leccion nº 22 - 3D Studios PLR

Escuela Politécnica de Cuenca
Arquitectura Técnica
Unidad Temática 6
Lección 22
BLOQUE TEMÁTICO 1
UNIDAD TEMÁTICA 6
LECCIÓN 22
MUROS PANTALLA.
OTROS TIPOS.
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Unidad Temática 6
Lección 22
ÍNDICE
1. SISTEMA DE CONSTRUCCION SIMULTANEA ASCENDENTEDESCENDENTE.
1.1. Fundamento.
1.2. Técnica Constructiva.
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1.
Unidad Temática 6
Lección 22
SISTEMA DE CONSTRUCCIÓN SIMULTÁNEA ASCENDENTEDESCENDENTE.
1.1.Fundamento
Este método consiste en alojar los pilares definitivos de las estructura de sótanos en
perforaciones realizadas desde la superficie del terreno, quedando los pilares
hormigonados en la parte inferior.
El apoyo creado por el contorno de la pantalla y los pilares ya colocados, permite iniciar
la estructura ascendente al mismo tiempo que la excavación y forjado de los sótanos.
1.2. Técnica constructiva.
La técnica constructiva de ejecución del sistema es la siguiente:
1. Al mismo tiempo que se construye la pantalla perimetral, se ejecutan
perforaciones de gran diámetro (1 a 1,5 m) hasta la profundidad deseada por
debajo de la losa de cimentación.
2. Se introduce la armadura, tipo pilote que tendrá la longitud necesaria para que
llegue desde el fondo de la excavación hasta la losa de cimentación.
3. Se vierte el hormigón, procurando que llegue hasta el nivel inferior de la futura
losa de cimentación.
4. Después del hormigonado y antes de que comience el fraguado, se introduce en
el mismo el perfil o pilar metálico, manteniéndolo vertical hasta que frague el
hormigón. Se repite la operación en cada pilar.
5. Al finalizar todos los pilares, se van rellenando con arena los huecos o
perforaciones realizadas, quedando el pilar envuelto en dicha capa.
En esa fase de la obra, tendremos completamente terminado el muro pantalla y todos los
pilares centrales, todo ello enrasado con la cota cero, y el terreno del solar todavía sin
vaciar.
Desde la cota cero se inicia la construcción del edificio hacia arriba, con la estructura
correspondiente, arrancando desde encima de los pilares que ya teníamos construidos. Al
mismo tiempo iniciamos el vaciado de tierra del primer sótano y la colocación de la
estructura y forjados del mismo.
Suele ejecutarse con estructura metálica, por facilidad y rapidez de montaje del sistema.
Posteriormente, en caso de interesar, pueden construirse pilares mixtos.
En general, suele diseñarse para que los pilotes o pilares que construimos inicialmente
sean capaces de soportar el peso de la estructura con suficiente holgura, y al unir estos
con la losa de cimentación, que se contruye una vez se llega con la excavación al fondo
de los sótanos, son capaces de soportar conjuntamente el peso total del edificio.
Es importante que la unión del pilar-pilote con la losa se ejecute correctamente, para que
exista conexión entre ambos.
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SISTEMAS DE CONTENCIÓN DE TIERRAS CON PANTALLA
DISCONTINUA
Se basa en una disposición de pilotes. Se utiliza
para terrenos con cierta coherencia ya que se
genera un arco de descarga entre pilote y pilote.
El pilote sería elemento de contención, no de
cimentación.
Se deberá colocar anclajes cada dos pilotes, y
rellenar los huecos entre éstos y colocar una
impermeabilización para evitar la entrada de
humedad.
PANTALLA DE PILOTES
Muro pantalla de pilotes secante para parking de dos plantas con un nivel freático de -2
metros. Mediante la utilización de los pilotes conseguimos reducir el nivel freático a la
cota -7 metros.
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PANTALLA DE PILOTES TRABAJANDO POR VUELCO
Este sistema se está utilizando
muchísimo para la construcción de
parking dada la falta de aparcamiento en
suelo urbano y su gran demanda. Con
esta pantalla se pueden hacer diferentes
plantas de sótano sirviendo además
como cimentaciones para la estructura
PANTALLA DE PILOTES ANCLADA ISOSTÁTICAMENTE O
HIPERESTÁTICAMENTE
Este sistema tiene la misma finalidad que el anterior. Su diferencia consiste en
una disminución del empotramiento del pilote y el anclado de éstos al terreno por medio
de tirantes o micropilotes. El anclado puede ser en varios niveles.
ANCLAJES
Los anclajes o tirantes son similares a los micropilotes siendo su principal
diferencia en que en la perforación se introducen diversos cables, consecutivamente se
inyecta lechada o mortero a baja presión y finalmente se tensan estos cables hasta
obtener el tonelaje de diseño. En esencia los anclajes son elementos que trabajan a
tracción, con los que se trata de mejorar las condiciones de equilibrio de una estructura o
un talud, asociando al conjunto el peso del terreno
que los rodea. Se Ejecutan perforaciones
subhorizaontales o con inclinaciones entre 30 y
45º. Normalmente están constituidos por unas
armaduras metálicas que se alojan en
perforaciones practicadas en el terreno, en cuyo
fondo se sujetan o anclan al mismo por medio de
inyecciones o dispositivos mecánicos expansivos,
fijándose luego al extremo exterior a la estructura
cuya estabilidad se pretende mejorar, o a placas
que apoyan directamente sobre la superficie del
terreno.
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En un anclaje se distinguen tres partes fundamentales:
1 .- Zona de anclaje / 2 .- Zona libre / 3 .- Cabeza y placa de apoyo
INYECCIÓN
Hay varios tipos de inyección tanto para los micropilotes como para los anclajes:
- Inyección Única (IGU). Bajo presiones menores a 0,5 Mpa, el micropilote se inyecta
en una única fase. El material se inyecta a través de un tubo, desde la punta de la
perforación y vuelve exteriormente al tubo, hacia la cabeza del pilote, rellenando toda la
superficie lateral que envuelve la armadura, instalado después de realizar la perforación.
- Inyección repetitiva (IR) consiste en una inyeción de hasta dos veces a través de tubos
o circuitos con válvulas antiretorno.
- Inyección repetitiva selectiva (IRS), inyectados varias
veces a través de válvulas o manguitos distribuidos por
el fuste de la armadura (tubular). Se puede así tratar
diferentes zonas del terreno atravesado, comprimir el
suelo y aumentar la resistencia por fuste. Puede
repetirse una vez (presiones de 0,5 a 1,0 Mpa) o varias
veces (presiones de 1,0 a 2,0 Mpa), siempre que se
laven con agua las válvulas.
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PANTALLA ANCLADA HIPERESTÁTICAMENTE DE PILOTES TANGENTES
Una gran obra de ingeniería realizada en Cazorla, Jaen. En esta obra la ejecución
consistió en una pantalla de pilotes para contención de un talud con desnivel de 26
metros. La pantalla tiene tres niveles de anclajes, siendo el primer nivel de anclajes
permanentes ya que quedará de por vida visto.
PANTALLAS DE PILOTES TANGENTES
BAILÉN,JAEN.
Esta obra consistió en crear un recinto estancó profundizando los pilotes hasta 14
metros, donde se encontraba una capa impermeable de margas. Con esta pantalla de
pilotes de 500 mm de diámetro conseguimos soportar el empuje del terreno (de las calles
colindantes) y la sobrecarga de las casas medianeras con escasa cimentación. El total de
obra fueron 254 pilotes para una excavación de siete metros (2 plantas de sotano).
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PANTALLA HIPERESTÁTICA Y AUTOESTABLE DE PILOTES TANGENTES.
ALBUNOL.GRANADA.
La ejecución de esta obra fue una autentica obra de ingeniería de las más
relevantes que se han ejecutado en Andalucía en los últimos años. El solar en cuestión
tenía un talud de 22 metros de desnivel entre las dos calles que rodean la zona. Por una
fuga de agua en una tubería de saneamiento municipal se desprendió parte de este talud,
quedando las viviendas superiores descolgadas y con un desnivel de 22 metros.
Se desalojaron estas viviendas y se empezó un plan de urgencia en el que se
trabajó a dos turnos de 10 horas.
Lo primero que se realizo fue un relleno con tierras procedentes de la rambla del
rio cercano y posteriormente se ejecuto una plataforma de trabajo de 4 metros de ancho
para poder realizar la primera pantalla anclada hiperestaticamente. Cuando se redujo el
riesgo de las viviendas superiores, comenzó la ejecución de la segunda pantalla de
pilotes, la cual se diseño para un parking de dos plantas que llevaba el edificio en
proyecto.
El total de la obra consistión en 240 pilotes de 650 mm de diámetro y tres niveles
de anclaje por micropilotes (por el tipo de terreno). La unión del último nivel de anclajes
y la cabeza de la segunda pantalla fue por losa de arriostramiento.
Resumimos las fases de trabajo en el siguiente esquema y fotografías:
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1. Pantalla anclada hiperestáticamente
con 3 líneas de anclaje.
1.
1ª y 2ª pantalla unida por losa
3. Finalización de
la obra
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TABLAESTACAS, ENTIBADOS Y MUROS PANTATALLA
En los proyectos geotécnicos se ha vuelto común la implementación de nuevos
métodos de estabilización, cuyas ventajas suelen incluir una mayor facilidad de
instalación y la optimización general del sistema, dadas unas
características específicas del proyecto. Los sistemas de
Tablestacado y Muro-Pantalla se encuentran dentro de este
grupo y, aunque pueden mostrar ventajas considerables sobre
sistemas de estabilización más comunes, su implementación
debe ser estudiada debido a que algunos factores pueden
reducir drásticamente su utilidad (Ej: costos, propiedades del
suelo y terreno, etc).
El sistema de Tablestacas (inventado y
patentado en E.U. en 1890) consta de una serie de
elementos, generalmente metálicos, unidos entre sí,
y que son hincados ya sea mediante vibración o
impacto. Este tipo de estructura es frecuentemente
utilizada en suelos que no permiten una instalación
fácil de largueros, tales como arcillas blandas, limos
saturados, o suelos areno-arcillosos o areno-limosos
sueltos, que son potencialmente inestables al ser
expuestos durante la excavación. Dentro de las principales características de este sistema
se encuentran:
•
•
•
El sistema es flexible
No requiere de fundación
Puede ser utilizado para trabajos permanentes o temporales, y ser aplicado en
conjunto con otros sistemas, tales como los anclajes
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Las tablescatas con sistema de machi-hembrado
son bastante efectivas para impedir y cortar los
flujos de agua concentrados en capas permeables,
evitando problemas de erosionabilidad interna.
De igual forma pueden ser utilizados para
solucionar problemas de erosión superficial
especialmente en corrientes de agua.
El sistema de Muro-Pantalla consta de
un muro continuo en concreto reforzado
construido en el suelo. El muro puede estar
constituido de concreto prefabricado, fundido en
sitio o simplemente por pilas contiguas de
concreto. El tipo más común es el conocido como
"tremie concrete", donde el Muro Pantalla es
construido al verter concreto en una zanja
excavada y estabilizada con bentonita. El
concreto, al ser vertido en la zanja, desplaza la bentonita, que puede ser recolectada y
reutilizada, y llena la totalidad de la excavación formando un muro. La parrilla de
refuerzo puede ubicarse dentro de la zanja antes de verterse el concreto.
Cuando se utiliza el sistema con concreto
prefabricado, paneles prefabricados de concreto
son ubicados dentro de una zanja estabilizada con
bentonita; este sistema es particularmente popular
en Europa.
El entibado es un sistema de soporte lateral
comúnmente utilizado para la excavación de zanjas
profundas, aunque sistemas especiales pueden ser
utilizados para excavaciones de un ancho mayor. En términos generales existen tres
tipos de entibado, el entibado intermitente, el continuo y el móvil o sistema de escudo.
La correcta instalación de los entibados adquiere gran importancia debido al elevado
número de accidentes que ocurren durante la ejecución de excavaciones. Según la
OSHA (Occupational Safety and Health Administration), en las excavaciones ocurren
una mayor cantidad de muertes que en cualquier otra obra de Ingeniería Civil. Según
cifras, en EU. cerca de 400 trabajadores mueren en accidentes relacionados a
excavaciones de zanjas cada año y cerca de 6400 son heridos de seriedad. De esta forma
se observa la importancia que tiene el diseño y buen manejo de este tipo de obras y el
nivel de conocimientos que debe poseer el encargado en una obra de estas
características.
Por todo lo dicho es de común la utilización de las tablestacas, pilotes metálicos en
forma de "H" e inclusive muros pantalla en concreto. El proceso más común en estos
casos es el de hincar las tablestacas y trabarlas para luego retirar el material del interior.
A medida que se va profundizando, se van colocando los largueros y puntales.
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En el caso de utilizar pilotes, el procedimiento es el mismo y la diferencia radica en que
una vez retirado el material del área de los pilotes se colocan tablas acuñadas entre ellos
para luego ubicar los largueros y puntales.
Muro
Pantalla apuntalado con cerchas metálicas:
Excavación Apuntalada con Madera:
En el caso de los muros pantalla y como explicamos anteriormente el
procedimiento a seguir consiste en la excavación y lleno con bentonita, donde luego se
va vaciando el concreto (TREMIE) por medio de un tubo en la parte inferior de la
excavación. Cuando el concreto comienza a entrar, la bentonita comienza a salir y puede
ser captada nuevamente o reutilizada en una excavación siguiente.
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- Equipo utilizado para la excavación de muros pantalla
- Elemento utilizado para la excavación de muros
pantalla ( almeja)
- Fundición del muro pantalla con un tubo trompa de
elefante
- Muro pantalla
BIBLIOGRAFIA
-
www.murospantalla.com
Cype
Apuntes Construcción año 2007-2008
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