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Pilote de extracci贸n con fluidos estabilizadores

CPI-6Los pilotes perforados sin entubaci贸n con fluidos estabilizadores, denominados CPI-6 en la nomenclatura de las NTE-1977, permiten excavar en terrenos inestables o con nivel fre谩tico alto, debido a las propiedades expansivas y tixotr贸picas de los fluidos empleados, que ayudan a contener las paredes.聽Estos fluidos presentan propiedades tixotr贸picas en la bentonita y propiedades i贸nicas en los pol铆meros.

Los fluidos estabilizadores pueden ser utilizados para estabilizar la excavaci贸n en toda su altura o bien una parte. Durante la construcci贸n del pilote el nivel de lodos debe mantenerse en un nivel apropiado, siempre por encima del nivel fre谩tico al menos de 1,0 a 1,5 m.聽Este procedimiento es aplicable de preferencia en terrenos finos sin estratos granulares gruesos libres de matriz fina o grandes bloques.

Una vez acabada la perforaci贸n, se introduce la armadura y se hormigona utilizando la tuber铆a tremie hasta el fondo de la perforaci贸n. La tuber铆a se va subiendo a medida que se hormigona, procurando que su boca inferior est茅 embebida un m铆nimo de 4 m dentro de la columna ya hormigonada para evitar posibles cortes durante el hormigonado. La consistencia del hormig贸n debe ser fluida. Durante el hormigonado deben controlarse nuevamente las caracter铆sticas de los lodos de bentonita para evitar contaminaciones en el hormig贸n. Los di谩metros utilizados en este tipo son, seg煤n la NTE, de 45 a 125 cm, aunque la maquinaria actual permite pilotes de di谩metros mayores.

Se pueden alcanzar profundidades superiores a 50 m, en funci贸n de las caracter铆sticas del Kelly telesc贸pico que sostiene la herramienta de perforaci贸n. Sin embargo hay que tener en cuenta la complicaci贸n que supone el uso de lodos benton铆ticos a medida que aumenta la profundidad.

Su uso es habitual como pilotaje trabajando por punta, apoyado en roca o capas duras de terreno. Cuando se atreviesen capas blandas que se mantengan sin desprendimientos por efecto de los lodos.

Fases de ejecuci贸n:

  1. Excavaci贸n con cuchara y vertido de lodo en la excavaci贸n para extracci贸n de la tierra.
  2. Cambio de lodo contaminado y limpieza del fondo del pilote
  3. Introducci贸n de las armaduras.
  4. Hormigonado desde el fondo mediante tubo Tremie y recuperaci贸n del lodo.
  5. Pilote terminado.

 

Fases CPI-6

Para garantizar la estabilidad de la perforaci贸n, el nivel del lodo debe estar siempre pr贸ximo al nivel de coronaci贸n del murete-gu铆a, debi茅ndose mantener constante, por lo que es preciso aportar lodos a medida que se excava el terreno. Adem谩s, se precisa una central de tratamiento de lodos que permita el control de la calidad de los lodos (mediante su viscosidad y contenido en finos) y la regeneraci贸n de los lodos contaminados.

Imagen1

Para la perforaci贸n y extracci贸n de tierras se utilizan cucharas, barrenas cortas o buckets.聽Los restos de la excavaci贸n se van depositando en el fondo de la misma, por lo que es fundamental la limpieza de la punta del pilote.聽Para su limpieza se utilizan bombas de fondo que permiten la extracci贸n del lodo contaminado y la incorporaci贸n de lodo regenerado.聽Pueden emplearse para ello sistemas de circulaci贸n directa que introducen lodos frescos por la punta que desplazan al lodo contaminado, que sale por la cabeza, o sistemas de circulaci贸n inversa que lo hacen aspirando el fango contaminado del fondo y alimentan con fango fresco por la cabeza.

A continuaci贸n os dejo un v铆deo explicativo de la construcci贸n de este tipo de pilotes.

 

5 febrero, 2015
 
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Pantallas de pilotes secantes

http://geojuanjo.blogspot.com.es/

Las pantallas continuas de pilotes secantes se emplean cuando las filtraciones entre pilotes (tangentes o separados), pueden poner en riesgo la pantalla o los terrenos que sustenta. En este caso, primero se hacen unos pilotes sin armadura, a distancia inferior a su di谩metro, y luego los pilotes intermedios cuando el hormig贸n de los laterales todav铆a est谩 fresco. Estos 煤ltimos pilotes son los que deben ir convenientemente armados.

El proceso constructivo presenta las siguientes fases:

1. Construcci贸n de muro gu铆a.

2. Perforaci贸n de pilotes secundarios.

3. Hormigonado de pilotes secundarios.

4. Perforaci贸n de pilotes primarios.

5. Colocaci贸n de la armadura en pilotes primarios.

Ejecuci贸n de pantalla de pilotes secantes. Franki Foundations

Os dejo un v铆deo donde pod茅is ver聽la ejecuci贸n de este tipo de pantallas de pilotes secantes.

9 enero, 2015
 
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Pilotes prefabricados de hormig贸n pretensado

http://www.ingeniero-de-caminos.com/

Los pilotes prefabricados pretensados se emplean en cimentaciones profundas y como anclajes en obras terrestres y en obras mar铆timas. Estos pilotes聽presentan una mayor resistencia a flexi贸n y a tracci贸n que los pilotes de hormig贸n armado, por lo que se usan en obras en las que es necesario resistir esfuerzos horizontales grandes (muelles, pantalanes, zonas s铆smicas) o de tracci贸n (macizos de anclaje, muros, etc.).

La resistencia a tracci贸n es igual a la fuerza del pretensado. Por su menor presencia de fisuras, tambi茅n est谩n recomendados en suelos agresivos o contaminados,聽adem谩s de no verse afectados por el nivel fre谩tico.聽Otro caso de utilizaci贸n se da en terrenos muy blandos, en los que durante el proceso de hinca se pueden generar en el pilote esfuerzos importantes a tracci贸n que son absorbidos por la precompresi贸n inicial debida al pretensado.

http://www.sciaust.com.au/

Los pilotes prefabricados de hormig贸n pretensado pueden tener secciones huecas o macizas, siendo estos 煤ltimos, en general, de menor secci贸n que los tubulares.聽Los pilotes de secci贸n tubular suelen ser cil铆ndricos, aunque tambi茅n se suministran con secci贸n octogonal y cuadrada aligeradas mediante hueco circular para disminuir el peso. El hueco central suele ser utilizado para introducir los sistemas de instrumentaci贸n.聽Los di谩metros usuales oscilan entre los 0,60 y 1,60 m, con espesores m铆nimos de pared de 10 cm, siendo, en general, m谩s largos y de mayor secci贸n que los pilotes de hormig贸n armado prefabricados.

Los pilotes pretensados de secci贸n maciza suelen ser cuadrados u octogonales y en general de dimensiones similares a los prefabricados de hormig贸n armado.聽Su configuraci贸n es similar a la de los pilotes prefabricados de hormig贸n armado solo que sustituyendo la armadura longitudinal por cables o alambres de pretensar. La armadura longitudinal es en general armadura de m铆nimos, normalmente del 2% de la secci贸n de hormig贸n.

Tipos de pilotes pretensados
  • Pilotes prefabricados pretensados con alambres adherentes. Los pretensados (pre-tensi贸n) se ejecutan de una sola pieza en las bancadas de las plantas de prefabricaci贸n. Las secciones m谩s t铆picas son la cuadrada y la hexagonal. Estos pilotes est谩n provistos de un azuche met谩lico en la punta para protegerla en el proceso de hinca. Para grandes longitudes de pilote se dispone una junta de empalme que permite unir diferentes tramos hasta alcanzar la profundidad deseada. Las juntas deben estar dise帽adas para resistir mayores solicitaciones que el propio pilote. Los elementos de conexi贸n se ajustan y se protegen de la corrosi贸n. Una vez conectados se consigue una pretensi贸n que asegura la transmisi贸n de esfuerzos.
  • Pilotes prefabricados con armadura postesa.聽Los postensados se ejecutan en tramos que son ensamblados hasta obtener la longitud deseada y postensados mediante gatos en una planta o en la propia obra. La m谩s com煤n es la secci贸n anular (pilote tipo Raymond). Estos pilotes se construyen mediante centrifugado y permiten un f谩cil acceso para su inspecci贸n. La secci贸n anular presenta un menor peso propio, con un gran momento de inercia y radio de giro. La longitud de estos pilotes puede llegar a 60 m, con una secci贸n de hasta 1,50 metros.

http://www.pilingcontractors.com.au/

La armadura transversal esta formada por armadura pasiva colocada en espiral con mucha mayor densidad en la cabeza y en la punta debida a las necesidades de zunchado del hormig贸n durante el proceso de hinca.

Empalme de pilote pretensado, http://www.pilebuckinternational.com

Los pilotes pueden fabricarse de una pieza o en tramos empalmables seg煤n las necesidades de la obra. Las uniones entre tramos de pilotes pretensados son en general m谩s complejas que las de hormig贸n armado. Tambi茅n es posible empalmar el un mismo pilote tramos pretensados con armados, en funci贸n de las solicitaciones. El corte de los pilotes pretensados por pre-tensi贸n tubulares es sencillo y se realiza mediante sierras circulares para hormig贸n armado.

Los importantes esfuerzos que se generan en la punta del pilote durante el proceso de hinca hacen necesario el refuerzo en la misma. La punta puede haber sido hormigonada con forma plana, c贸nica o piramidal o a帽adir azuches met谩licos espec铆ficos para determinado tipo de terrenos.

La fabricaci贸n de los pilotes pretensados tubulares se realiza en planta de prefabricaci贸n mediante centrifugado. Utilizando el curado al vapor en c谩maras, se pueden hincar pilotes a las 72 horas de su fabricaci贸n.

Los pilotes de hormig贸n pretensado poseen una mayor durabilidad que los de hormig贸n armado gracias a la limitaci贸n de aberturas de fisuras por el pretensado. No obstante en ambientes muy agresivos (marinos, suelos org谩nicos, zonas industriales, etc.) en los que se favorece la corrosi贸n de las armaduras, el hormig贸n suele ser tratado con cementos especiales o incluso revestimientos protectores en general de origen bituminoso.(p.e. brea-epoxi). Estos revestimientos se pueden aplicar a todo el fuste o solo en el tramo del pilote en el que se prevea ambiente agresivo.

Para completar la informaci贸n sobre este tema, os dejo a continuaci贸n un enlace de Carlos Fern谩ndez Tadeo聽que indica c贸mo聽realizar un control de calidad completo de su construcci贸n, 聽http://fernandeztadeo.com/WordPress/?p=2647

A continuaci贸n pod茅is ver un v铆deo Polimedia donde se explica este tipo de pilote.

Tambi茅n os dejo un v铆deo donde se explica la fabricaci贸n de pilotes de secci贸n circular.

聽聽

28 diciembre, 2014
 
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Descabezado de pilotes

www.construmatica.com

Una vez finalizada la ejecuci贸n del pilote de hormig贸n, se debe proceder, en general, a la eliminaci贸n del tramo superior de hormig贸n o cabeza del pilote, en una operaci贸n denominada 鈥渄escabezado鈥. 聽Ello puede motivarse por alguna de las siguientes causas:

En pilotes prefabricados, la cabeza del pilote puede estar da帽ada debido al proceso de hinca, o bien la hinca ha finalizado con el pilote a una cota superior a la deseada.

En pilotes ejecutados 鈥渋n situ鈥, debido a la t茅cnica de hormigonado utilizada, el hormig贸n del tramo superior, el primero en introducirse en la perforaci贸n, suele estar contaminado debido a la mezcla del mismo con suelo desprendido de la excavaci贸n, fluidos estabilizadores o agua.

El descabezado de pilotes es una operaci贸n esencial en la ejecuci贸n del pilote, a la que no se presta en algunas ocasiones la debida importancia y puede generar afecciones econ贸micas, de plazo y de riesgo laboral muy significativas en la obra.

En el caso de pilotes met谩licos, la operaci贸n del descabezado se realiza con mayor facilidad, realizando el corte de la secci贸n con soplete u oxicorte.

El descabezado de los pilotes de hormig贸n se ha realizado tradicionalmente mediante picado con martillo neum谩tico de mano o montado en el brazo de retroexcavadora. La elecci贸n del m茅todo de descabezado m谩s apropiado no suele especificarse en la fase de proyecto del pilotaje. La decisi贸n suele dejarse en manos del contratista especializado en funci贸n de las caracter铆sticas de los pilotes, las t茅cnicas utilizadas habitualmente en la zona, los riesgos laborales e incluso los efectos ambientales que produzca en el entorno.

En los 煤ltimos a帽os se han desarrollado diversas alternativas a este m茅todo y que a continuaci贸n se presentan con sus ventajas e inconvenientes.

M茅todos mec谩nicos.

Descabezado de pilotes con martillo rompedor, http://www.coymat.com/

El m茅todo tradicional para efectuar el descabezado de un pilote consiste en la utilizaci贸n de martillos rompedores, bien martillos neum谩ticos de mano o montados sobre brazo de retroexcavadora. Aunque este m茅todo utiliza medios econ贸micos y disponibles en cualquier obra, no siempre es adecuado, sobre todo en pilotes de peque帽o di谩metro, pues puede provocar da帽os innecesarios si no se realiza con cuidado. Adem谩s puede generar riesgos a los trabajadores por proyecci贸n de trozos de hormig贸n a alta velocidad.

El m茅todo es aplicable, en principio a todos los tipos de pilote de hormig贸n, siendo los aspectos聽 m谩s relevantes de su ejecuci贸n los siguientes:

  • El descabezado se deber谩 realizar al menos 5 d铆as despu茅s del hormigonado. En pilotes con hormigones con alto contenido en cemento, este periodo de fraguado debe extenderse.
  • Los martillos hidr谩ulicos no se deben utilizar penetrando verticalmente en el pilote, sino desde el per铆metro hacia en centro.
  • No se debe descabezar pilotes de peque帽o di谩metro, pilotes poco armados o pilotes en suelos muy blandos con martillos de gran capacidad.
  • Este t茅cnica de descabezado puede provocar fallos en los ensayos de integridad del pilote.

M茅todos hidr谩ulicos.

Sistema hidr谩ulico de descabezado de pilotes. http://demolicionescordoba.es

Se han desarrollado por diversos fabricantes aparatos hidr谩ulicos dise帽ados especialmente para el descabezado de pilotes de hormig贸n de diferentes secciones y tama帽os, tanto prefabricados como hormigonados 鈥渋n situ鈥. Estos aparatos pueden ir montados sobre el brazo de una retroexcavadora hidr谩ulica o bien suspendidos de cables.

Estos sistemas no suelen ser apropiados para pilotes de gran di谩metro, pantallas continuas y pantallas de pilotes secantes, aunque alg煤n fabricante proporciona equipos para estos dos 煤ltimos casos.

Sistemas integrados (pasivos).

Los sistemas integrados de descabezado de tipo pasivo se basan en la instalaci贸n dentro del pilote de un dispositivo que elimine la adherencia armaduras-hormig贸n en la zona superior del mismo. El sistema Coredeck consiste en la colocaci贸n de forros de espuma en el extremo superior de las armaduras principales y el algunos casos alg煤n elemento transversal tipo anillo que genere una discontinuidad en el hormig贸n.

El sistema Elliot utiliza cu帽as que, introducidas en un agujero en la cabeza del pilote a la altura del descabezado, act煤an de forma opuesta raj谩ndolo lateralmente. El agujero puede ser perforado mec谩nicamente o preparado utilizando un inserto de en cuyo extremo inferior hay colocado un tubo que es introducido en el hormig贸n fresco. El sistema se completa incorporando en las armaduras principales unos casquillos de poliestireno que eliminan la adherencia.

Estos sistemas se suelen utilizar en pilotes de gran di谩metro hormigonados in situ y en pantallas de

Sistemas integrados (activos).

Las t茅cnicas de descabezado mas sofisticadas son los sistemas integrados activos. Consisten b谩sicamente en la incorporaci贸n en el interior del pilote de un dispositivo de rotura del mismo a la altura deseada que una vez endurecido el hormig贸n se activa de forma remota. El sistema recepieux se basa en la inducci贸n de la rotura horizontal introduciendo productos qu铆micos expansivos en el interior del pilote a trav茅s de conductos y c谩maras de expansi贸n debidamente posicionadas a la altura deseada.

El sistema FAST utiliza agua a presi贸n para producir la rotura del pilote a trav茅s de un sistema de tuber铆as cuidadosamente dise帽adas e integradas en la armadura.

Estos sistemas se suelen utilizar en pilotes de gran di谩metro hormigonados in situ y en pantallas de pilotes tangentes. No son de aplicaci贸n en el descabezado de pantallas de pilotes secantes de gran di谩metro y muros pantalla.

 

Hidrodemolici贸n.

El uso de las t茅cnicas de hidrodemolici贸n en pilotes es poco frecuente. Consiste en la aplicaci贸n, mediante inyectores, de agua a muy alta presi贸n, capaz de eliminar el hormig贸n dejando las armaduras intactas.

Se pueden utilizar lanzas de agua manuales o equipos espec铆ficos consistentes en unidades manejadas por control remoto que poseen un anillo de inyectores de agua que se colocan en el per铆metro del pilote.

Este m茅todo puede ser aplicado en teor铆a en cualquier tipo de pilote, pantalla continua o pantalla de pilotes.

26 diciembre, 2014
 
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Hormigonado con tuber铆a Tremie

El聽m茅todo聽Tremie, de llenado por flujo inverso, se usa en聽el hormigonado de elementos estructurales a los que no se puede acceder con facilidad, como por ejemplo,聽pantallas y pilotes, especialmente en presencia del nivel fre谩tico o en excavaciones donde se empleen lodos de perforaci贸n.聽Con este procedimiento聽el hormig贸n se coloca mediante un tubo vertical de acero cuyo extremo superior tiene la forma de embudo. El extremo inferior del tubo se mantiene sumergido en el hormig贸n fresco sin contacto con el agua.

El hormig贸n es bombeado de forma continua, a trav茅s de una tuber铆a,聽desliz谩ndose hacia el fondo y desplazando el agua e impurezas hacia la superficie.聽Dicho tubo es colocado por tramos de varias longitudes para su mejor acoplamiento a la profundidad del elemento a hormigonar, y est谩 provisto de un embudo en su parte superior, y de elementos de sujeci贸n y suspensi贸n.

TremieEn el fondo del聽tubo tremie聽existe una v谩lvula para prevenir que el hormig贸n entre en contacto con el agua. El tubo debe llegar hasta el fondo de la perforaci贸n antes de iniciarse el vertido del hormig贸n. Al principio, se debe elevar algunos cent铆metros para iniciar el flujo del hormig贸n y asegurar un buen contacto entre en hormig贸n y el fondo de la perforaci贸n. Se debe evitar el contacto con el agua. Antes de retirar el tubo completamente, se debe verter en superficie suficiente hormig贸n como para desplazar toda el agua y el hormig贸n diluido.聽El hormig贸n debe fluir f谩cilmente hacia el lugar de su ubicaci贸n y consolidarse por su propio peso sin segregaci贸n o vibraci贸n que pueda incorporar agua a su masa, lavando el cemento, con la consecuente formaci贸n de bolsones de arena y grava d茅bilmente cementados.

Os dejo algunos v铆deos sobre este m茅todo de vertido del hormig贸n. Espero que os gusten.

Colocaci贸n de una tuber铆a Tremie:

(m谩s…)

27 febrero, 2014
 
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Seguridad en la ejecuci贸n de pilotes in situ

Ejecuci贸n de un pilote “in situ”. Wikipedia.

Un pilote ejecutado “in situ” consiste en realizar una perforaci贸n en el suelo a la cual, una vez terminada, se le colocar谩 un armado en su interior y posteriormente se rellenar谩 con hormig贸n.

En este post os dejo el v铆deo descriptivo realizado por el Comit茅 de Seguridad de AETESS para la Gu铆a t茅cnica audiovisual para la promoci贸n de la Seguridad Laboral en el sector de las cimentaciones especiales (www.aetess.com), adem谩s de un enlace a la gu铆a t茅cnica de seguridad realizada por esta misma asociaci贸n respecto a los pilotes ejecutados “in situ”聽(link).

聽Tambi茅n os dejo un v铆deo realizado por Borja Fern谩ndez donde se explica de forma did谩ctica la ejecuci贸n de los pilotes “in situ”. Espero que os guste.

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.

5 octubre, 2013
 
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