectuarem a ligação com os outros elementos de entivação através de cunhas cravadas (escavação manual) ou aparafusadas aparafusadas (escavação ( escavação mecânica).

Sistemas de entivação A entivação poderá ser efectuada através dos seguintes sistemas: • Em duas faces opostas: é utilizada em valas pouco profundas. Os impulsos do terreno são transmitidos na horizontal e as escoras são colocadas horizontalmente horizontalmente de modo a conter as estruturas de suporte dos dois lados da vala.

Neste tipo de estruturas é imprescindível que as escoras tenham resistência suficiente para suportar os esforços resultantes dos impulsos de ambos os lados. As escoras poderão estar mais ou menos afastadas entre si dependendo da natureza do terreno e da profundidade da entivação. Estas entivações formam uma espécie de cofragem relativamente flexível, não descendo muitas vezes abaixo do nível de escavação. • Numa face com escoramento: é utilizada em escavações que não sejam em vala, podendo ser realizada com escoras dispostas para o interior da escavação ou ancoragens colocadas colocadas para o interior do terreno.

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• Entivação autoportantante – é utilizada em valas mais profundas ou nas quais não é admissível o atravancamento causado pelas escoras. Assim sendo, são cravados perfis metálicos (prumos) que suportam pranchas horizontais que contêm o terreno.

Os prumos são cravados por percussão através de bate-estacas e têm de se apresentar suficientemente rígidos à flexão para poderem resistir aos impulsos do terreno. A mesma rigidez deverá ser apresentada pelas pranchas que constituem os elementos horizontais.

Principais processos de entivação Conforme o tipo de terreno a escorar e de acordo com a forma de colocação (manual ou mecânico) e o momento de colocação (antes, durante ou após a escavação), existem os seguintes processos de entivação:


Processos de entivação Forma de colocação

Momento de colocação

Processos

Durante a escavação (todo o tipo de terreno)

Por enfiamento de pranchas de madeira Por enfiamento de cintura e pranchas

Manual Após a escavação (terrenos consistentes)

Após a escavação (terrenos consistentes)

Mecânico

Durante a escavação (todo o tipo de terreno)

Por colocação de painéis pré-fabricados ligeiros Por colocação de caixas rígidas metálicas Por colocação de caixas rígidas em madeira Por colocação de gaiolas Por entalhamento de caixas rígidas metálicas Por entalhamento de painéis metálicos e quadros de deslizamento

Antes da escavação (todo tipo de terreno)

Por cravação de estacas prancha

Entivação por enfiamento de pranchas de madeira Trata-se de um processo que não precisa que o terreno seja tratado (excepto se houver presença de água) e que utiliza apenas peças de madeira criteriosamente colocadas para materializar todos os elementos da entivação. Os painéis são constituídos por ocasião da colocação do sistema em obra através da cravação sucessiva de pranchas adjacentes de madeira.


As pranchas deverão ter uma espessura mínima de 0,40 m em comprimento rondando os 2 m, sendo o escoramento dos painéis formado por longarinas e escoras em madeira de secção circular dispostos em forma de quadros devidamente espaçados.

Entivação por enfiamento de cintura e pranchas Este processo derivado do anterior, consiste em colocar numa pré-escavação de aproximadamente 0,30 m, uma cintura que irá, numa fase posterior, sustentar superiormente as pranchas a serem assentes no interior da escavação em 0,15 m de terra fixa.

As cinturas que normalmente se utilizam neste processo são de fabrico artesanal e têm a vantagem de poderem ser concebidas de acordo com as dimensões da escavação.

Entivação por colocação de painéis pré-fabricados ligeiros Este processo consiste em conceber uma gaiola de protecção, constituída por dois painéis préfabricados, previamente preparados preparados para receber o escoramento definitivo, o qual será colocado numa fase posterior.

Este modo de entivar torna-se económico para valas de diferente tipo de formato e até 2,50 m de profundidade, tendo, também, como valor acrescentado o facto de permitir montar e desmontar os elementos de entivação sem existência de risco para os trabalhadores. Contudo, tem como desvantagem a circunstância de requerer muita mão-de-obra e os painéis terem um número reduzido de reutilizações.

Entivação por colocação de caixas rígidas metálicas


Os módulos de entivação constituídos por dois painéis metálicos (aço maciço, ligas leves ou alumínio), ligados entre si por escoras metálicas extensíveis, podem escorar escavações até 3 m de profundidade e largura compreendida entre os 0,90 m e 1,40 m.

A progressão da contenção pode ser desencadeada por dois processos pr ocessos alternativos: • Por tracção, em que as duas caixas rígidas são solidarizadas e vão-se arrastando ao longo da vala à medida das necessidades; necessidades; • Por deslocamento regular, em que se retira sistematicamente a última caixa da progressão da vala e se coloca em primeiro lugar. Este processo que sob ponto de vista da segurança poderá ser colocado em serviço sem ser preciso que o trabalhador desça à vala, permitirá um avanço rápido dos trabalhos, uma vez que não há necessidade de montagem e desmontagem dos elementos. Deixa também bastante espaço para se poder trabalhar e, apesar do custo inicial ser grande, torna-se economicamente vantajoso devido à elevada durabilidade do material e à possibilidade da sua reutilização.

Entivação por colocação de caixas rígidas em madeira Este tipo de entivação pré-fabricada é constituído por módulos de dois painéis em madeira (comprimento entre 2 m e 2,50 m, largura de 0,50 m a 0,90 m e espessura 0,06 m) ligados entre si por escoras metálicas extensíveis.


A execução da entivação que pode ser colocado integralmente na sua posição, tanto a partir do exterior, como por intervenção segura dos trabalhadores no interior da vala, divide-se em três fases: • No exterior da escavação procede-se primeiramente à união entre os painéis, bem como à regulação aproximada das escoras, constituindo-se, assim, os módulos de entivação; • Em seguida, encaminham-se os módulos para escavação, descendo-os descendo-os por intermédio de um equipamento elevatório; • Finamente, a partir do interior da vala bloqueiam-se dois painéis contra o terreno através dos dispositivos de regulação das escoras. Esta regulação deve ser feita dos elementos superiores para os inferiores Em termos de segurança, trata-se de um processo que apenas obriga a que os trabalhadores desçam à escavação após o pré-bloqueamento pré-bloqueamento das escoras, deixando bastante espaço para se movimentarem em virtude do afastamento entre escoras ser suficiente. Por outro lado, esta entivação apresenta, em relação aos processos tradicionais, as seguintes vantagens: • Permite atingir profundidade superior com baixo custo; • Permite um avanço rápido dos trabalhos; • Necessita de pouca mão-de-obra.

Entivação por colocação de gaiolas móveis Trata-se de uma estrutura metálica com resistência suficiente para poder suportar esforços dinâmicos e assimétricos a que se poderá sujeitar. As suas paredes são constituídas por pranchas e estacas largas, concebidas segundo cada empreitada e com dimensões adaptadas aos trabalhos que se venham a efectuar.

Estas gaiolas móveis utilizam-se em trabalhos de curta duração executados em terrenos cuja descompressão, descompressão, embora importante, não seja factor preponderante para causar risco de desabamento.

Entivação por entalhamento de caixas rígidas metálicas


Trata-se de um processo de entivação cujos módulos pré fabricados são previamente preparados numa zona exterior à vala, para poderem ser posteriormente entalhados no seu interior. Os painéis principais dos módulos têm, normalmente, comprimentos na ordem de 2 m, 2,50 m, 3 m e 3,50 m para 2,40 m de altura. Por sua vez, painéis de sobreposição têm 1,30 m de altura, com um afastamento máximo de 0,33 m relativamente à escora inferior.

A instalação dos módulos (base e de sobreposição) poderá ser efectuada adoptando os seguintes procedimentos: • Escavar uma secção da vala tão profunda, quanto o terreno permita. O corte piloto deverá estar compreendido entre 1 m e 1,25 m;

• Erguer o módulo montado com uma giratória e baixá-lo na vala;

• Alinhar e nivelar os módulos empurrando os painéis com o balde da giratória, colocando previamente os protectores nas cabeças dos painéis;


• Enterrar o módulo em estágios de 0,45 m a 0,50 m, escavando-se no máximo 0,50 m de cada vez junto das arestas de corte dos painéis; • Empurrar alternadamente os quatro cantos do módulo com a giratória, para manter o seu nivelamento;

• Assegurar que, durante todo o processo, as escoras não fiquem inclinadas mais de 15º relativamente ao guia dos painéis e que nenhum canto do módulo fique empurrado mais de 0,20 m em relação a qualquer outro canto do módulo; • Colocar os ligadores de sobreposição sobre o módulo principal e fixá-los com quatro cavilhas de ligação e quatro troços de segurança; • Baixar o módulo de sobreposição sobre o módulo principal e fixar os dois com um outro jogo de cavilhas cavilhas de ligação e troços de segurança. segurança.

Entivação por entalhamento de painéis metálicos e quadros de deslizamento Neste processo utiliza-se um tipo de entivação pré-fabricado, constituído por painéis e quadros que servem para formar os montantes e por escoras metálicas extensíveis. Os montantes dispõem de calhas laterais por onde vão deslizar os painéis que são colocadas na devida posição por entalhamento.


Com este sistema vencem-se facilmente profundidades de 3 m e para profundidades até 7 m poder -se-á recorrer a montantes de dupla calha. Na execução da entivação adoptam-se os seguintes procedimentos: • Regular, primeiramente no exterior da vala, as escoras consoante a largura pretendida; • Escavar um troço de vala com uma pequena profundidade (1 m a 1,50 m) e segundo o comprimento dos painéis; • Colocar a primeira cinta nesta pré-vala, enterrando-a com o auxílio de uma giratória; • Colocar os painéis metálicos nas calhas dos montantes com a parte biselada virada para o interior da vala; • Introduzir no terreno a segunda cinta, fazendo deslizar os seus montantes ao longo dos bordos dos painéis e enterrando-a como a anterior; • Escavar a vala no interior da entivação realizada, enterrando progressivamente progressivamente os painéis e os quadros cerca de 0,50 m de cada vez; • Acrescentar progressivamente progressivamente os painéis, introduzindo-os nas calhas dos montantes. Do ponto de vista da segurança, este processo tem a vantagem de ser integralmente colocado em serviço sem que haja necessidade do trabalhador descer à vala. Permite, por outro lado, executar o trabalho com maior rapidez, dado existir bastante espaço, mercê do considerável afastamento entre as escoras. Apresenta como desvantagens a circunstância do custo ser relativamente elevado e apresentar dificuldades de utilização quando se verifica a presença de obstáculos ou de outras infraestruturas na escavação que dificultem ou possam impedir a instalação dos painéis

Entivação por cravação de estacas prancha Este processo baseia-se na cravação de cortinas de estacas prancha antes de se proceder à abertura da vala. Basicamente, este tipo de entivação é constituído por estacas prancha e por escoras que servem de suporte aos impulsos horizontais do terreno.

As estacas prancha existentes no mercado podem ter diversos perfis transversais, assim como as escoras, as quais, em muitas situações, poderão ser substituídas por quadros metálicos.


A cravação é geralmente efectuada com bate-estacas a ar comprimido. Em obras de grande envergadura, utiliza-se um equipamento constituído por duas máquinas de cravação movendo-se paralelamente paralelamente entre si sobre carris colocados a um distância regulável.

Na execução deste tipo de entivação, devem-se adoptar os procedimentos seguintes: • Escavar primeiramente um troço de vala com 0,60 m de profundidade que se deixa com as paredes verticais; • Cravar no terreno as estacas prancha utilizando as paredes da pré-vala como guia. A profundidade da cravação deverá ser aquela que é desejada para a vala, acrescentada de um comprimento que seja suficiente para garantir o encastramento do fundo. As pranchas na sua posição final devem sobressair da parte superior cerca de 0,15 m a 0,20 m; • Colocar escoramentos aos níveis determinados pela estabilidade da cortina de entivação. Do ponto de vista da segurança, este processo também pode ser integralmente colocado em serviço sem que haja necessidade do trabalhador descer à vala. Apresenta, contudo como principais desvantagens a circunstância de: • Ser um processo bastante ruidoso; • Ser elevado o custo das estacas embora amortizável em sucessivas utilizações, já que as estacas são recuperáveis; • Ser elevado o custo dos equipamentos de cravação e de extracção. Autores: Ernesto Dias Documentos relacionados


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