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Hinca de pilotes o tablestacas por inyecci贸n de agua a presi贸n

Pilote de hormig贸n armado hincado con lanza de agua a presi贸n (FHWA)

Pilote de hormig贸n armado hincado con lanza de agua a presi贸n (FHWA)

La hinca de elementos en suelos granulares compactos como las arenas, especialmente en terrenos secos, presentan serias dificultades que pueden resolverse mediante la inyecci贸n de agua a presi贸n en la punta del pilote o la tablestaca o en alojamientos previamente preparados en sus caras. La presi贸n 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 alimentaci贸n permanente del orden de 72 a 900 m3/h.

Este procedimiento, aunque podr铆a ser suficiente para la hinca, lo usual es que se combine con otros sistemas de tipo din谩mico, especialmente la vibraci贸n. 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 inyecci贸n de agua es pr谩cticamente nula. En terrenos granulares con gravas gruesas y bolos, la inyecci贸n de agua puede no movilizarlas, y por tanto, tambi茅n el efecto es bajo. Con todo, hay que prever las consecuencias que puede tener en el entorno de la hinca por la p茅rdida de cohesi贸n que tendr谩 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 terminar谩, por tanto, con un procedimiento ordinario. Esta prescripci贸n es muy importante en el caso de los pilotes que trabajen por punta. Tambi茅n se suspender谩n los trabajos si el pilote empieza a torcerse debido a una perturbaci贸n excesiva del terreno.

Dejamos a continuaci贸n un v铆deo聽para ilustrar el procedimiento constructivo.

Referencias:

YEPES, V. (2016). Procedimientos de construcci贸n de cimentaciones y estructuras de contenci贸n. Colecci贸n Manual de Referencia. Editorial Universitat Polit猫cnica de Val猫ncia, 202聽pp. ISBN: 978-84-9048-457-9. (link)

21 septiembre, 2015
 
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Pilotes de desplazamiento

hincado13Los pilotes de desplazamiento se construyen sin extraer las tierras del terreno. Est谩n constituidos, total o parcialmente, por elementos prefabricados que se introducen en el suelo sin excavarlo previamente mediante un procedimiento denominado de forma gen茅rica hinca. La introducci贸n de un volumen adicional en el terreno produce una modificaci贸n significativa de su estado tensional.

En funci贸n del tipo y comportamiento del terreno el efecto de la hinca sobre el mismo es diferente. As铆, se distingue claramente entre suelos granulares y suelos cohesivos:

  1. 聽En suelos granulares, la introducci贸n de un volumen adicional hinca produce su聽compactaci贸n. Ello provoca, en general, una depresi贸n en la superficie del terreno en la zona circundante al pilote.
  2. En suelos cohesivos, la hinca provoca una perturbaci贸n debido al aumento de las presiones intersticiales, el arrastre de una pir谩mide de suelo bajo la punta, la rotura de estratos intermedios, etc. Estas modificaciones suponen un comportamiento dependiente del tiempo del suelo cohesivo, por disipaci贸n de presiones intersticiales y, en general, su聽endurecimiento.

La hinca es el procedimiento de introducci贸n de pilotes en el terreno mas antiguo 鈥搇os primeros pilotes fueron de madera-. La hinca puede 聽realizarse con diferentes m茅todos o sistemas:

  • Hinca din谩mica o por impacto. Se introduce el pilote en el terreno mediante una sucesi贸n de golpes en la cabeza del mismo con unos equipos denominados martinetes o martillos. Es el m茅todo de hinca mas vers谩til y mas utilizado.
  • Hinca por vibraci贸n. Unos equipos denominados vibrohincadores. Su uso est谩 pr谩cticamente limitado a la hinca de perfiles met谩licos, tanto de pilotes como de tablestacas.
  • Hinca por presi贸n.

Pilotes prefabricados. V铆a http://fernandeztadeo.com

Una vez hincado en el terreno, 茅ste 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 consolidaci贸n 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 n煤mero de tipos de pilotes 聽que pueden ser considerados como pilotes de desplazamiento atendiendo a los efectos que produce su introducci贸n en el terreno. En su mayor parte, se trata de elementos prefabricados que son introducidos mediante 聽hinca, aunque hay otros, cuyas t茅cnicas de ejecuci贸n son mas similares a las de los pilotes de extracci贸n que sin embargo deben ser considerados como pilotes de desplazamiento.

聽Seg煤n la configuraci贸n 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聽 mediante hinca u otros sistemas. Dentro de este grupo est谩n los pilotes de madera, de hormig贸n armado o pretensado y los pilotes met谩licos.
  • Pilotes de desplazamiento hormigonados 鈥in situ. Se introduce en el terreno mediante hinca u otro sistema, no el pilote sino un elemento auxiliar (tubo met谩lico con tap贸n en la punta o un tap贸n de gravas u hormig贸n). El hueco generado por la hinca de este elemento se rellena con hormig贸n fresco y armadura, generando el pilote propiamente dicho. El elemento auxiliar o parte de 茅l puede ser posteriormente extra铆do. Dentro de este grupo est谩n los pilotes de hormig贸n 鈥in situ鈥 con camisa prehincada, los pilotes de hormig贸n 鈥渋n situ鈥 apisonados tipo 鈥淔ranki鈥, los pilotes roscados sin extracci贸n de terreno y otros.

 

Un post para ampliar informaci贸n sobre dise帽o y pruebas de pilotes prefabricados hincados pod茅is verlo en un art铆culo de Carlos Fern谩ndez Tadeo:聽聽http://fernandeztadeo.com/WordPress/?p=2647

Os dejo a continuaci贸n un v铆deo sobre la construcci贸n e hincado de pilotes de 40 x 40 cm de secci贸n y 15,00 m de longitud en un tramo. Para mayor informacion: www.cimentacionesaplicadas.com

Referencias:

YEPES, V. (2016). Procedimientos de construcci贸n de cimentaciones y estructuras de contenci贸n. Colecci贸n Manual de Referencia. Editorial Universitat Polit猫cnica de Val猫ncia, 202聽pp. ISBN: 978-84-9048-457-9. (link)

16 septiembre, 2015
 
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Hincado de perfiles con martinete neum谩tico

La hinca es la operaci贸n de introducir los pilotes prefabricados en el terreno. Esta hinca se realiza con una m谩quina denominada machina o martinete, que lleva montado un martillo de impactos y ocasionalmente vibrohincadores. En el caso del martinete neum谩tico, el ariete que golpea asciende gracias a la presi贸n del aire comprimido. En el caso del martinete de simple efecto, se introduce el aire comprimido en un cilindro para levantar una maza (0,6 a 1,5 m de carrera) y luego se libera el aire para que la maza caiga por gravedad. Suelen darse entre 35 y 60 golpes por minuto. En el de doble efecto, el aire comprimido tambi茅n se utiliza para acelerar la ca铆da de la maza. Como ventajas podemos apuntar la sencillez de la operaci贸n y el mantenimiento, as铆 como el buen control de la energ铆a aportada. En cambio, es necesario equipos externos (compresor).

Para que pod谩is ver c贸mo trabajan estas m谩quinas, os dejo un par de v铆deos que espero os gusten.

(m谩s…)

8 marzo, 2015
 
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Universidad Politécnica de Valencia