Cimentación Profunda.pdf

CIMIENTOS PROFUNDOS 473

6.4 PILOTES PREFABRICADOS DE HOR-MIGN ARMADO

Los pilotes prefabricados de hormign se in-troducen en el terreno mediante hinca. Se utili-za maquinaria especial, que acta por percu-sin, mediante una maza que golpea la cabe-za del pilote o por vibracin. Siempre se tratade pilotes con desplazamiento pueden ser dehormign armado o pretensado.

6.4.1 Pilotes de hormign pretensado

Los pilotes prefabricados de hormign msfrecuentemente utilizados son huecos con sec-cin circular y de grandes dimetros.

Se emplean generalmente en obras marti-mas, puentes y cimientos solicitados por gran-des esfuerzos. Los primeros utilizados, (en elpuente sobre el ro Maracaibo), respondan ala patente Raymond (figura 6.22).

En general cada pilote est formado por ele-mentos tubulares prefabricados de hormign de5 m de longitud media y est armado normal-mente con cuantas pequeas (mnimas segnnorma). La longitud total vara normalmente en-tre 15 y 30 m (en la central trmica de Los Ba-rrios en la Baha de Algeciras, se han hincadopilotes de 50 m de longitud). El dimetro interiorpuede hallarse entre 0,6 y 0,9 m, aunque sehan llegado a construir con dimetros de 2 m.

El espesor de pared es de 0,15 a 0,20 m,aunque excepcionalmente pueden alcanzar0,25 m o ms; los conductos para los cablesde postesado tienen dimetros de 20 a 40 mm.

Se utiliza hormign con resistencia caracte-rstica (fck) comprendida entre 45 y 50 N/mm2

con tamao mximo de rido de 20 mm.

El anclaje de los cables de postesado serealiza siempre por adherencia para que seaposible descabezar los pilotes que no queden

hincados en su totalidad. Con el postensado sedeben producir tensiones de compresin en elhormign, equivalentes como mnimo a 5 N/mm2

en la seccin total.

La hinca se hace normalmente por golpeo,con la base abierta; para facilitar el proceso, seemplean mtodos tales como la extraccin detierra y la lanza de agua; esta herramienta nodebe ser utilizada en la zona de empotramien-to. El empalme de piezas est dificultado por eltamao y la necesidad de realizarse antes de lahinca. Se puede realizar en obra, previendo elespacio necesario, o en fbrica (en este caso seaade el inconveniente del transporte).

Se necesitan grandes medios auxiliares pa-ra el izado y el hincado y un estudio muy preci-so de la obra ya que las piezas postensadasno pueden cortarse.

6.4.2 Pilotes prefabricados de hormign armado

Los pilotes prefabricados de hormign armadoson normalmente de seccin cuadrada de 30 a50 cm de lado aunque, en ocasiones, tambin sefabrican hexagonales u octogonales (figura 6.23).

Figura 6.22Pilote de hormign pretensado tipo Raymond

Figura 6.23Secciones de pilotes de hormign armado

474 MANUAL DE EDIFICACIN: MECNICA DE LOS TERRENOS Y CIMIENTOS

Figura 6.24Pilote de hinca

Figura 6.25Pilote prefabricado empalmable

30paso: 4 cm

70paso: 6 cm

60paso: 6 cm

40paso: 6 cm

ZUNCHOO 5mm

paso: 10 cm

34

34

3DCercosdobles

2,5 cm

3DCercosdobles

Cabezade golpeo

JuntaHerkules

Azucheconvencional

Cercos normales:fyk =2400kg/cm2

6 a 10 cm

< 1,3 D

D

hormign: fck 40 N/mm2

armaduras: fyk = 500 N/mm2o

fyk = 400 N/mm2

42

614

60

614

80

616

130

620

pilote(cm)

barras


Pueden ser fabricados en la propia obra oen plantas de prefabricacin.

De acuerdo con las tcnicas de funciona-miento y puesta en obra se clasifican en dosgrupos:

1. Pilotes de longitud fija.2. Pilotes de longitud variable.

Los pilotes fabricados en obra suelen ser delongitud fija, sin posibilidad de empalme (figura6.24). Pueden recrecerse despus de la hincacon dificultad y con la exigencia del correspon-diente plazo de fraguado y endurecimiento delhormign del recrecido. Los pilotes de longitudvariable se fabrican en tramos empalmables cu-yas juntas suelen ser objeto de patente; tienen

secciones que varan entre 400 cm2 y 1.300cm2 (figura 6.27).

Se utiliza hormign con resistencia caracte-rstica igual o superior a 40 N/mm2. El recubri-miento de armaduras debe ser suficiente y con-trolado y deben utilizarse cementos especialespara resistir los agentes agresivos externos. Sesuele admitir que en este tipo de pilotes, unavez hincados, el hormign trabaje a 12,5N/mm2 mientras que en los pilotes hormigona-dos in situ se considera una resistencia de cl-culo del orden de la tercera parte de la resisten-cia caracterstica.

Las juntas de empalme, que se suelen dispo-ner cada 12 m, tienen mayor resistencia que la

Figura 6.26Hinca de un pilote prefabricado de 50 x 50 cm y 18 m delongitud

Figura 6.27Distintos tipos de juntas entre pilotes empalmables


seccin tpica del pilote. El hecho de disponerlas juntas a tales intervalos, se debe fundamen-talmente a que se hace posible el transporte delas piezas en camiones sin necesidad de obte-ner permisos especiales.

En Espaa se dispone actualmente de trestipos de juntas: Johnson, West y A.B.B. Las dosltimas permiten la instalacin de un tubo de re-gistro a lo largo del eje, para controlar la verti-calidad y la inclinacin de los pilotes de granlongitud.

En el extremo inferior, los pilotes estn dota-dos de un azuche plano o en punta cuando setrabaja en terrenos normales. Cuando se prevque el pilote alcanzar un substrato rocoso sedispone un azuche especial, conocido comopunta de Oslo, de acero de alta resistencia(figura 6.29). La hinca se completa cuando sealcanza la capa resistente prevista, o en los pi-lotes flotantes en funcin del rechazo definido.

Figura 6.28Azuches para

pilotes dehormign

Figura 6.29Azuches tipo

punta de Oslo

1,3 D

Planta

D

Azuche normalde hormign enpunta

Planta

D

Azuche especialpara roca

6 cm

1,3 D

Azuche normalde hormign enpunta

Azuche especialpara roca

6 cm

O 70 O 90 O 100

140 - 200 mm 220 - 240 mm 260 - 300 mm

200

mm

480

mm

L 200 x 200 x 15 mm

2 chapas de10 mm soldadasal alma

2 chapas de10 mm soldadasal alma y ala varilla

O 100


En trminos generales, en la actualidad, los as-pectos en los que se estn produciendo mayoresavances son los siguientes:

Empleo de materiales de alta resistencia:hormign de fck 40 N/mm2 y acero de fyk= 400 N/mm2

Mejoras en los procesos de fabricacin ycurado.

Empleo de equipos automticos de hinca,que permiten garantizar la altura de cada yla cadencia de la hinca, con aprovecha-miento casi total de la energa.

Empleo de equipos electrnicos analizado-res del proceso, combinados con frmulasdinmicas.

6.4.2.1 Pilotes prefabricados empalmablestipo Herkules

Las caractersticas de este tipo de pilotes se ex-ponen en la figura 6.30. Estos datos son tiles pa-ra la confeccin del anteproyecto. Los parmetrospueden variarse en funcin de las caractersticasdel terreno o del tipo de solicitacin. La seccin he-xagonal del pilote resiste a flexin un 10% msque una seccin cuadrada de igual superficie.

Las armaduras longitudinales son de acero delmite elstico = 400 N/mm2 y el hormign utiliza-do tiene una resistencia caracterstica fck = 50N/mm2. La Instruccin EHE limita la resistencia

Figura 6.30Caractersticasde plotesprefabricadosempalmablestipo Herkules de la empresaKronsa

Caractersticas

Denominacin

Seccin

Volumen por metro

Peso aproximado por metro

Lado - Distancia entre caras

Superficie desarrollada por metro

Momento de inercia mnimo

Armaduralongitudinal

Armaduratransversal

Peso terico de toda la armadura

Carga vertical admisible a compresin (6).

Distancia entre ejes de pilotes.

Acero de alta resistencia

Peso terico medio

Espiral

Peso terico medio

Smbolo(Unidad)

A (cm2)

V (m3)

P (kg)

a-b (m)

S (cm2)

Ixk (cm4)

kp/m

kp/m

kp/m

N (kN)

d (m)

Tipo normalizado de pilote

HK-420

420

0,042

110

0,127 0,220

7.630

1,41104

614

7,25

6 a 10 cm

2,18

9,44

50

0,70

HK-800

800

0,08

210

0,175 0,304

10.530

5,13104

616

9,47

6 a 10 cm

3,00

12,47

1.000

0,90

HK-1300

1.300

0,13

340

0,224 0,387

13.420

13,55104

620

14,79

6 a 10 cm

3,90

18,69

1.600

1,20

HK-600

600

0,06

160

0,150 0,263

9.120

2,89104

614

7,25

6 a 10 cm

2,63

9,88

750

0,80


del acero para elementos que trabajan a com-presin (fyd > 400 N/mm2).

El pilote normal cuenta con un azuche de hor-mign. Para terrenos duros o con obstculos seutiliza un azuche de tipo Oslo (figura 6.29).

Hasta los 12 m de longitud no se necesitanjuntas. Se puede alcanzar cualquier profundi-dad utilizando la junta patentada tipo Hrkules.

Se pueden hincar con una inclinacin dehasta 1:4 en cualquier direccin en obras nor-males. En cimentaciones con pilotes flotantes lacapacidad portante de los mismos debe ser ob-jeto de un estudio especfico para cada caso.

La hinca se realiza con gras de tipo me-dio provistas de martinetes y guiaderas. Se uti-lizan equipos autnomos por lo que no son ne-cesarias prestaciones por parte del cliente; loque les proporciona gran versatilidad.

6.4.2.2 Pilotes prefabricados empalmablestipo Terratest

Terratest S.A. fabrica en sus instalaciones pilo-tes empalmables con las siguientes caractersticas:

Secciones cuadradas de 235 x 235 cm2;270 x 270 cm2 y 300 x 300 cm2.

Hormign fabricado con cemento resistentea los sulfatos - CEM III/B.42.5/SR. Con re-sistencia caracterstica fck = 45 N/mm2

Acero en armaduras con lmite elsticofyk = 400 N/mm2, excepcionalmentefyk = 600 N/mm2.

La armadura longitudinal est fomada por4 u 8 barras dependiendo de la secciny las exigencias.

La armadura transversal est formada por unaespiral de directriz cuadrada de 16 cm depeso, que se reduce a 8 cm en los extremos.

Las cargas estructurales sobre cada elemen-to son las que se indican en la figura 6.33

Se pueden hincar con inclinacin de 1:3,aunque se recomienda no pasar de 1:4

Chapa metlica

Poliestireno

Roble

Gancho de izado

Empaquetadura o galleta defibra plastificada

Sombrerete

Pilote

Figura 6.31Sombrerete de proteccin de la cabeza de un pilote

Figura 6.32Pilotes prefabricados tipo Terratest. Aspecto de las juntas.


(aproximadamente 15 con la vertical). La resistencia a flexin vara entre 15 y 80

kN x m, segn el tipo de pilote y la cargavertical. Los esfuerzos de flexin deben re-ducirse al mnimo. Si los momentos son ma-yores se deben utilizar dos o varios piloteso resistirlos usando vigas centradoras.

Las distancias mnimas recomendables en-tre pilotes son las siguientes:T.235 : 0,70 mT.270 : 0,90 mT.300 : 1,10 m

Estas distancias deben considerarse tanto enencepados comunes como entre pilotes prximosde diferentes pilares.

Para pilotes de longitud variable se utiliza lajunta ABB, uniendo piezas de hasta 12 m.

La hinca se realiza mediante mquinas do-tadas con martillo diesel o maza de cadalibre de 30 a 40 kN con altura de cadade 0,5 a 1 m.

Los equipos de hinca estn montados sobreexcavadoras de tipo medio que permiten un f-cil manejo en obra. No se necesitan serviciosauxiliares de agua, electricidad, ni retirada delodos.

Durante la hinca se puede comprobar elcomportamiento del pilote con un analizadorelectrnico de hinca. Se determina la resisten-cia final, midiendo la penetracin con una se-rie de diez golpes. Esta debe ser igual o menoral ndice de rechazo obtenido mediante la fr-mula dinmica de hinca utilizada en el clculo,que debe figurar en el Pliego de PrescripcionesTcnicas.

A modo de conclusin puede decirse que lospilotes prefabricados de hormign armado pre-sentan las siguientes caractersticas:1. En el proceso de hinca algunos se rompen,

siendo difcil la reparacin o el empalme.2. Cuando los pilotes de longitud fija no al-

canzan el estrato resistente (no se produce

rechazo) el recrecido es complicado.3. En ocasiones se producen rechazos porque

aparece un obstculo con una longitud pe-quea de hinca.

4. Durante la hinca se producen ruidos y vibra-ciones que pueden afectar a edificios conti-guos, lo que hace prcticamente imposiblesu utilizacin dentro de nucleos urbanos.

5. No pueden hincarse pilotes de seccionesgrandes. Raras veces se superan los1.600 cm2.

Figura 6.34Hinca de pilotesprefabricadosTerratest

Tipo

T.235T.270T.300

Cargarecomendable

600 kN850 kN

1.050 kN

Cargamxima

650 kN900 kN

1.120 kN

Figura 6.33Caractersticasde los pilotesprefabricadosempalmablestipo Terratest


6.5 PILOTES "IN SITU" DE HORMIGN ARMADO CON DESPLAZAMIENTO

En Espaa este tipo de pilote se utiliza cadavez menos. No obstante el ms utilizado ha sidoel "pilote de desplazamiento, con tapn de gra-va y entubado recuperable. Es un pilote circularcon entubado de chapa de espesor mnimo 2cm. Estos pilotes tienen las caractersticas quese exponen en la figura 6.38.

En el procedimiento Franki se realizan estemismo tipo de pilotes, con los mismos dimetrosde perforacin, aunque varan las armaduras:

6. Los pilotes de una pieza no suelen sobrepa-sar la longitud de 17 m.

7. Al fabricarse todos los pilotes con la mismalongitud, ocurre a menudo que se alcanzael rechazo sin completar la hinca, por loque se debe romper la longitud excedida su-poniendo un aumento de coste de fabrica-cin y demolicin de la parte sobrante.

8. Los armados y secciones obedecen en mu-chas ocasiones a los esfuerzos de izado,transporte y manipulacin. La seccin y ar-mado para resistir estos esfuerzos es mayory distinta que la necesaria para la cargade trabajo (figura 6.35).

Figura 6.35Esfuerzos

durante el izadode un pilote

L/3

2L/3

M = 0,056PLmx2

0,60L

0,20L

0,20L

M = 0,024PLmx2

L

2M = =0,125PLmx

PL8

2

P= Peso del pilote (kp/m)

Figura 6.36Hinca de un pilote de hormign prefabricado


6 12 para pilotes de 357 - 400 y 436 - 500

6 16 para pilotes de 500 - 550 y 560 - 600

La armadura transversal es igual para todos lostipos: 8 a 20 cm. El hormign de consistenciaplstica o seca. Se exiga un asiento en el cono deAbrams inferior a 5, tamao mximo de rido infe-rior a 25 mm y dosificacin mnima de 250 kg decemento/m3. El recubrimiento mnimo de las arma-duras era de 40 mm.

Figura 6.37Pilote "in situ",condesplazamiento,con azuche

Maza

Cabezal

Tubera Recuperable

Azuche

D

D

> 4 cm

Hormign

Armaduras:cercosO 6 a 20 cm.

Azuche

5 cm

> D> 50 cm

6.6 PILOTES DE HORMIGN ARMADOCON EXTRACCIN

Se consideran en este apartado los pilotesmoldeados en el terreno mediante perforaciny otros mtodos de excavacion, configuradoscomo elementos estructurales para transmisinde cargas.

Atendiendo a la forma de la seccin trans-versal se consideran dos tipos:

Pilotes circulares (figura 6.41).

hormign: fck=25 N/mm2

Cono: 10 a 15 cmarmaduras fyk=400 N/mm2

longitud mnima armadura 6 m 9

30

512

35

512

45

612

55

712

65

614

pilote (cm)

barras


D

> 4 cm

Hormign

Armaduras:cercosO 6 a 20 cm

5 cm

> D> 50 cm

D

3 D

Maza

Tuberarecuperable

Tapn

Figura 6.38Pilote "in situ",

condesplazamiento,

con tapn degravas

Figura 6.39Proceso de

ejecucin de lospilotes tipo

Franki

hormign: fck=25 N/mm2cono: tapn 0,resto 1 a 5 cm

armaduras: fyk=400 N/mm2longitud mnima armadura 6 m 9

30

512

35

512

45

612

55

712

65

614

pilote (cm)

barras

"Barretes" o minipantallas, en las que la sec-cin adopta diferentes formas: rectangula-res, cruciformes, en T, L, etc. (figura 6.42).

El fuste puede ejecutarse con seccin transver-sal uniforme; fuste recto; fuste ensanchado o de ba-se ensanchada (figura 6.43).

Deben cumplir los siguientes requisitos : Dimetro del fuste comprendido entre

0,30 y 2,50 m.


Dimensin mnima para pilote - barrete, 0,4 m. Inclinacin no menor de 4:1 con la hori-

zontal (figura 6.45). Ensanchamiento de la base o el fuste

con seccin no superior a 10 m2.

Los elementos pueden trabajar aislados,formando grupos y configurando pantallas (fi-guras 6.44 y 6.46 en pginas siguientes).

La perforacion puede realizarse de formacontnua, o discontnua, (helice, cuchara, tr-pano, etc...) utilizando elementos de conten-cin para estabilizar las paredes cuando el

proceso de ejecucin permita una forma geo-mtrica definida.

El elemento configurado puede ser de: Hormign en masa. Hormign armado normal. Hormign armado con armadura especial,

tubos de acero, perfiles, elementos diversoso fibras de acero.

Hormign prefabricado, hormign pretensadoo tubos de acero en los que el espacio anularentre la pieza introducida y el terreno es relle-nado con hormign, lechada de cemento olechada de bentonita-cemento (figura 6.47).

Figura 6.41Limitacin dedimensiones enpilotesperforadoscirculares

Figura 6.42Formas depilotes"barretes".Dimensiones

Figura 6.40Pilotes de desplazamiento,apisonados,con tubera derevestimiento recuperable. Procedimiento Franki

1EL2

E2

1L

1EL2

E2

1L

L

L

E 0,4 m1L /E 6/11 1

A 10 m 2

0,3 m D 2,5 m

D


6.6.1.1 Hormign

Debern poseer las siguientes caractersticas: Alta plasticidad y cohesin. Fluidez. Capacidad de autocompactacin. Trabajabilidad suficiente, para facilitar el

6.6.1 Materiales utilizados en pilotes perforados

Con respecto a los materiales que componenlos elementos que se estn estudiando, se indicanen este apartado las especificaciones que se consi-deran de inters.

Figura 6.43Pilotes de fuste recto, base ensanchada y fuste ensanchado

Figura 6.45Definicin del concepto de inclinacinde un pilote

Figura 6.44Grupos de pilotes

Figura 6.46Pantallas de pilotes

nn

1 n1

n1

1

D DB DB

DS DSDS

DE

D < 3 DB S

A < 9 AB S

D < 2 DE S

A < 2 AE S

Suelos cohesivos: n > 1,5

Suelos no cohesivos: n > 3,0

As AsAs

Ab

Ab

Ae

n 4n

1

D

a

1a

a2

D

a

D

a

D

pantalla de pilotes secantes:

as ssp p

D

pantalla de pilotes tangentes:

pantalla de pilotesmuy espaciados:

p: pilotes primarioss: pilotes secundarios

a = D

a < D

a > Dr: revestimiento

r r


proceso de vertido, y, en su caso, la retira-da de entubados recuperables.

Las dosificaciones del hormign se indican enla figura 6.48.

La resistencia de proyecto del hormign se fija-ba entre 20 y 35 N/mm2, y deba cumplir:

C16 fck 30 con probeta cilndrica.C20 fck 35 con probeta cbica.

Figura 6.47Pilotesperforadoscirculares

Perforado con hormign en masa

D D

Perforado con hormign armado

D

Perforado armadocon perfil laminado

D

Perforado contubo de acero

D

Lechada de hormigno cemento,en masa o armada.

D D

Encamisadoprovisional

Perforacinno encamisada

D

Lechada de hormigno cemento,en masa o armada.

Con tubo estructural de acero

D D

Encamisadoprovisional

Perforacinno encamisada

Con elemento portante prefabricado de hormign

Tipo de colocacin

Colocacin en seco

Colocacin en presencia de agua

Relacin agua/cemento < 0,6

Contenido de finos < 550 kg/m3

Contenido de cemento(kg/m3)

> 325

> 375 Figura 6.48Dosificacin dehormign parapilotesperforados


6.6.1.2 Armaduras

Cuando se emplea como estabilizante una sus-pensin de bentonita, arcilla, o polmero, debenutilizarse exclusivamente armaduras construdascon redondos de acero corrugado.

La cuanta mnima de armadura longitudinal es-t relacionada con la seccin transversal del pilote.La figura 6.49 refleja los valores recomendados aeste respecto.

La armadura mnima longitudinal estar forma-da por 5 12 mm con separacin < 200 mm.

La distancia minima entre barras ser igual almayor de los siguientes valores:

1,5 veces el tamao mximo de ridos. Diametro mximo de la barra longitudinal.

La distancia libre entre barras, o grupos de ba-rras, en una hilada, podr reducirse al triple del

Clase(2)

F2

F3

F4

Valor mesa de sacudida(1)

(mm)

350

420

290

410

480

600

Clase(2)

S2

S3

S4

Valor cono Abrams(1)

(mm)Condiciones tpicas de utilizacin

Perforaciones en seco no revestidas o con revestimientopermanente, de dimetro 600 mm o superior

Cota de hormigonado resulta por debajo de un entuba-do provisional

Armadura muy espaciada, amplio espacio para la libre circulacin

Armadura poco espaciada Cota de descabezado dentro de un entubado provisional

Cuando la perforacin es en seco y su dimetro inferior a 600 mm

Cuando el hormign se coloca en presencia de agua mediante tremie o mediante bombeo

(1) Los valores medidos en mesa de sacudida o en cono de Abrams deben redondearse por defecto cada 10 mm.(2) Las clases S y F corresponden a la clasificacin del hormign en funcin del mtodo de ensayo de consistencia.: S.- Ensayo de asiento en el cono en mm. segn ISO 4.109. Se redondea a fraccin ms prxima a 10 mm. F.- Ensayo de la mesa de escurrimiento segn ISO 9.812.

50

100

160

90

150

210

Figura 6.50Caractersticasdel hormign

para pilotesperforados

Area total de la seccintransversal del pilote

Ac

Ac 0,5 m2

0,5 m2 < Ac 1 m2

Ac > 1,0 m2

Area de la armaduralongitudinal

As

As 5 x 103 x Ac

As > 25 m2

As 2,5 x 103 x Ac

Figura 6.49Armadura

longitudinalmnima

La nueva instruccin de hormign estructural,EHE, exige un valor de fck 25 N/mm2.

La consistencia del hormign debe alcanzarvalores diferentes atendiendo a las condiciones deuso, tal y como se indica en la figura 6.50.

Se puede utilizar hormign de alta resistencia(C40 a C50) siempre que se especifique en el pro-yecto y sea compatible con las caractersticas delterreno y el proceso de ejecucin.


por socavacin del terreno. ste riesgo essuperior en terrenos limosos, granulares ycohesivos blandos.

Daos al hormign fresco de los pilotes eje-cutados recientemente en el entorno.

Coqueras en el fuste durante el hormigona-do.

Lavado del hormign y arrastre de cementoy finos.

Los medios ms comunes para evitar o reducirestos riesgos y contener la perforacin son los si-guientes:

Entubacin. Utilizacin de lodos de contencin. Perforacin con herramientas capaces de

contener el terreno, como las barrenas cont-nuas.

Mantener las aletas de la hlice rellenas deterreno.

diametro de la barra o del diametro equivalentedel grupo de barra.

Si se hormigona bajo el agua la separacinentre barras grupos de barras longitudinales ser100 mm.

La armadura transversal puede estar formadapor estribos, cercos, armadura helicoidal o mallaelectrosoldada segn se especifica en la figura6.51.

El recubrimiento normal o mnimo de las arma-duras est relacionado con el dimetro del pilote,de modo que sigue las siguientes equivalencias.

pilote > 0,6 m: recubrimiento = 60 mm pilote 0,6 m: recubrimiento = 50 mm

El recubrimiento se incrementar a 75 mm enlos siguientes casos:

Terreno blando y ejecucin sin entubado. Presencia de agua, con ridos de tamao

mximo 32 mm. Colocacin de la armadura despus de ver-

tido el hormign. Superficies irregulares de las paredes de la

perforacin. Cuando la tcnica utilizada sea la de entu-

bado o con revestimiento no recuperable, elrecubrimiento del hormign puede reducirsehasta 40 mm.

6.6.2 Ejecucin

La ejecucin de los pilotes perforados en unmedio cuyo conocimiento no es cierto conlleva unaserie de riesgos relacionados con la presencia deagua incontrolada y del propio terreno.

Como consecuencia pueden producirse daosde los tipos siguientes:

Hundimiento, alteracin o inestabilidad delterreno resistente o del circundante.

Prdida de capacidad portante de cimenta-ciones prximas situadas a un nivel superior,

Figura 6.51Dimetromnimorecomendadopara laarmaduratransversal

Figura 6.52Cuchara rotatoria. Entubado con virola de corte

Cuerpo

Palanca de apertura

Tapa

Barra

Azuche

Estribos, cercos o armadura helicoidal

> 6 mm y 1/4 max de losredondos longitudinales

Mallazo electrosoldado

> 5 mm


Figura 6.53Cuchara de

almeja

Figura 6.54Hlice

Cuerpo

Valvas

Poleas

Suspensin

Aleta

Borde cortante

Paso

Eje

Azuche


6.6.2.1 Perforacin continua y discontinua

La perforacin puede ser continua o disconti-nua dependiendo de las herramientas utilizadas enla ejecucin.

Las herramientas que habitualmente se emple-an para la perforacin discontinua son:

Cuchara rotatoria (figura 6.52): accionadopor Kelly para perforacin giratoria disconti-nua. Usualmente equipada con hojas odientes de corte y dotada de charnelas defondo para retener el material excavado.

Cuchara de almeja (figura 6.53): con dos oms para retirada discontinua del terreno odetritos de una perforacin.

Hlices (figura 6.54): compuesta por un eje,aletas helicoidales y borde o bordes cortan-tes, para perforacin discontinua (acciona-da por Kelly) o continua (hlice continua).

Trpano (figura 6.55): til para romper obs-taculos en la perforacin de un pilote o pa-ra empotrar un pilote en un terreno duro oen roca.

Cuerpo

Dientes

Figura 6.56Perforacin con barrena continua

Figura 6.55Trpano.Perforacin deun pilote de 150cm de dimetrocon entubacinrecuperable


Figura 6.57Perforacin por circulacin directa

Figura 6.58Perforacin por circulacin inversa

Entubado / emboquillado

Tren de perforacin

Corona

Cabeza deinyeccin

Desde bombade lodo

Balsa de lodo

Sedimentos

Entubado / emboquillado

Corona

Cabeza deinyeccin

Balsa de lodo

Alimentacinde aire

Manguera deevacuacin

Sedimentos

Vlvula de entradade aire

Para perforacin continua se utilizan las si-guientes:

Barrena contnua (figura 6.56). Herramientas de rotacin. Herramientas de rotacin y percusin; combi-

nadas con tcnicas de barrenado o lavadopara retirada de terreno (figuras 6.57 y 6.58).

6.6.2.2 Perforacin entubada

Los pilotes con inclinacin se entubarn, a me-nos que se demuestre que la perforacin no entu-bada es estable.

Cuando se utilicen entubamientos, la virola decorte situada en el pie del entubado ser la mni-ma posible, aunque de entidad suficiente para ga-rantizar una segura colocacin y extraccin delmismo (figura 6.61).

Cuando la perforacin se realice en nivelesinferiores al fretico se producir dentro del entu-bado una presin no inferior a la de dicho nivelpor medio de agua o de un lodo adecuado, quese mantendr hasta que el pilote haya sido hor-migonado. En terrenos inestables el entubado sehincar antes de realizar la perforacin.

6.6.2.3 Perforacin contenida mediante lodos

La boca de la excavacin se proteger me-diante emboquillado o murete-gua con el objetode guiar las herramientas de la perforacin, prote-ger la perforacin contra el desplome de terrenossueltos, y garantizar la seguridad del personal dela obra.

Durante la perforacin y el vertido del hormi-gn se mantendr en todo momento el nivel del


lodo de contencin dentro del entubado y delemboquillado murete-gua: 1,5 m como mni-mo por encima de la cota del nivel fretico ensecciones circulares, y 1,0 m en perforacionestipo "barrete", para eliminar la subpresin origi-nada por el nivel fretico y mejorar en un casola contencin y en el hormigonado la auto com-pactacin.

6.6.2.4 Perforacin con hlice continua

La perforacin con hlice continua o barrenacontinua exige que las aletas estn llenas de terre-no en todo momento. La inclinacin del pilote serinferior a 6 ( n < 10).

Figura 6.60Colocacin de camisa perdida

Entubado(provisional/permanente)

Dimetro del fuste

Virola de corte

Junta

Figura 6.61Entubado con corona inferior reforzada

Figura 6.59Excavacin para la ejecucin de pilotes perforados conentubacin metlica recuperable


D

D

> 4 cm

Hormign

Armaduras:cercosO 6 a 20 cm oO 8 a 25 cm

5 cm

> D> 50 cm

Tubera recuperable

Cuchara

Figura 6.62Pilotes

perforados conentubacin

recuperable


cono: 10 a 15 cmarmaduras: fyk=400 N/mm2

longitud mnima armadura6 m 9

45

612

55

712

65

614

85

716

100

916

pilote(cm)

barras

125

1020


D

D

> 4 cm

Hormign

Armaduras:cercosO 6 a 20 cm oO 8 a 25 cm

5 cm

> D> 50 cm

Cuchara

Entubacinperdida

Figura 6.63Pilotesperforados concamisa perdida




45

612

55

712

65

614

85

716

100

916

pilote(cm)

barras

125

1020


D

> 4 cm

Hormign

Armadurascercos:O 6 a 20 cm oO 8 a 25 cm

5 cm

> D> 50 cm

D

Hormign

Tubera dehormigonado

Lodos

4,00 m

Figura 6.64Pilotes

perforadosmediante lodos




45

612

55

712

65

614

85

716

100

916

pilote(cm)

barras

125

1020


DD

5-6 cm

Armadurascercos:O 6 a 20 cm

5 cm

> D> 50 cm

Mortero omicrohormign

Barrena

Tubo parainyeccin

Mortero omicrohormign

Figura 6.65Pilotesperforados conbarrenacontinua




35

512

45

612

55

712

65

614

pilote(cm)

barras


6.6.2.5 Perforacin no entubada

Se puede prescindir de medidas de contencinde las paredes de perforacin en terrenos establesy no susceptibles de hundimiento.

La boca de la perforacin se proteger con emboqui-llado excepto en terrenos firmes y con dimetro D < 0,6 m.

No se deben realizar perforaciones sin entuba-miento si la inclinacin de la bisectriz es tal que n 15 (vase la figura 6.45)

El control de la ejecucin de los pilotes incluirlas siguientes tareas:

Registro en tiempo real de la perforacin,del proceso rotacin-penetracin y delhormigonado.

Control de la continuidad del pilote. Control cont inuo del consumo de hor -

mign. Control de la presin de hormigonado.

D

D

Hormign

Armadurascercos:O 6 a 20 cm

5 cm

> D> 50 cm

Hlice

Figura 6.66Pilotes

ejecutados sincontencin de la

perforacin




35

512

45

612

55

712

65

614

pilote

6. CIMIENTOS PROFUNDOS6.4 PILOTES PREFABRICADOS DE HORMIGN ARMADO6.4.1 Pilotes de hormign pretensado6.4.2 Pilotes prefabricados de hormign armado6.4.2.1 Pilotes prefabricados empalmables tipo Herkules6.4.2.2 Pilotes prefabricados empalmablestipo Terratest

6.5 PILOTES "IN SITU" DE HORMIGN ARMADO CON DESPLAZAMIENTO6.6 PILOTES DE HORMIGN ARMADO CON EXTRACCIN6.6.1 Materiales utilizados en pilotes perforados6.6.1.1 Hormign6.6.1.2 Armaduras

6.6.2 Ejecucin6.6.2.1 Perforacin continua y discontinua6.6.2.2 Perforacin entubada6.6.2.3 Perforacin contenida mediante lodos6.6.2.4 Perforacin con hlice continua6.6.2.5 Perforacin no entubada

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