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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.18.2014.tde-18032015-152955
Document
Author
Full name
Gilmar Wilian Barreto
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Carlos, 2014
Supervisor
Committee
Cintra, Jose Carlos Angelo (President)
Albuquerque, Paulo José Rocha de
Aoki, Nelson
Penna, Antonio Sergio de Pietro Damasco
Tsuha, Cristina de Hollanda Cavalcanti
Title in Portuguese
Projeto de uma perfuratriz multifuncional para execução de estacas e desenvolvimento de um ensaio de campo que utiliza o sistema de monitoração eletrônica da perfuratriz
Keywords in Portuguese
Energia
Ensaio de Campo FDT
Estaca
Perfuratriz
Princípio de Hamilton
Abstract in Portuguese
Esta tese apresenta, o projeto de uma perfuratriz que permite a execução de cinco tipos de fundação profunda, e o desenvolvimento de um ensaio de campo que possibilita avaliar as resistências por atrito lateral desenvolvidas entre o instrumento envolvido pelo solo escavado e o terreno natural. A perfuratriz foi projetada para executar estacas dos tipos hélice contínua monitorada, escavadas com trado mecânico, hélice segmentada monitorada, raiz e hollow-auger. As estacas dos tipos hélice contínua monitorada e as escavadas com trado mecânico são muito utilizadas no Brasil; as estacas raiz e hollow-auger são utilizadas em situações especiais e a estaca hélice segmentada monitorada é mais recente, mas sua aplicação tem tido um crescimento importante nos últimos dez anos. Para a perfuratriz multifuncional são apresentados cálculos e desenhos básicos dos principais conjuntos. Para a nova investigação de campo, denominada FDT - Full Displacement Test, é apresentado um desenvolvimento teórico com base no princípio universal da conservação de energia que, em termos práticos, resulta na obtenção da parcela de atrito lateral, denominado atrito lateral unitário equivalente (fse). Os resultados obtidos a partir dos dados aquisitados pelo sistema de monitoramento eletrônico da perfuratriz apresentaram-se concordantes entre si, indicando a possibilidade de praticamente se conseguir a repetibilidade do ensaio. Entre os diversos ensaios realizados, foi dada ênfase aos ensaios realizados no campo experimental de Fundações e Geotecnia da Faculdade de Engenharia Agrícola FEAGRI, da Universidade de Campinas - UNICAMP e foram feitas correlações com as resistências obtidas nas provas de carga estáticas realizadas no local por Albuquerque (2001), a partir dos ajustes feitos para o nível instrumentado na profundidade de 11,70 m para o qual foi determinado um fator (G2), para cada tipo de estaca ensaiada (escavada, hélice contínua e ômega). A partir dos ajustes feitos para o nível 11,70 m foram feitas previsões de capacidade de carga por atrito lateral para os outros níveis instrumentados (5,00 m; 11,10 m e 12,00 m), sendo que os resultados apresentaram-se concordantes.
Title in English
Design of a multifunctional drilling rig for the construction of piles and development of a field test using its electronic monitoring system
Keywords in English
Drilling rig
Energy
Field Test FDT
Hamiltons Principle
Pile
Abstract in English
This thesis presents the design of a drilling rig that allows the execution of five types of deep foundation, and the development of a field test that allows measuring the skin friction resistance developed between the instrument involved by the excavated ground and the natural soil. The drilling rig was designed to make continuous flight auger, bored pile, continuous flight auger with segmented auger, root pile and hollow-auger pile. The continuous flight auger and bored piles are widely used in Brazil; the root pile and hollow-auger pile are used for in special conditions, and the continuous flight auger with segmented auger, is although more recent, but its application has had increased application grown in over the last ten years. For the multifunctional drilling rig, calculations and basic designs of the main sets are presented. For the new field test denominated FDT - Full Displacement Test, a theoretical development based on the universal principle of energy conservation was made carried out resulting and the result, in practical terms, was to obtain in the attainment of the skin friction defined in this thesis as equivalent unit skin friction (fse). The results obtained from the data acquired by the electronic monitoring system of drilling rigs were consistent among themselves, indicating the possibility of practically achieve the repeatability of the test. Among the various tests performed, emphasis was given to tests in the experimental field of foundations and geotechnics, of the College of Agricultural Engineering FEAGRI, Campinas University UNICAMP, and were correlated to the skin friction resistance obtained from the static load tests performed on site by Albuquerque (2001), based on the adjustments done to the instrumented level depth of 11.70 m, for which a factor (G2) was given in each type tested (bored, C.F.A and omega). From the adjustments made to the 11,70 m level, load-bearing capacity of skin friction predictions were made for other instrumented levels (5.00 m; 11.10 m and 12.00 m) presenting consistent results.
 
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Publishing Date
2015-04-02
 
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