Por acuerdo del Consejo de Gobierno de fecha 20 de diciembre de 2018, me han concedido la MEDALLA XXV AÑOS DE LA UNIVERSITAT POLITÈCNICA DE VALÈNCIA. Dicha Medalla se entregó por parte del Rector el 20 de febrero de 2019, en el Paraninfo de la Universidad.
Para mí ha sido un orgullo y un honor recibir esta distinción. Es por ello que he reservado uno de los post de mi blog para realizar públicamente mi agradecimiento. Muchas gracias.
Entre los buenos momentos de la inauguración de la XXV Semana de la Ingeniería Civil y el Medio Ambiente 2019 #SICMA ayer estuvo la proyección, durante la presentación realizada por el Vicerrector de alumnado, cultura y deportes, José Luis Cueto, de este vídeo que nos dejó sin palabras: «He construido un puente».
Se trata de una escena de la película Margin Call, en la que un responsable, entre otros, de la gran caída del sistema financiero mundial, un broker, tras ser despedido se plantea lo absurdo del trabajo que ha estado realizando, comparándolo con un trabajo anterior, de ingeniero con el que en lugar de hundir en la miseria a las personas, las ayudó a ahorrar tiempo en sus vidas.
Creo que vale la pena ver estos casi dos minutos impagables.
En un artículo anterior se repasó el concepto y la clasificación de los anclajes. A continuación, se van a comentar brevemente los aspectos más relevantes de la ejecución de un anclaje.
Para ejecutar un anclaje, se introduce la armadura en una perforación previamente realizada en el terreno, quedando ambas unidas con la lechada de cemento que se inyecta a continuación. Las operaciones son las siguientes:
La perforación, que normalmente se realiza a rotación o rotopercusión, tiene un diámetro de entre 68 y 200 mm para barras de 25 mm, y de más de 200 mm para anclajes más complejos. En cuanto al resto de sus componentes, los anclajes pueden ser diferentes en función de la resistencia del propio anclaje y del terreno. La figura 1 muestra la perforación de una viga riostra sobre un muro de micropilotes para realizar un anclaje al terreno. Las Figuras 2 y 3 muestran detalles de la maquinaria empleada para realizar las perforaciones de los anclajes.
En los anclajes activos es primordial que el cable quede sujeto en el fondo de la perforación antes de tesar. Para ello, se emplean diversos sistemas en función del tipo de anclaje, con dispositivos que aíslan el bulbo de anclaje del resto de la perforación. De esta forma, se impide que la lechada inyectada en la zona de empotramiento se extienda al resto del cable antes del tensado. El dispositivo más frecuente es un obturador o casquillo expansivo. La inyección en esta zona se realiza a través de una tubería de PVC situada en el interior de la vaina que cubre el cable, a una presión que puede llegar a unos 2,5-3,0 MPa. Estas tuberías van provistas de válvulas antirretorno que pueden taponarlas a diferentes profundidades para obtener una mayor penetración al inyectar.
Una vez asegurado el empotramiento, se tensa el cable con gatos hidráulicos, se bloquea el extremo en la placa de anclaje con tuercas o conos de anclaje y se controla el diagrama de tensiones-alargamientos, que debe coincidir con el teórico si la fijación en el fondo es efectiva (ver Figura 4).
Con el cable en tensión, se inyecta la lechada en el resto de la perforación a una presión de alrededor de 3 MPa. No deben pasar más de 8-12 horas tras la perforación para que las paredes del terreno se alteren y se descompriman lo menos posible. Cuando la rosca está sana, los esfuerzos del cable pueden transmitirse al terreno directamente a través de la lechada; en caso contrario, que es lo más común, los esfuerzos se transmiten de forma independiente al terreno mediante una vaina en la que se inyecta la lechada y los productos anticorrosivos. La lechada se dosifica con abundante cemento, con una relación agua/cemento entre 0,4 y 0,6 (0,4 para el sellado entre la armadura y las vainas anticorrosión) y una resistencia mínima a compresión simple de 25 MPa. Es necesario el uso de aditivos. El fraguado tarda entre 3 y 7 días. En la Tabla 1 se reflejan las características de los cables más empleados.
Tabla 1. Características de los cables más empleados actualmente (Y 1860 S7 15.20)
| Límite elástico (N/mm2) | 1670 |
| Carga de rotura (N/mm2) | 1860 |
| N.º de alambres | 7 |
| Diámetro nominal (pulgadas – milímetros) | 0,6 – 15,2 |
| Área (mm2) | 140 |
| Límite elástico unitario (kN) | 260 |
| Módulo de deformación (N/mm2) | 200 000 |
En los anclajes pasivos, el diámetro de las armaduras está comprendido entre 16 y 40 mm. Se emplean aceros dúctiles que presentan alargamientos en rotura superiores al 4 % para reducir la probabilidad de rotura frágil del perno. En estos anclajes, la transferencia de esfuerzos entre la armadura y el terreno es directa a través de la lechada. Su ejecución es más sencilla que la de los anclajes activos. La armadura se introduce en la perforación y, una vez fijada (algunos pernos van provistos de un casquillo expansivo situado en su extremo que los fija en el fondo de la perforación), se rellena inyectando una lechada con una dosificación similar a la de otros anclajes.
La longitud de un bulón, por razones constructivas, suele estar comprendida entre 1,5 y 10 m. Se colocan en el interior del terreno desde una superficie libre mediante un taladro. Sin embargo, la fuerza que puede soportar cada bulón es relativamente reducida, lo que implica una densidad de aplicación elevada. Es habitual usar barras de acero de 20 a 40 mm de sección, con cargas de entre 10 y 25 t.
En el caso de los cables, la lechada los protege y transmite las tensiones entre la armadura y el terreno. Se colocan centradores que garantizan la correcta colocación del tirante, con un recubrimiento mínimo de 10 mm entre el terreno y el elemento metálico. Por lo general, las tensiones de trabajo de los aceros de los anclajes permanentes son del 60 % de su límite elástico y del 75 % en los anclajes provisionales. En la Tabla 2 se indican las características de las barras de anclaje más comunes.
Tabla 2. Características de las barras de anclaje más habituales.
| Tipo de barra | Límite elástico (N/mm2) | Carga de rotura (N/mm2) |
| Corrugada, Gewi o similar | 500 | 550 |
| Dywidag | 850 | 1050 |
Os he preparado un vídeo explicativo que espero que os resulte interesante.
Os dejo a continuación algunos vídeos que espero sean de vuestro interés.
Referencias:
AETESS (2006). Guía Técnica de Seguridad AETESS. Micropilotes y anclajes.
DIRECCIÓN GENERAL DE CARRETERAS (2001). Guía para el diseño y la ejecución de anclajes al terreno en obras de carretera. Madrid.
YEPES, V. (2020). Procedimientos de construcción de cimentaciones y estructuras de contención. Colección Manual de Referencia, 2ª edición. Editorial Universitat Politècnica de València, 480 pp. Ref. 328. ISBN: 978-84-9048-903-1.
Curso:
Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional.
En situaciones difíciles, como estratos de arcilla compacta o roca blanda, cuando la técnica de la inyección del agua no es apropiada, se puede optar por una perforación vertical previa mediante una barrena helicoidal de un diámetro bastante inferior al pilote. Al utilizar una perforación previa, se protege el pilote de un hincado demasiado difícil y, además, se reduce el ruido y las vibraciones. El diámetro del prebarrenado dependerá del tamaño y la forma del pilote, así como de las características del terreno. Suele ser 100 mm inferior que la diagonal de la sección de pilotes cuadrados o en H, y 25 mm inferior en caso de sección circular. Sin embargo, si el terreno es muy resistente, a veces el diámetro del prebarrenado es igual a la mayor dimensión exterior del pilote.
Esta técnica es aplicable a la hinca de pilotes muy próximos a otra infraestructura, de forma que el desplazamiento radial del terreno puede afectarla. También sería de interés en el caso de que la hinca del pilote transmitiera fuertes presiones hidráulicas a distancias considerables. Otro caso sería en terrenos de gran susceptibilidad tixotrópica, donde los pilotes pueden levantarse varios metros debido a la recuperación de las propiedades del suelo.
En otras ocasiones, se recurre a la técnica del punzonado cuando los pilotes son pequeños. Esta técnica consiste en hincar un perfil pesado de acero laminado para romper estratos duros. El punzón se debe extraer antes de hincar el pilote.
A continuación, os dejo un vídeo en el que se realiza un prebarrenado antes de hincar un pilote metálico de sección en H.
Referencias:
YEPES, V. (2020). Procedimientos de construcción de cimentaciones y estructuras de contención. Colección Manual de Referencia, 2ª edición. Editorial Universitat Politècnica de València, 480 pp. Ref. 328. ISBN: 978-84-9048-903-1.
Cursos:
Curso de compactación superficial y profunda de suelos en obras de ingeniería civil y edificación.
Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional.
Acaban de publicarnos un artículo en la revista Journal of Cleaner Production, revista de ELSEVIER indexada en el primer decil del JCR. Presentamos un sistema integral de apoyo a la planificación urbana que integra la generación de planificación de alternativas, la evaluación de dichas alternativas bajo un conjunto de escenarios relevantes seleccionados dinámicamente de forma cognitiva, y la propuesta de políticas que acompañen a la alternativa de planificación seleccionada. Para ello presentamos dos métodos novedosos: (1) la identificación «a posteriori» de escenarios relevantes para la evaluación de la vulnerabilidad y resiliencia de las alternativas, y (2) la evaluación de la incertidumbre relacional. De acuerdo con los riesgos y las oportunidades que soporta el sistema, la metodología permite seleccionar un plan de infraestructura para paliar el problema de la vulnerabilidad urbana, así como un conjunto de contratos para su correcta implementación en las diferentes administraciones públicas y en diferentes escalas del sistema de infraestructura. La metodología se aplica a un estudio de caso en España, en el que primero se proponen planes óptimos de infraestructura urbana que contribuyan a mejorar el problema de la urbanización, y luego evalúan los riesgos y las oportunidades asociadas a las alternativas de planificación para, finalmente presentar un conjunto de medidas políticas para acompañar la implementación de la alternativa seleccionada. Este artículo forma parte de nuestra línea de investigación BRIDLIFE en la que se pretenden optimizar estructuras atendiendo no sólo a su coste, sino al impacto ambiental y social que generan a lo largo de su ciclo de vida.
El artículo lo podéis descargar GRATUITAMENTE hasta el 3 de abril de 2019 en el siguiente enlace: https://authors.elsevier.com/c/1YZ1b3QCo9R7vs
Abstract
There is a growing interest in model-based decision support systems contributing to strategic planning. The application of these in the case of urban infrastructure planning requires methods specifically aimed at addressing the relational uncertainties arising from the complex, multi-scale, nature of this field. This study presents UPSS, a comprehensive urban planning support systemintegrating the generation of planning alternatives, the evaluation of alternatives under a set of relevant scenarios selected dynamically in a cognitive way, and the proposal of policies to accompany the planning alternative. For this purpose, UPSS integrates two novel methods. These deal respectively with the ex post identification of relevant scenarios for the evaluation of the vulnerability and resilience of the alternatives, and with the assessment of relational uncertainty. According to the risks and opportunities borne by the system, the process makes it possible to select an infrastructure plan to alleviate the problem of urban vulnerability, as well as a set of relational contracts for its proper implementation across the different governmental scales of the infrastructure system. The whole process is tested via a case study, in which USPP first proposes optimal urban infrastructure plans that contribute to ameliorate the problem of urban vulnerability in Spain, then evaluates the risks and opportunities attached to the planning alternatives, and finally presents sets of policy measures to accompany the implementation of the alternative selected.
Keywords:
Urban vulnerability; Infrastructure planning; Multi-scale; Risk; Opportunity; Relational uncertainty
Reference:
SALAS, J.; YEPES, V. (2019). MS-ReRO and D-ROSE methods: assessing relational uncertainty and evaluating scenarios’ risks and opportunities on multi-scale infrastructure systems. Journal of Cleaner Production, 216:607-623. DOI:10.1016/j.jclepro.2018.12.083
Los micropilotes son pilotes de pequeño diámetro de perforación, normalmente de 80 a 300 mm, compuestos por una barra, un tubo de acero o una armadura de acero que constituye el núcleo portante, el cual se recubre normalmente de lechada de cemento que forma el bulbo. Esta inyección favorece el trabajo por rozamiento lateral del fuste. No obstante, también se denominan micropilotes a aquellos elementos hincados por golpeo o hincados mediante vibración, con un diámetro no superior a 150 mm. Los micropilotes aparecieron en los años cincuenta con los «pali-radicci» o pilotes-raíz, para solucionar los problemas de recalces de edificios o estructuras. Se trataba de perforaciones con un diámetro pequeño (de 3 pulgadas o menos), donde se introducía un redondo de acero y se inyectaba con una lechada de cemento.
Los micropilotes estructurales actuales son de mayor diámetro, entre 100 y 150 mm, e incorporan una armadura. Las características técnicas de los materiales y el modo de ejecución de estos micropilotes permiten lograr altas capacidades de carga, normalmente entre 100 y 150 kN, tanto a la tracción como a la compresión, con deformaciones mínimas. De este modo, se consigue un elemento resistente en el que predomina la longitud y la resistencia por rozamiento o fuste. Además, presentan la ventaja de no requerir grandes volúmenes de excavación del terreno. El uso de micropilotes es especialmente interesante cuando existen cargas dispersas de poca importancia, terrenos y cimientos heterogéneos, condiciones difíciles de ejecución en espacios reducidos, con restricciones en altura, o zonas congestionadas, y donde se alternan las cargas en tracción y compresión.
Las cuatro grandes áreas de utilización de los micropilotes son las siguientes:
Hoy en día también se utilizan micropilotes de gran capacidad, con diámetros de 300 mm o, en casos excepcionales, incluso mayores, en los que se introduce como elemento resistente un perfil metálico, generalmente tubular, capaz de resistir 2000 kN o más. Posteriormente, se inyecta mortero de cemento para rellenar la sección interior del perfil y sellar la corona exterior entre el perfil metálico y el terreno. Con perforación a rotopercusión, se alcanzan rendimientos de 50 a 100 m por turno. Sin embargo, los costes de este sistema son superiores a los de otros pilotes y solo se justifica cuando hay que atravesar zonas rocosas.
La maquinaria empleada para ejecutar los micropilotes presenta varias ventajas respecto a la de los pilotes. Es más accesible y maniobrable en espacios pequeños, reduce los movimientos durante la ejecución y, por tanto, las deformaciones en estructuras vecinas, se puede adaptar a suelos duros, heterogéneos y con obstáculos y mantiene bien la verticalidad. Sin embargo, no son tan aptos en terrenos saturados o con un nivel freático superior a la cota inferior de la cimentación. En la figura 2 se muestran algunas máquinas empleadas para ejecutar micropilotes.
La armadura debe colocarse inmediatamente después de finalizar la perforación del taladro. Para ello, se habrá comprobado que no hay obstáculos en el taladro. La armadura se ubicará sin que se muevan los centradores o los manguitos. Los centradores garantizan la colocación correcta de la armadura y aseguran un recubrimiento mínimo frente a la corrosión, de modo que no impidan la inyección. Se deben instalar, al menos, dos centradores, a distancias que no superen los 3 m. El límite elástico del acero de la armadura tubular suele ser de 560 MPa, mientras que el de las barras corrugadas suele ser de 500 MPa.
Tras la colocación de la armadura, debe inyectarse el micropilote lo antes posible (preferiblemente, en menos de 24 horas) con lechada o mortero de cemento. El objetivo es doble: por un lado, ejecutar el fuste y la punta del pilote propiamente dichos, rellenando tanto el espacio entre el tubo y la perforación como el interior del tubo y, por otro, protegerlo de la corrosión. La relación agua/cemento, en peso, de la lechada debe situarse entre 0,40 y 0,55, y la resistencia característica no debe ser inferior a 25 MPa.
En ocasiones, las pérdidas de inyección son tan elevadas, de 2,5 a 3 veces el volumen teórico necesario, que es necesario realizar una inyección previa con lechada o mortero de cemento que habrá que reperforar para continuar con el micropilote.
La inyección del micropilote se realiza por circulación inversa, bombeándose desde la central de fabricación de lechada mediante el empleo de batidoras de alta turbulencia. La inyección se realiza desde el interior de la armadura hasta el fondo del taladro, ascendiendo por el espacio anular existente entre la armadura y el varillaje de perforación, desplazando al exterior el posible detritus de perforación. Según su forma de ejecución, los micropilotes pueden estar inyectados a baja o a alta presión. En los primeros, se reproduce la técnica del pilote de gran diámetro y se inyecta mortero o mezcla cementicia de forma que se recubre el elemento de acero que constituye la armadura. Los micropilotes inyectados a alta presión se realizan en una o varias etapas a través de válvulas antirretorno, colocadas en la parte más profunda del micropilote, de forma que se conforme un bulbo que transmita las cargas en profundidad. Esta última técnica es similar a la inyección de terreno no cohesivo, que forma una serie de bulbos que, en su conjunto, conforman el elemento de transmisión de la carga del micropilote al terreno.
Se utilizan distintos tipos de inyección con los micropilotes:
Al inyectar una lechada, debe guardarse una relación entre el diámetro efectivo y el teórico. En bolos y gravas es 2 veces el diámetro teórico de perforación, mientras que en arcillas es 1,4 veces y en arenas, 1,2 veces.
Los micropilotes también se pueden realizar hincando una única tubería y sin inyección de lechada. Es el caso de una cimentación provisional o cuando posteriormente se vaya a excavar, dejando los micropilotes a la vista. Al ser de acero, esto permite soldar una estructura de arriostramiento. Incluso se pueden formar «muros-pantalla» de micropilotes (figura 3) que contengan tierras en un vaciado, en cuyo caso se descubre la lechada para soldar vigas metálicas a los tubos como estructura auxiliar para el arriostramiento y el apuntalamiento provisional del muro.En un artículo anterior podéis ver qué medidas de seguridad se deben adoptar en la ejecución de este tipo de cimentación profunda.
A continuación os dejo un vídeo explicativo sobre micropilotes de goetecnia.ONLINE
Os dejo un par de animaciones de Keller sobre la ejecución de micropilotes.
También resulta de interés este vídeo de geotecnia.online sobre pruebas de carga en micropilotes.
Referencias:
YEPES, V. (2020). Procedimientos de construcción de cimentaciones y estructuras de contención. Colección Manual de Referencia, 2ª edición. Editorial Universitat Politècnica de València, 480 pp. Ref. 328. ISBN: 978-84-9048-903-1.
Cursos:
Curso de compactación superficial y profunda de suelos en obras de ingeniería civil y edificación.
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Existe una variedad de pilotes en los que se inyecta mortero o microhormigón sobre pilotes hincados o perforados. Normalmente, la lechada contiene aditivos, con una relación agua/cemento de entre 0,4 y 0,55. Entre pilotes, podemos distinguir los siguientes:
Os dejo un vídeo explicativo al respecto:
Referencias:
AENOR (2016). UNE-EN 156:2011+A1. Ejecución de trabajos geotécnicos especiales. Pilotes perforados.
YEPES, V. (2020). Procedimientos de construcción de cimentaciones y estructuras de contención. Colección Manual de Referencia, 2ª edición. Editorial Universitat Politècnica de València, 480 pp. Ref. 328. ISBN: 978-84-9048-903-1.
Cursos:
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Los anclajes son dispositivos constituidos por tirantes o por barras rígidas que, integrados en un talud de roca o en ciertas partes de una obra (muros, zapatas, etc.), pueden aumentar su resistencia y estabilidad al trabajar a tracción (Figura 1). Lo habitual es que estén constituidos por armaduras metálicas alojadas en perforaciones realizadas en el terreno, cuyo fondo se ancla mediante inyecciones o dispositivos mecánicos expansivos, y luego se fijan en el exterior de la estructura o en placas que se apoyan directamente en la superficie del terreno. Los anclajes se utilizan para arriostrar estructuras de contención, estabilizar el terreno, reforzar estructuras o absorber esfuerzos en la cimentación de estructuras (Figura 2).
Los anclajes permiten la movilidad en la obra y son más económicos que los arriostramientos para grandes vaciados y superficies. Por otra parte, ofrecen seguridad por estar tesados y, por consiguiente, haberse realizado una prueba de carga in situ. Sin embargo, una deficiente instalación de los anclajes puede ocasionar fallos estructurales. Además, pueden surgir problemas jurídicos si nos salimos de los límites de la propiedad al realizar los anclajes.
Por su forma de trabajar, los anclajes pueden clasificarse en activos, pasivos y mixtos:
En función del tiempo de actuación, los anclajes pueden ser temporales o permanentes:
He grabado un pequeño vídeo explicativo sobre el concepto y la clasificación de los anclajes.
Os dejo un vídeo de Ingeosolum donde se puede ver cómo se realiza el tesado de anclaje para IngeoNAIL provisional de 3 m de altura en Pamplona.
Referencia:
YEPES, V. (2020). Procedimientos de construcción de cimentaciones y estructuras de contención. Colección Manual de Referencia, 2ª edición. Editorial Universitat Politècnica de València, 480 pp. Ref. 328. ISBN: 978-84-9048-903-1.
Cursos:
Curso de compactación superficial y profunda de suelos en obras de ingeniería civil y edificación.
Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional.
La hinca de pilotes con maza de caída libre (figura 1) es un sistema antiguo que ya utilizaban los romanos. Debido a su bajo coste y simplicidad, su uso se mantiene en la hinca de pequeños pilotes de madera o metálicos que se utilizan de manera provisional. Los equipos más utilizados tienen mazas de 10 a 50 kN que operan con carreras de entre 0,2 y 1 m. Sin embargo, el golpeteo es muy lento.
La maza o ariete se suspende de un cable y desliza por unas guías que hacen la función de gemelas. Existen dos variedades: las que se izan con un cabrestante con embrague, que experimentan cierto frenado por rozamiento e inercia del cabrestante; y las de escape en la propia maza, siendo estas últimas las que mayor control de energía proporcionan por la ausencia de rozamientos del cabrestante. En pilotes de gran tamaño que a veces sobrepasan los 2 m de diámetro y 100 m de profundidad, la hinca debe efectuarse sin «gemelas», pues los elementos parciales, de 20 o 30 m, se acoplan a los modelos normales.
En la actualidad, se ha recobrado el interés por este tipo de martillos debido a la facilidad de operar dentro de una cámara aislada acústicamente para cumplir las exigentes normativas de ruidos. Esto se debe al aislamiento conseguido con la colocación de chapas de acero y plástico intercaladas en torno al punto de percusión de la maza. Con esta protección se consiguen niveles de ruido tolerables, de 80 a 85 dB-A.
Las condiciones del terreno, junto con la longitud, el diámetro y el peso del pilote o la tablestaca, determinan el peso de la maza y la altura de caída más convenientes (figura 2). Designando por R la resistencia a vencer (función a su vez de la tensión de hundimiento del terreno y de la sección del pilote o tablestaca), h la penetración del elemento a cada golpe, P el peso de la maza y H su altura de caída, se cumple la siguiente condición:
Y teniendo en cuenta el peso T del pilote o de la tablestaca y los coeficientes prácticos de corrección, tenemos la siguiente expresión:
donde:
K1 = Coeficiente de eficiencia de la maza
K2 = Coeficiente de restitución del impacto
re = Rebote elástico del conjunto tablestaca-terreno
Los pesos habituales de las mazas están comprendidos entre el 75 % y el 50 % del pilote o tablestaca que se debe hincar. En las mazas de caída libre, el ritmo de golpeo es lento (del orden de 20 a 30 golpes por minuto), aunque este aspecto no es importante, ya que la hinca dura poco en comparación con el conjunto de la obra.
Relacionado con lo anterior, os envío un vídeo explicativo sobre la hinca dinámica de pilotes y tablestacas. Espero que os resulte interesante.
Aquí os dejo un vídeo ilustrativo sobre la hinca de pilotes.
Os paso un vídeo donde se utiliza una masa de 7,85 kN que se deja caer desde una altura de 10 m.
Referencia:
YEPES, V. (2020). Procedimientos de construcción de cimentaciones y estructuras de contención. Colección Manual de Referencia, 2ª edición. Editorial Universitat Politècnica de València, 480 pp. Ref. 328. ISBN: 978-84-9048-903-1.
Cursos:
Curso de compactación superficial y profunda de suelos en obras de ingeniería civil y edificación.
Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional.
En artículos anteriores hemos descrito los fluidos estabilizadores de excavaciones. Dentro de este uso, la estabilización de excavaciones de muros pantalla esta ampliamente difundida en España. Los fluidos bentoníticos se utilizan también habitualmente para estabilizar las paredes de la excavación de pilotes excavados de cierto diámetro e incluso en los de pequeño diámetro en competencia con las entibaciones recuperables. También se usan en estos fluidos de perforación en la Perforación Horizontal Dirigida. En cualquier caso, uno de los problemas a resolver es separar las partículas de la excavación del fluido para que pueda ser reutilizado. Para ello se describe a continuación brevemente el funcionamiento de una planta desarenadora.
La misión de las plantas desarenadoras es la de separar las partículas de suelo (sólidos) que se encuentran en suspensión en los fluidos estabilizadores. Son necesarias para la reutilización de los lodos (circuito de recirculación). Además de en cimentaciones profundas se utilizan también en plantas de tratamiento de áridos, obras de túneles, etc.
El contenido de arena y otras partículas en suspensión en los lodos minerales debe ser inferior al 4% del volumen antes de volver a verterlo en la excavación. En el caso de polímeros este porcentaje debe ser inferior al 1%. Antes del hormigonado se permite máximo hasta el 10%.
Se pueden distinguir en el mercado dos tipos de desarenadoras; aquellas por las que el fluido a limpiar pasa una única vez por un hidrociclón y las que pasan dos. El de simple ciclonado está recomendado para terrenos poco arenosos o con arenas poco finas; en este caso, los lodos solo pasan una vez por el ciclón tras pasar por una o varias fases de criba con el objeto de eliminar el material de mayor tamaño. El desarenador de doble ciclonado es más eficaz, pues presentan una mayor capacidad de regeneración del fluido, siendo necesario para terrenos arenosos o con muchas arenas finas, incluso limos; normalmente tras pasar a través del ciclón principal pasan por una serie de hidrociclones más pequeños.
En la Figura 4 se muestra el esquema de una desarenadora con un solo paso a través del ciclón, en el que se distinguen los siguientes elementos:
(1) Motores para las cribas vibratorias.
(2) Criba de gruesos que realiza funciones de “precribado”, retiene partículas > 5mm.
(3) Tanque de almacenamiento del material procedente de la criba de gruesos.
(4) Bomba de alimentación del ciclón a 2-3 bar.
(5) Hidrociclón;.
(6) Salida de sólidos del hidrociclón.
(7) Cribas separadoras del agua del material grueso procedente del hidrociclón.
(8) Salida superior del hidrociclón, con el fluido “limpio”.
(9) Depósito de regulación
(10) Control automático de nivel.
El rendimiento de una desarenadora se mide en m3/h de fluido estabilizador regenerado. Para determinar la eficiencia se mide a través del punto de corte o “cut point”, que es el d50, que mide el menor tamaño de partícula en suspensión que al menos el 50% puede ser separado del fluido. Se mide en 1/1000 mm o micras.
Referencia:
YEPES, V. (2020). Procedimientos de construcción de cimentaciones y estructuras de contención. Colección Manual de Referencia, 2ª edición. Editorial Universitat Politècnica de València, 480 pp. Ref. 328. ISBN: 978-84-9048-903-1.
Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional.