Perforación horizontal helicoidal (horizontal auger boring)

La perforación horizontal con tornillo helicoidal (horizontal auger boring) es una tecnología sin zanja (trenchless) que se utiliza para instalar tuberías metálicas o de hormigón de diámetros entre 100 y 1500 mm en terrenos blandos sin bloques. La perforación se realiza mediante el corte de un eje broca equipado con bordes de corte tipo cincel. Los escombros se evacuan del tornillo sin fin a través de la tubería y son conducidos hasta el inicio de la perforación. Esta tecnología permite instalaciones hasta de 240 m de longitud con control de dirección en los 360º vertical y horizontal). Es un procedimiento muy útil en instalaciones bajo estructuras como vías de cualquier tipo, cuerpos de agua, edificaciones etc.

Os dejo algunos vídeos para veáis su funcionamiento. El primero es una técnica no guiada, el segundo, técnica guiada.

Referencias:

YEPES, V. (2015). Maquinaria para sondeos, movimiento de tierras y construcción de firmes. Apuntes de la Universitat Politècnica de València, Ref. 242. Valencia, 404 pp.

Perforación percusiva por compactación (impact moling)

Topo de percusión. http://www.groundforce.uk.com/
Topo de percusión. http://www.groundforce.uk.com/

La perforación por compactación con topo de percusión (impact moling o earth piercing): Consiste en una perforación por impacto empleada en la instalación de tubería con tecnología sin zanja (trenchless). La perforación se realiza sin necesidad de desplazar el suelo (compaction boring). El proceso de perforación es independiente de la inserción de la tubería.

Se utiliza un dispositivo en forma de torpedo que contiene en su nariz un martillo de movimiento alternativo que provoca una fuerza de impacto que impulsa el torpedo hacia delante. Puede avanzar de 7 a 120 cm por minuto. Tras el torpedo se inserta un cable que sirve para tirar de la tubería que va a colocarse. Si el tubo es rígido, entonces se empuja a través de orificio abierto.

Pueden abrirse diámetros de 30 a 180 mm en una sola operación, aunque con múltiples pasadas pueden alcanzarse los 200 – 250 mm de diámetro. Los martillos neumáticos de perforación horizontal son normalmente usados para distancias de entre 5 y 25 m. Este método requiere, aparte de los correspondientes planos actualizados de servicios, del acompañamiento de técnicas indirectas de localización de líneas de servicio y tuberías, como el georradar (GPR) y el detector electromagnético de servicios, para evitar afectarlas durante la perforación. Continue reading “Perforación percusiva por compactación (impact moling)”

Construcción sismo-resistente: las claves de los edificios chilenos

1625153¿Por qué los edificios chilenos modernos se comportan tan bien frente a los sismos? La calidad de la tecnología antisísmica empleada en las edificaciones chilenas, que permitió que solo un 1 % sufriera daños estructurales durante el terremoto del año 2010, el sexto más grande del mundo, ha impulsado el interés de varios países de la región por estos dispositivos. En estructuras de hasta 18 pisos se utiliza el aislamiento sísmico, que permiten interrumpir la estructura en su conexión a nivel del suelo y generar una interfaz para que el movimiento sísmico no se propague hacia la estructura. En cambio, en las construcciones de mayor altura se emplea la disipación de energía, que aprovecha el movimiento de la estructura para conectar entre dos puntos un sistema que disipe la energía producto de la deformación relativa de éstos.

Os dejo esta entrevista de televisión al decano de ingeniería de la Universidad Católica de Chile Juan Carlos de la Yera. Es muy ilustrativa e interesante.

También os paso un vídeo explicativo al respecto.

Procedimiento para la construcción y reparación de pavimentos de hormigón

losaLa construcción y la reparación de losas de hormigón usadas como pavimento es un reto que requiere el uso de técnicas constructivas. Uno de los problemas principales radica en la solución de las juntas para conseguir economía y durabilidad en la ejecución de esta unidad de obra. Os presento a continuación una solución de la empresa FAROBEL que resuelve el problema con losas más pequeñas y de menor espesor (entre 3,30 y 0,80 m) para reducir las tensiones por flexión debidas a las cargas y gradientes térmicos.  La reparación de los firmes actuales de asfalto se hace con pequeñas losas de 0,8*1,1*0,08 con juntas JRI+ y la reparación de los firmes de hormigón con una aplicación de la junta JRI+ para pavimentos de hormigón ya existentes. Para ello se utiliza una junta machihembrada tipo JRI+ que apoya los bordes y permite giros entre dichos bordes de losas. A esa junta se le dota de gomas impermeables, resultando un pavimento con transferencia de cargas e impermeabilidad permanentes.

jri+detalles

Las ventajas que presenta esta tecnología se pueden resumir en los siguientes puntos:

1.- Elimina las capas de base

2.- Elimina los pasadores

3.- Elimina el corte y el sellado

4.- Disminuye el espesor de las losas de hormigón

5.- Disminuye el mantenimiento

6.- Puede ponerse la capa asfáltica de rodadura sin erosionarse en la zona de la fisura.

7.- Aumenta la vida útil del pavimento

sistemafuerzasJri+

Os dejo un vídeo sobre la instalación:

También os dejo un artículo de José Ramón Vázquez sobre el tema.

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Hinca de pilotes o tablestacas por inyección de agua a presión

Pilote de hormigón armado hincado con lanza de agua a presión (FHWA)
Pilote de hormigón armado hincado con lanza de agua a presión (FHWA)

La hinca de elementos en suelos granulares compactos como las arenas, especialmente en terrenos secos, presentan serias dificultades que pueden resolverse mediante la inyección de agua a presión en la punta del pilote o la tablestaca o en alojamientos previamente preparados en sus caras. La presión del agua, de unos 0,4 a 4 MPa, debe ser apropiada al tipo de terreno y al elemento a hincar, con un caudal de alimentación permanente del orden de 72 a 900 m3/h.

Este procedimiento, aunque podría ser suficiente para la hinca, lo usual es que se combine con otros sistemas de tipo dinámico, especialmente la vibración. La hinca con chorro de agua es muy recomendable en zonas donde el rechazo se presente al 100%, como son los terrenos arenosos, sin embargo, en suelos arcillosos, la eficacia de la inyección de agua es prácticamente nula. En terrenos granulares con gravas gruesas y bolos, la inyección de agua puede no movilizarlas, y por tanto, también el efecto es bajo. Con todo, hay que prever las consecuencias que puede tener en el entorno de la hinca por la pérdida de cohesión que tendrá el terreno. Este procedimiento no se recomienda en aquellos pilotes que vayan a trabajar por fuste o que soporten cargas horizontales importantes, debido justamente al aflojamiento del terreno.

Las normas obligan a que la lanza de agua se quede entre 1 y 4 m por encima de la profundidad prevista, puesto que el suelo se afloja. La hinca se terminará, por tanto, con un procedimiento ordinario. Esta prescripción es muy importante en el caso de los pilotes que trabajen por punta. También se suspenderán los trabajos si el pilote empieza a torcerse debido a una perturbación excesiva del terreno.

Dejamos a continuación un vídeo para ilustrar el procedimiento constructivo.

Referencias:

YEPES, V. (2016). Procedimientos de construcción de cimentaciones y estructuras de contención. Colección Manual de Referencia. Editorial Universitat Politècnica de València, 202 pp. ISBN: 978-84-9048-457-9. (link)

Pilote “monotubo” Unión

MonotubeEl pilote “monotubo” Unión es apropiado para pequeños trabajos donde no se requiera un equipo especial de hinca, como es un mandril. Se trata de un tubo de acero de sección cónica y  estriada de pequeño espesor que se hinca en el terreno sin ayuda de un núcleo o mandril. El estriado le permite soportar los esfuerzos de hinca sin pandeo. Presentan un diámetro de 20 cm en punta y de 30 a 45 cm en cabeza. Se emplea en longitud hasta de 37 m y cargas de 300 a 600 kN. Son especialmente apropiados para trabajos pequeños, porque no requieren equipos especiales de hinca, como es el mandril.

Referencias:

YEPES, V. (2016). Procedimientos de construcción de cimentaciones y estructuras de contención. Colección Manual de Referencia. Editorial Universitat Politècnica de València, 202 pp. ISBN: 978-84-9048-457-9. (link)

Pilote “button-bottom”

Pilote entubado “button-bottom” (Western Foundation Corporation Viginia, USA)
Pilote entubado “button-bottom” (Western Foundation Corporation Viginia, USA)

Este tipo de pilote emplea un tubo metálico de unos 35 cm de diámetro que se hinca en el terreno hasta el rechazo. Presenta en el extremo del tubo una punta de hormigón prefabricado (button) de diámetro algo mayor que queda perdida. La forma y resistencia de esta punta permite atravesar estratos de gran resistencia. La chapa ondulada que ha de proteger al hormigón se hace descender por el interior del tubo hasta su unión con el fondo (bottom) y a continuación se hormigona mientras se extrae la entubación de hinca sin peligro gracias a la fijación de la chapa interior. Esta chapa corrugada en principio favorecería la resistencia por fuste del pilote, sin embargo, el hueco que se forma alrededor de la misma cuando se recupera el tubo de hinca no favorece el rozamiento, por lo que es mejor considerar que trabaja por punta. Su longitud alcanza unos 20 – 30 m, soportando cargas de unos 500 kN o mayores. Este tipo de pilote es patente de Western.

Referencias:

YEPES, V. (2016). Procedimientos de construcción de cimentaciones y estructuras de contención. Colección Manual de Referencia. Editorial Universitat Politècnica de València, 202 pp. ISBN: 978-84-9048-457-9. (link)

Recepción y entrega de la obra

images (1)La finalización de la obra y la entrega de la infraestructura están muy interrelacionadas. Es la última etapa del trabajo realizado por la empresa constructora y por la dirección de obra, previa a la aceptación de la infraestructura por el promotor. Normalmente se lleva a cabo coordinadamente entre la dirección de obra y el constructor.

En primer lugar, el constructor comunicará por escrito a la dirección de obra la fecha prevista para la terminación de los trabajos de construcción, de modo que se pueda realizar la recepción de la infraestructura. Esta es una de las principales tareas a llevar a cabo por la dirección de obra, a la que también debe acudir el representante del promotor y el propio constructor. Su consecuencia es un documento denominado Acta de Fin de Obra (en edificación) o Acta de Recepción (en ingeniería civil).

Si se encuentran las obras en buen estado y de acuerdo con las prescripciones previstas, el técnico designado por el promotor las da por recibidas, levantándose la correspondiente acta. Cuando las obras no se hallen en estado de ser recibidas se hace constar en el acta y el director facultativo señala los defectos observados y detalla las instrucciones precisas, fijando un plazo al constructor para que solvente los defectos. Si transcurrido dicho plazo continúan los defectos detectados, puede concedérsele al constructor un nuevo aplazamiento improrrogable o declarar resuelto el contrato. En cualquier caso, pueden firmarse actas de recepción parciales.

La firma del acta supone un punto de inflexión, dado que transfiere la responsabilidad de la infraestructura del constructor al cliente. La dirección de obra debe cerciorarse de que el cliente dispone de las garantías y de las medidas de seguridad necesarias antes de dar este paso.

Una vez firmada el Acta de Fin de Obra (o Acta de Recepción), sin ningún tipo de reparos, se inicia el plazo de garantía. El plazo de garantía se establece en el contrato atendiendo a la naturaleza y complejidad de la obra. Las fianzas (o garantías) empleadas desde el principio de la obra suelen mantenerse hasta la finalización del plazo de garantía. Estas fianzas son fundamentales en el caso de que exista algún tipo de reclamación posterior, puesto que le garantizan al promotor una mínima compensación económica.

entrega obra
Se debe tener precaución con la recepción tácita, sobre todo cuando hay inauguraciones con obras no acabadas.

Durante el plazo de garantía, el constructor se encarga de la conservación y policía de las infraestructuras, con arreglo a lo previsto en los pliegos y a las instrucciones que da el director de la obra. Dentro de un plazo predeterminado, anterior al cumplimiento del plazo de garantía, el director facultativo redacta un informe sobre el estado de las obras. Si éste es favorable, el constructor queda relevado de toda responsabilidad, procediéndose a la devolución o cancelación de la garantía y a la liquidación, en su caso, de las obligaciones pendientes. En ese caso puede firmarse un Acta de Fin de Contrato o un Certificado Final.

En el caso de que el informe no sea favorable y los defectos observados se deban a deficiencias en la ejecución de la obra y no al uso de lo construido, durante el plazo de garantía el director facultativo procede a dictar las oportunas instrucciones al constructor para su debida reparación. Para ello se le concede un plazo durante el cual continúa encargado de la conservación de las obras, sin derecho a percibir cantidad alguna por ampliación del plazo de garantía.

Transcurrido el plazo de garantía, si el informe del director de la obra sobre el estado de las mismas es favorable, se formula por el director facultativo la propuesta de liquidación de los trabajos realmente ejecutados; se toma como base para su valoración las condiciones económicas establecidas en el contrato. La propuesta de liquidación se notifica al constructor para que preste su conformidad o manifieste los reparos que estime oportunos. Dentro del transcurso del plazo establecido para tal fin, el promotor debe aprobar la liquidación y abonar, en su caso, el saldo resultante de la misma. El saldo de la liquidación es, por lo tanto, la diferencia entre el importe total líquido y el importe certificado a origen. En el caso de que se haya certificado todo el presupuesto líquido vigente, ambas cifras coinciden, y el saldo de liquidación es nulo.

Os paso a continuación un vídeo de la  Escuela de Edificación Roberto de Molesmes donde se explica este procedimiento. En el vídeo que se ofrece se expone información útil para gestionar el proceso de recepción de obra.

Referencias:

PELLICER, E.; YEPES, V.; TEIXEIRA, J.C.; MOURA, H.P.; CATALÁ, J. (2014). Construction Management. Wiley Blackwell, 316 pp. ISBN: 978-1-118-53957-6.

Ley 38/1999 de Ordenación de la Edificación – LOE

Pilotes de desplazamiento

hincado13Los pilotes de desplazamiento se construyen sin extraer las tierras del terreno. Están constituidos, total o parcialmente, por elementos prefabricados que se introducen en el suelo sin excavarlo previamente mediante un procedimiento denominado de forma genérica hinca. La introducción de un volumen adicional en el terreno produce una modificación significativa de su estado tensional.

En función del tipo y comportamiento del terreno el efecto de la hinca sobre el mismo es diferente. Así, se distingue claramente entre suelos granulares y suelos cohesivos:

  1.  En suelos granulares, la introducción de un volumen adicional hinca produce su compactación. Ello provoca, en general, una depresión en la superficie del terreno en la zona circundante al pilote.
  2. En suelos cohesivos, la hinca provoca una perturbación debido al aumento de las presiones intersticiales, el arrastre de una pirámide de suelo bajo la punta, la rotura de estratos intermedios, etc. Estas modificaciones suponen un comportamiento dependiente del tiempo del suelo cohesivo, por disipación de presiones intersticiales y, en general, su endurecimiento.

La hinca es el procedimiento de introducción de pilotes en el terreno mas antiguo –los primeros pilotes fueron de madera-. La hinca puede  realizarse con diferentes métodos o sistemas:

  • Hinca dinámica o por impacto. Se introduce el pilote en el terreno mediante una sucesión de golpes en la cabeza del mismo con unos equipos denominados martinetes o martillos. Es el método de hinca mas versátil y mas utilizado.
  • Hinca por vibración. Unos equipos denominados vibrohincadores. Su uso está prácticamente limitado a la hinca de perfiles metálicos, tanto de pilotes como de tablestacas.
  • Hinca por presión.
Pilotes prefabricados. Vía http://fernandeztadeo.com

Una vez hincado en el terreno, éste ejerce sobre el pilote y en toda su superficie lateral, una fuerza de adherencia que aumenta al continuar clavando mas pilotes en las proximidades, pudiendo conseguir mediante este procedimiento, una consolidación del terreno . Es por ello que la hinca de un grupo de pilotes se debe realizar siempre de dentro hacia afuera.

Existen en el mercado un buen número de tipos de pilotes  que pueden ser considerados como pilotes de desplazamiento atendiendo a los efectos que produce su introducción en el terreno. En su mayor parte, se trata de elementos prefabricados que son introducidos mediante  hinca, aunque hay otros, cuyas técnicas de ejecución son mas similares a las de los pilotes de extracción que sin embargo deben ser considerados como pilotes de desplazamiento.

 Según la configuración del pilote, se pueden diferenciar dos grupos de pilotes de desplazamiento:

  • Pilotes de desplazamiento prefabricados. El pilote es un elemento estructural completamente prefabricado previamente y es introducido en el suelo  mediante hinca u otros sistemas. Dentro de este grupo están los pilotes de madera, de hormigón armado o pretensado y los pilotes metálicos.
  • Pilotes de desplazamiento hormigonados “in situ. Se introduce en el terreno mediante hinca u otro sistema, no el pilote sino un elemento auxiliar (tubo metálico con tapón en la punta o un tapón de gravas u hormigón). El hueco generado por la hinca de este elemento se rellena con hormigón fresco y armadura, generando el pilote propiamente dicho. El elemento auxiliar o parte de él puede ser posteriormente extraído. Dentro de este grupo están los pilotes de hormigón “in situ” con camisa prehincada, los pilotes de hormigón “in situ” apisonados tipo “Franki”, los pilotes roscados sin extracción de terreno y otros.

 

Un post para ampliar información sobre diseño y pruebas de pilotes prefabricados hincados podéis verlo en un artículo de Carlos Fernández Tadeo:  http://fernandeztadeo.com/WordPress/?p=2647

Os dejo a continuación un vídeo sobre la construcción e hincado de pilotes de 40 x 40 cm de sección y 15,00 m de longitud en un tramo. Para mayor informacion: www.cimentacionesaplicadas.com

 Referencias:

YEPES, V. (2016). Procedimientos de construcción de cimentaciones y estructuras de contención. Colección Manual de Referencia. Editorial Universitat Politècnica de València, 202 pp. ISBN: 978-84-9048-457-9. (link)

Innovaciones en materia de tecnología de puentes, por Javier Manterola

Os paso a continuación una conferencia impartida por el profesor D. Javier Manterola Armisén sobre las innovaciones en materia de tecnología de puentes. Javier Manterola es doctor ingeniero de caminos, catedrático de puentes y
Académico de número de la Real Academia de Bellas Artes de San Fernando, Madrid. Espero que os guste tanto como a mí.