ESTRUCTURA DE ATAGUIAS CON TABLESTACAS

INTRODUCCION

La construcción de nuestro medio apareció desde que el hombre empieza a protegerse del medio ambiente que lo rodeaba.

Al pasar el tiempo emergieron grandes civilizaciones donde las actividades más importantes eran el comercio, la agricultura, la domesticación de animales y también cabe mencionar la edificación de grandes templos y palacios

En la rama de grandes excavaciones se tiene la construcción de túneles el uso de dovelas que brinda protección de un derrumbe que ayuda mantener un avance constante de la obra. En excavaciones de cielo abierto se puede observar el uso de tablestacas, y en zanjas obras de entibación o ademado proveen seguridad y confianza en el sitio de los trabajos.

El diseño de estructuras de ataguías con tablestacados es el tema central de este trabajo.

Por otro lado en condiciones de suelo blando o suelto, cuando no es posible realizar una excavación con taludes verticales, debido a la presencia de edificios o instalaciones colindantes, una de las soluciones es utilizar tablestacas hincadas antes del proceso de excavación; del mismo modo las tablestacas han sido utilizadas para corregir o dar alineamiento a riveras o puertos, para conformar apoyos de puentes o para dar estabilidad a taludes.

Dado el crecimiento vertiginoso de las ciudades en el ámbito

mundial, la densificación de estas es cada vez más crítica. Esto ha

producido que las obras de infraestructura de vivienda, transporte y

de servicio público, se realicen en sitios con vecindades más

complejas. De aquí parte la gran necesidad de construcciones con

tablestacados, dadas las condiciones de excavaciones profundas y

de alto riesgo para las edificaciones circundantes.

Presentada la gran necesidad de diseños de tablestacados, se

observa que la normativa europea y en los otros países el criterio de

diseño se refiere al estado.

Limite, para lo cual se tiene a quedar unas deformaciones

considerables (deformaciones de fallas del suelo), que pueden

afectar a cualquier construcción debido a asentamientos del suelo

retenido por las tablestacas

ANTECEDENTES

ESTRUCTURA DE ATAGUIAS O TABLESTACAS

1.- ATAGUÍAS

También conocidas con el nombre de diques. Las ataguías son

elementos que se hincan en el terreno como muros de contención para

sostener los terrenos colindantes al hacer una excavación, o bien para

disminuir la transmisión de presiones a los terrenos colindantes.

Generalmente las

ataguías se colocan

hincándolas por

medio de martinetes

de caída libre o de

vapor antes de

proceder a la

excavación del

terreno circunscrito.

1.1 .- ALTURA DE LAS ATAGUIAS

La altura de las ataguías depende

del nivel de las aguas durante la

época en que deben ejecutarse los

cimientos y según el tiempo que se

calcule que ha de ser necesario

para la construcción total del

cimiento.

En obras fluviales, las paredes de

las ataguías deben ser superiores al

estiaje, cuando se admita suficiente

este periodo para ejecutar el

cimiento.

4.3 CLASIFICACION DE LOS TIPOS DE ATAGUIAS

Puede clasificarse en ataguías de tierra, que comprende las que se hacen con

tepes o con tierra; ataguías de tierra y recintos de madera; ataguías de tela;

ataguías para terreno de roca, y ataguías de hormigón. Por último se ejecuta con

tablestacas metálicas desmontables o con tablestacas con hormigón armado, que

sustituye con ventaja a todos los demás tipos de ataguías empleados hasta ahora

para alturas de agua considerables.

4.3.1 ATAGUIAS DE TIERRA

Para obras pequeñas y alturas de agua que no excedan de 1.5 m, pueden

ejecutarse ataguías con tierras que son entonces malecones con doble

talud protegiéndose con escollera (piedras u hormigón en el fondo del

agua) el talud exterior. El ancho de la coronación no debe ser inferior a un

metro y la inclinación de los taludes 1x2.

4.3.2 ATAGUIAS DE TIERRA Y TABLEROS DE MADERA

Para reducir el espacio ocupado y el volumen de las tierras se

emplean recintos de madera de pilotes y tablestacas. Para

alturas de agua de hasta 2m puede bastar un solo recinto si el

nivel de agua excede los 2m es casi necesario un doble recinto,

que conviene apuntalar con codales.

4.3.3 ATAGUIAS ESCALONADAS

Para grandes altura de agua se han empleado a veces ataguías

por escalones, construidas en varias etapas. Se comienza por

formar una ataguía de pared doble, pero que no tiene suficiente

espesor para resistir el empuje exterior, si el agotamiento fuera

completo se agota parcialmente y se eleva por la parte interior

otra ataguía yuxtapuesta a la primera y de menor altura; se

efectúa otro agotamiento parcial y se construye otra tercera

ataguía hay que reforzar el conjunto con tornapuntas, y en

definitiva resulta más cara de mano de obra y necesita mayor

espacio, por lo que no deben emplearse.

4.3.4 ATAGUIAS PARA TERRENO DE ROCA

Los tipos de ataguía con recinto de madera, que acabamos de describir, solo

deben de aplicarse cuando el terreno permita la hinca de los pilotes, que son el

elemento resistente. Cuando el suelo es de roca hay que emplear otras

disposiciones las más sencillas para pequeñas alturas de agua, consiste en una

serie de caballetes triangulares, apoyados en el terreno, sobre los que se apoya el

tablero, que se impermeabiliza con tierra.

4.3.5 ATAGUIAS DE HORMIGON

Cuando el suelo en que se va a cimentar es muy permeable, pueden hacerse

ataguías que se llaman de fondo, y que consiste en tapar estas filtraciones con

una solera de hormigón sumergido en el fondo de la excavación, previamente

dragada

PROCESO DE COLOCACION E HINCADO DE

ATAGUIAS METALICAS

A continuación se presentan las etapas en que se dividirá el

procedimiento constructivo, el cual es aplicable para la construcción de la

lumbrera, atendiendo a las restricciones que se marcarán más adelante.

ETAPA I.- RETIRO DE INSTALACIONES Y ESTRUCTURAS

EXISTENTES

ETAPA II.- INSTALACION DE GUIA

ETAPA III.- HINCADO DE ATAGUIAS

ETAPA IV.- RETIRO DE ATAGUIAS

2.- TABLESTACAS

Los tablestacados son paredes formadas por tablones unidos por

travesaños y terminados en punta que se hincan en el terreno.

El fin primordial de las tablestacas es asegurar las paredes contra los

desprendimientos antes de iniciarse la excavación, cuando, por alguna

razón exista agua subterránea en el lugar de la obra.

Es un muro de contención con una doble función impide que el agua

avance sobre el terreno, y en los casos que el agua ya avanzó permite

recuperar el terreno permitiendo nivelarlo. Usualmente se viene usando la

madera como postes horizontales verticales, y durmientes ferroviarios a

veces también se usa piedra hormigón armado, metal logrando diferentes

texturas y tramas.

Existen tres tipos:

•TABLESTACA DE MADERA:

Fueron las primeras en usarse varios siglos en el pasado. Su

uso actual es muy limitado dado a sus dimensiones reducidas,

especialmente en longitud, que difícilmente sobrepasan los 10

metros, poca resistencia y alta deformabilidad, corta duración

cuando permanecen continuamente sumergidas bajo el nivel

freático.

•TABLAESTACA DE CONCRETO:

Se encuentran con dimensiones que van desde los 10 a los 40

centímetros de espesor y pueden llegar a medir en ocasiones

muy especiales hasta 70 centímetros de ancho. Para poder lograr

longitudes de los elementos bastante considerables se utiliza

principalmente su instalación en zanjas perforadas y no por

hinca, usando lodos bentoniticos para estabilizar

momentáneamente los taludes. La gran desventaja es el

excesivo peso de estos elementos puesto que su manejo y

colocación genera altos costos por el equipo necesario para su

instalación. Aunque su uso se limita a aquellos casos en que

quedan formando parte de la obra definitiva.

•TABLESTACAS METALICAS:

Son las usadas debido a la gran diversidad de presentaciones, formas,

resistencias, pesos y fácil colocación. Dentro de este tipo de tablestacas

existen tablestacas de sección plana y modular. Las planas tienen una

resistencia a flexión, perpendicularmente a su plano, muy reducida, siendo

por eso inadecuadas para formar pantallas de contención de tierras. Y el

segundo tipo, las tablestacas modulares son aquellas que se ensamblan

unas con otras, dan lugar a pantallas onduladas de elevada resistencia a

flexión.

La colocación de la tablestacas metálicas es por hinca, este procedimiento

consiste en el uso de un martinete con el cual golpea la tablestaca y la forza

a entrar en el suelo usando una guía para no perder la verticalidad en el

hincado.

Se trata del caso más sencillo, en el

que la tablestaca se hinca y se deja

empotrada en el terreno

4.3.6.1 PANTALLA DE TABLESTACAS EN

MENSULAS

4.3.6.2 PANTALLA DE TABLESTACAS ARRIOSTRADA CON

PERFILES Y CODALES O CON MARCOS SOLDADOS INSITU

Si la profundidad de excavación, el tipo de perfil geotécnico o las

sobrecargas hacen imposible que la pantalla trabaje en ménsula

puede arriostrarse en uno o varios niveles. El modo más sencillo

si se tienen dos pantallas paralelas, es decir, en el caso de zanjas,

es arriostrar mediante perfiles colgados con cadenas de la cabeza

de las tablestacas y codales transversales o en el caso de pozos

mediante estructuras metálicas de perfiles soldados in situ.

4.3.6.3 PANTALLA DE TABLESTACAS ATIRANTADA

Si se dan las condiciones de no poderse resolver una excavación con

tablestacas en ménsula y a la vez no tenemos dos pantallas paralelas

lo suficientemente cerca o se trata de una pantalla única, el modo de

arriostrar puede ser mediante tirantes unidos a una pantalla de

tablestacas trasera auxiliar. Todos los elementos son recuperables.

4.3.6.4 PANTALLA DE TABLESTACAS ANCLADA

En muchos casos, en los que se necesita tener libre el interior de la

excavación y no se dispone espacio para atirantar, la mejor opción es

anclar la pantalla, los anclajes utilizados se realizan mediante la barra

TITAN fabricada por Ischebeck. Cuando dejan de ser necesarios, se

cortan las cabezas el resto del anclaje se deja perdido en el terreno y se

recuperan las tablestacas.

Las excavaciones profundas para cimentaciones es un tema de aplicación de las teorías generales de la Mecánica de Suelo y la Geotecnia. El análisis de las excavaciones profundas estará en función de las condiciones geotécnicas.

El problema fundamental de las excavaciones profundas es el estudio y análisis de su estabilidad general. Se deberán analizar todas las posibilidades de falla en las paredes y en el fondo de la excavación.

La estabilidad de las paredes de la excavación, cuando estas se realicen en forma de taludes. Los criterios y mecanismos de fallas deberán ser analizados con las teorías generales de la estabilidad de taludes. Su solución estará relacionada con los factores de seguridad, previa obtención de los parámetros geotécnicos de las pruebas de resistencia al corte realizadas para el caso particular de excavaciones.

V. CONCLUCIONES

VI. RECOMENDACIONES

Deberá utilizarse un producto engrasante en las juntas de unión entre ataguías con la finalidad de reducir la fricción.

Deberá cuidarse y verificarse en todo momento la verticalidad de las ataguías durante el hincado, cualquier tendencia de desviación deberá ser corregida inmediatamente.

Para obtener una buena alineación y control de la verticalidad de las ataguías durante su colocación, se recomienda el uso de una guía con la finalidad de minimizar el riesgo de dificultades de hincado y problemas de desviación.

Durante el proceso de izaje e hincado de las ataguías se deberá verificar constantemente mediante el uso de plomadas artesanas, la alineación y verticalidad de la pared de las mismas.