Pilotes de extracción

Transcripción

1 Pilotes de extracción

2 Pilotes de extracción Cimentación del Auditorio de Santa Cruz de Tenerife mediante pilotes in situ ø 1500 y 1250 mm empotrados en basalto. A la izquierda: útil de perforación Los pilotes de extracción, perforados y hormigonados «in situ», constituyen una de las soluciones clásicas de cimentación a los problemas planteados bien por baja capacidad portante del terreno o bien por la necesidad de soportar grandes cargas transmitidas por la estructura a cimentar. El desarrollo constante de nuevos equipos y herramientas hace posible obtener mayores prestaciones (rendimientos, profundidades, empotramientos, diámetros, etc.) con menores plazos de ejecución, todo ello acompañado con un aumento simultáneo de calidad y seguridad en los trabajos. Cimentación Estadio Olímpico de Rades. Túnez

3 Pilotes de extracción Cimentación de la Estación de Kowloon en Hong Kong mediante pilotes in situ ø entre 1200 y 2500 mm y profundidades variables entre 35 y 106 m. TERRATEST TÉCNICAS ESPECIALES, S.A. mantiene un continuo esfuerzo en la línea I+D (Investigación y Desarrollo) para poder ofrecer los últimos avances en la realización de este tipo de pilotes. Los pilotes perforados y hormigonados «in situ», normalmente capacitados para absorber combinaciones de esfuerzos verticales, horizontales y momentos flectores (por ejemplo, en estructuras de puentes), pueden soportar esfuerzos de flexión, como es el caso de contenciones de tierras mediante pilotes en línea (pantallas de pilotes). Pueden emplearse prácticamente en todo tipo de terrenos, con los útiles de perforación adecuados. Se sitúan aislados o en grupos, en diferentes disposiciones. Sus diámetros oscilan entre 450 y mm, dependiendo del tipo de perforación, con profundidades máximas del orden de los 105 m. Cimentación de estructuras mediante pilotes in situ ø 800, 1500, 1800 y 2000 mm y profundidades de hasta 36,00 m. en subtramos II, IV, VIII, XIV y XV. Línea de alta velocidad Madrid-Zaragoza- Barcelona-Frontera francesa.

4 Sistema de ejecución Excavación de pilotes con cuchara bivalva Las fases de ejecución de un pilote perforado y hormigonado «in situ» son básicamente tres: a) Realización de la perforación b) Colocación de la armadura. c) Colocación del hormigón. Las características del terreno (estratigrafía, nivel freático, etc.) condicionan la tipología y el sistema de perforación: rotación en seco, rotación con lodos, rotación con entubación recuperable, al amparo de lodos tixotrópicos, con cuchara bivalva y con trépano. Aunque normalmente los pilotes son de sección circular, a veces se emplean en la perforación cucharas de pantalla, generalmente al amparo de lodos tixotrópicos, obteniéndose elementos rectangulares, en T, etc. La elección del método viene determinado por el terreno, los esfuerzos transmitidos por la estructura y la economía de la obra, así como el entorno de la misma, teniendo desarrollados TERRATEST TÉCNICAS ESPECIALES, S.A., los sistemas de ejecución precisos para minimizar posibles daños tanto en el entorno así como tener el máximo respeto por el medioambiente. Excavación con hélice al amparo de tubería recuperable en la calle María de Molina (Madrid)

5 Descripción de los métodos Rotación en seco Aplicaciones En terrenos estables Características Perforación sin vibraciones Diámetros usuales: mm 1.- Perforación con hélice o cazo en orificio estable. 2.- Limpieza del fondo con cazo, si procede. 3.- Colocación de la armadura. 4.- Hormigonado con tubo tremie. 5.- Pilote terminado. Rotación con lodos Aplicaciones En todo tipo de suelos susceptibles de estabilizarse con lodos bentoniticos Características Perforación sin vibraciones Diámetros usuales: mm 1.- Perforación con hélice o cazo estabilizando la perforación con lodo. 2.- Limpieza del fondo con cazo, o Air lift y cambio de lodo contaminado si procede. 3.- Colocación de la armadura. 4.- Hormigonado con tubo tremie y recuperación del lodo. (desarenado). 5.- Pilote terminado.

6 Rotación con entubación recuperable Aplicaciones En todo tipo de suelos (Salvo grandes bolos) Características Perforación sin vibraciones. Mínimos consumos de hormigón. Diámetros más usuales: mm 1.- Excavación con cazo o hélice conteniendo las paredes de la perforación mediante tubería metálica recuperable. 2.- Colocación de la armadura. 3.- Hormigonado con tubo tremie. 4.- Extracción simultanea de la tubería de revestimiento. 5.- Pilote terminado. Pilotes realizados con cuchara y lodos Aplicaciones En todo tipo de suelos susceptibles de estabilizarse con lodos bentoniticos Características Posibilidades de grandes longitudes Diámetros usuales: mm 1.- Excavación con cuchara estabilizando la perforación con lodos. 2.- Cambio de lodo contaminado si procede y limpieza del fondo del pilote. 3.- Colocación de la armadura. 4.- Hormigonado del pilote mediante tubo tremie y recuperación del lodo. (desarenado). 5.- Pilote terminado.

7 Pilotes realizados con cuchara y entubación recuperable Aplicaciones En terrenos difíciles, con presencia de bolos y capas de roca. Posibilidades de grandes diámetros y longitudes. Características Diámetros usuales: mm 1.- Colocación de tubería mediante entubadora. 2.- Excavación simultánea mediante cuchara y trépano. 3.- Colocación de la armadura. 4.- Hormigonado y extracción de tubería. 5.- Pilote terminado. Elementos pantalla Aplicaciones En todo tipo de suelos Para grandes esfuerzos Características Posibilidad de grandes longitudes Formas diversas: rectangular, H, T, etc. 1.- Excavación con cuchara estabilizando la perforación con lodos. 2.- Cambio de lodo contaminado si procede y limpieza del fondo del elemento. 3.- Colocación de la armadura. 4.- Hormigonado del elemento mediante tubo tremie y recuperación del lodo. (desarenado) 5.- Elemento terminado.

8 Pilotes con camisa perdida Cimentación del puente internacional sobre el río Miño en Tuy En ocasiones el terreno obliga a situar una camisa metálica perdida en el pilote, a veces empleada además como entubación auxiliar en la perforación, o bien colocada junto con la armadura. Suele ser necesaria en terrenos muy permeables, con circulación de agua, o muy agresivos para los hormigones, o bien en terrenos con cavidades (formaciones kársticas, colectores, etc), y obligadamente se emplean en medio líquido (como puertos o pantalanes) como encofrado perdido, bajo el calado.

9 Pantalla de pilotes Pantalla de pilotes anclada en la Estación de Bellas Artes del Metropolitano de Santiago de Chile Los pilotes se utilizan también para proteger excavaciones, en el sostenimiento de terrenos. Se sitúan, en función de las características del terreno a contener, con separaciones entre sus caras, tangentes, e incluso en ocasiones, secantes. Puede presentar ventajas, en algunos casos, frente a los muros pantalla: ahorro de material, perforación sin empleo de lodos, permitir el drenaje no creando el efecto pantalla, mayor facilidad para atravesar los estratos muy duros, ausencia de vibraciones en medianera, etc. Pantalla de pilotes anclada para contención de estribo en puerto de la Mora (Granada) mediante pilotes in situ ø 1300 mm.

10 Características de los materiales Solape y colocación de armadura en pilotes Los materiales constitutivos de los pilotes deberán cumplir las especificaciones dadas en el pliego de Prescripciones Particulares del Proyecto. Asimismo serán conformes a las recomendaciones dadas en el Informe Geotécnico, documento necesario para definir los parámetros georresistentes del suelo y para la elección del pilote más idóneo. Se cumplirán las indicaciones dadas en la Norma EHE: Instrucción para el Proyecto y Ejecución de Obras de Hormigón estructural; el PG3: Pliego de Prescripciones Técnicas Generales para Obras de Carreteras y Puentes, y la CPI 1977: Norma Tecnológica de Pilotes «in situ». Los pilotes deberán estar armados en toda su longitud, estando calculada la armadura para la envolvente de los esfuerzos a absorber. Los pilotes se hormigonarán en sentido ascendente mediante tubo tremie. El hormigón tendrá un contenido mínimo de 350 kg de cemento por m 3, un asiento en el cono de Abrams comprendido entre 16 y 20 cm, y una resistencia características no menor de 175 kg/cm 2 (HA-25, según EHE). Hormigonado de pilotes mediante tubo tremie

11 Control de los parámetros Ordenador de control de parámetros Registro continuo de parámetros Durante la perforación de todos los pilotes se lleva un control de todos los parámetros, tanto del terreno como de los materiales constituyentes, que garantiza una correcta ejecución. Además existen equipos de perforación instrumentados que registran diferentes parámetros de trabajo (velocidad de avance, presión de empuje, par de rotación, velocidad de rotación, etc.). Permiten determinar la variación de la resistencia del terreno a medida que va siendo atravesado, optimizandose la longitud necesaria de pilote o su empotramiento. Pruebas de carga y de integridad Prueba de carga de pilote Ensayo dinámico de carga en pilote insitu Control de integridad por el método de impedancia La capacidad de un pilote puede ser determinada con pruebas estáticas de carga. Estas pruebas, además de costosas, precisan bastante tiempo para su realización. Se realizan asimismo ensayos de integridad de los pilotes. Entre ellos se encuentran los de Impedancia Mecánica (Pile Integrity Test, PIT). Estos ensayos permiten, de forma rápida y no destructiva, determinar, entre otras, la posible existencia de discontinuidades a lo largo del pilote (cortes de hormigón, baja calidad del mismo, etc.).

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