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Ademes y Ataguias Tipos PEMEX

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SUBDIRECCION DE TECNOLOGIA Y DESARROLLO PROFESIONAL
UNIDAD DE NORM ATIVIDAD TECNICA
ESPECIFICACION TECNICA PARA CONSTRUCCION DE
OBRAS
ADEMES Y ATAGUIAS
( SHORE AND LOFFERDAM )
P.3.0135.13
PRIMERA EDICIÓN
MAYO 2001
ADEMES Y ATAGUIAS
Primera Edición
P.3.0135.13:2001 UNT
PREFACIO
Pemex Exploración y Producción (PEP) en cumplimiento del decreto por el que se reforman,
adicionan y derogan diversas disposiciones de la Ley Federal sobre Metrología y Normalización,
publicado en el Diario Oficial de la Federación de fecha 20 de mayo de 1997 y con la facultad que le
confiere la Ley de Adquisiciones, Arrendamientos y Servicios del Sector Público y la Ley de Obras
Públicas y Servicios Relacionados con las Mismas, expide la presente especificación la cual aplica
para ademes y ataguías.
Esta especificación se elabora tomando como base la segunda edición de la norma No. 3.115.06, emitida
en 1991 por Petróleos Mexicanos de la que se llevó a cabo su revisión, adecuación y actualización, a fin de
adaptarla a los requerimientos de Pemex Exploración y Producción.
En la elaboración de la especificación, participaron:
Subdirección de Región Norte
Subdirección de Región Sur
Subdirección de Región Marina Noreste
Subdirección de Región Marina Suroeste
Dirección Ejecutiva del Proyecto Cantarell
Dirección Ejecutiva del Programa Estratégico de Gas
Subdirección de Perforación y Mantenimiento de Pozos
Coordinación Ejecutiva de Estrategias de Exploración
Auditoría de Seguridad Industrial y Protección Ambiental
Subdirección de Planeación
Subdirección de Administración y Finanzas
Subdirección de Tecnología y Desarrollo Profesional
Unidad de Normatividad Técnica
1/11
ADEMES Y ATAGUIAS
Primera Edición
P.3.0135.13:2001 UNT
INDICE DE CONTENIDO
Página
0.
Introducción..........................................................................
3
1.
Objetivo.................................................................................
3
2.
Alcance………………………….……..…...………................
3
3.
Actualización.........................................................................
3
4.
Campo de aplicación............................................................
3
5.
Referencias….……………...…………..…............................
3
6.
Definiciones..........................................................................
3
7.
Símbolos y abreviaturas.......................................................
4
8.
Materiales.............................................................................
4
9.
Tipos y características de las ataguías.................................
4
10.
Requisitos de construcción...................................................
5
11.
Bibliografía............................................................................
7
12.
Concordancia con normas internacionales...........................
7
13.
Anexos..................................................................................
8
2/11
ADEMES Y ATAGUIAS
Primera Edición
0.
P.3.0135.13:2001 UNT
Introducción.
estimen pertinentes, dirigiendo su correspondencia
a:
Dentro de las principales actividades que se llevan
a cabo en Pemex Exploración y Producción (PEP),
se encuentran el diseño, construcción, operación y
mantenimiento de las
instalaciones
para
extracción, recolección, procesamiento primario,
almacenamiento, medición y transporte de
hidrocarburos, así como la adquisición de
materiales y equipos requeridos para cumplir con
eficiencia y eficacia los objetivos de la empresa. En
vista de esto, es necesaria la participación de las
diversas disciplinas de la ingeniería, lo que
involucra diferencia de criterios.
Con el objeto de unificar criterios, aprovechar las
experiencias dispersas, y conjuntar resultados de
las investigaciones nacionales e internacionales,
Pemex Exploración y Producción emite a través de
la Unidad de Normatividad Técnica, ésta
especificación con el objeto de determinar, los
requisitos necesarios para la aplicación de ademes
y ataguías.
1.
Objetivo.
Dirección: Bahía de Ballenas # 5, 9° piso.
Col. Verónica Anzures, México, D.F. C.P. 11300.
Teléfono directo: 55-45-20-35.
Conmutador 57-22-25-00, ext. 3-80-80.
Fax: 3-26-54.
E-mail: mpacheco@pep.pemex.com
4.
Campo de aplicación.
5.
Referencias.
No aplica por no citarse en esta especificación
ninguna norma oficial mexicana.
Alcance.
Este documento establece las características
mínimas que deben reunir los ademes y ataguías,
las acciones a que se ven sometidos y los
requisitos constructivos que deben satisfacer.
3.
Unidad de Normatividad Técnica.
Este documento técnico aplica en todas las áreas
que utilicen ademes, ataguías y tablaestacas en
obras de Pemex Exploración y Producción.
Este documento técnico determina los requisitos
mínimos para la aplicación y ejecución de ademes,
ataguías y tablaestacas en la preparación de obras
que realice Pemex Exploración y Producción.
2.
Pemex Exploración y Producción.
Actualización.
6.
Definiciones.
6.1
Ademes.
Es una estructura provisional que se emplea para
mantener la estabilidad de las paredes de una
excavación.
6.2
A las personas e instituciones que hagan uso de
este documento normativo técnico, se solicita
comuniquen por escrito las observaciones que
3/11
Ataguías.
Son elementos provisionales o definitivas que
trabajan de manera similar a los muros de
contención, generalmente en fronteras con agua.
ADEMES Y ATAGUIAS
Primera Edición
6.3
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Tablaestacas.
Son piezas alargadas y estrechas, de madera,
metal o concreto, que se elevan en el suelo para
formar una pantalla y detener el empuje de las
paredes de una excavación o impedir el paso del
agua.
6.4
Zunchar.- Dispositivo (abrazadera) que
empalma el anillo de fierro con la tablaestaca, para
proteger esta última.
Las tablaestacas de concreto pueden ser
8.2
reforzadas o preesforzadas, del
tipo y
características especificadas en el proyecto.
Las tablaestacas o ataguías metálicas
8.3
deben ser de acero o lamina estructural, con la
forma y dimensiones especificadas en el proyecto.
9.
Tipos y características de las ataguías.
Tipo cantiliver
Tipo tirante simple.
7.
Símbolos y abreviaturas.
NOM
Norma Oficial Mexicana.
NMX
Norma Mexicana.
PEP
Pemex Exploración y Producción.
UNT
Unidad de Normatividad Técnica.
Kg
Kilogramo.
m
Metro.
9.1
T
Tirante.
M+
Momento positivo.
M-
Momento negativo.
Las ataguías tipo cantiliver no tienen anclaje u otro
soporte superior y se diseñan a la flexión para
resistir las fuerzas externas y la reacción de la
porción de suelo embebida en la ataguía, (ver
figura 1). Se emplea como una estructura de
retención a pequeña escala, donde los
desplazamientos relativamente pequeños son
permisibles.
8.
Materiales.
Tipo tirante
Tipo tirante doble.
Tipo macizo de anclaje.
Ataguía
Tipo anclado
Tipo anclado con inclinación
Tipo plataforma de descarga
Tipo celular
Otros
Tipo muro doble.
Tipo multi-puntal.
Se emplean ademes de madera para obras
provisionales y de poca profundidad. En obras
definitivas o de larga duración, y en excavaciones
profundas, se debe emplear de acero o concreto.
La madera puede ser de cualquier clase
8.1
que soporte satisfactoriamente los esfuerzos de
hincado, aserrada o desbastada, cruda o tratada.
No debe tener agujeros provocados por
herramientas, insectos u otros animales; nudos
sueltos; huecos producidos por cualquier causa y
defectos que puedan reducir la resistencia o
rigidez de la madera. Se somete a tratamiento para
preservarla.
4/11
Tipo cantiliver.
9.2
Tipo anclado.
9.2.1
Estructura tipo tirante, figura 2.
Características.
a)
Recomendado para lugares donde la
distancia entre el nivel del tirante de agua y el
nivel de suelo es relativamente pequeña, ya
que el tensor puede ser instalado fácilmente.
b)
La ataguía es inestable hasta que el relleno y
el anclaje se completan, especialmente
cuando el lugar de construcción es
erosionado por las olas altas.
ADEMES Y ATAGUIAS
Primera Edición
P.3.0135.13:2001 UNT
La estructura tipo doble tirante esta soportada en
dos puntos como se muestra en la figura 3. El
momento flexionante actuando en la ataguía es
relativamente pequeño, pero el tirante inferior se
instala usualmente bajo agua, por lo que el trabajo
de construcción es difícil.
La estructura del tipo macizo de anclaje es
soportada por un muerto de anclaje profundo,
instalado por debajo del nivel del agua, ver figura
4.
9.2.2
Estructura
inclinado, figura 5.
tipo
anclada
de
pilote
La estructura tipo anclada de pilote inclinado tiene
una de las más altas resistencias contra las
presiones de onda.
Características.
a)
b)
c)
Tiene relativamente alta estabilidad (autoestable) durante la construcción.
Adecuada para lugares donde es imposible la
instalación de tirantes, debido a edificios u
otras instalaciones detrás de la ataguía.
El tiempo de construcción puede ser acortado
en comparación con otras estructuras.
9.3
Estructuras
descarga, figura 6.
tipo
plataforma
Tipo multipuntal, figura 8.
Este tipo de estructura trabaja como muro de
retención temporal, en excavaciones a cielo
abierto.
10.
Requisitos de construcción.
Debe verificarse que la sobrecarga
10.1
estimada en el proyecto no sea excedida, para
evitar daños que puedan poner en peligro la
estabilidad de la estructura.
Los valores de la profundidad de hincado se
incrementan en un 20% para compensar posibles
excesos en la profundidad de dragado, socavación
o la existencia, no revelada por los sondeos, de
bolsas de material débil delante de la parte
enterrada de la ataguía.
Deben evitarse las fugas de material de relleno por
las juntas de construcción.
Cuando se usen barras de anclaje, se deben
colocar dentro de elementos tubulares flexibles,
que sigan los movimientos del suelo.
Antes de proceder al hincado de la ataguía, se
remueve el material suelto en el área de hincado.
de
En la estructura tipo plataforma de descarga, los
pilotes están hincados detrás de la ataguía y la
plataforma esta construida sobre la cabeza de los
pilotes, y la presión del terreno sobre la ataguía es
menor.
Este tipo de estructura se debe emplear para
aguas más profundas que las de tipo anclado.
9.4
9.5
Ataguía tipo doble, figura 7.
En la estructura tipo ataguía doble, se hincan dos
hileras paralelas de ataguía y el espacio entre ellas
se llena con arena o grava.
Aplicable para rompeolas, diques, muros de muelle
y en general, para lugares donde no hay espacio
para instalar tirantes detrás de la ataguía.
5/11
10.2
Hincado.
10.2.1
Tablaestacas de madera.
Se hincan con martillo de caída libre, combustión
interna o de vapor.
Con objeto de evitar deterioros en la cabeza,
producidos por el golpeteo del martillo, se debe
zunchar ésta por medio de un anillo de fierro el
cual se introduce caliente, de manera que al
enfriarse comprima las fibras de la madera y las
refuerce.
Si se usa martillo de caída libre, éste debe pesar
cuando menos 1,250 kg y en ningún caso el peso
del martillo debe ser menor que la suma de los
pesos de la cabeza para el hincado y la
tablaestaca. La longitud de caída no debe ser
mayor de 2.50 m.
ADEMES Y ATAGUIAS
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Las guías para el hincado se arman con rigidez
suficiente, mediante tirantes y brazos rígidos, pero
permitiendo siempre la operación del martillo en
forma libre. Debe tener la longitud necesaria para
no necesitar seguidores.
Se hincan hasta donde indique el proyecto; en
caso de que la penetración obtenida no sea
satisfactoria a juicio del supervisor de Pemex
Exploración y Producción éste determina en cada
caso el momento en que deba suspenderse el
hincado.
Las cabezas de las tablaestacas de madera se
deben preservar con el producto que se indique en
el proyecto y/u ordene por escrito Pemex
Exploración y Producción.
10.2.2
Tablaestacas de acero.
Se hincan con martillo de combustión interna o
martillo de vapor, que desarrolle una energía por
golpe de no menos de 830 kg.m.
Cuando Pemex Exploración y Producción autorice
el martillo de gravedad, éste debe pesar cuando
menos 1,360 kg y en ningún caso el peso del
martillo debe ser menor que la suma de los pesos
de la cabeza de hincado y de la tablaestaca.
La altura de caída del martillo se debe regular para
evitar que el extremo que recibe el golpe se dañe y
nunca debe exceder de 4.50 m.
Los extremos superiores se protegen para evitar
que sufran daños durante el hincado.
Las guías para el hincado se deben construir de
modo que ofrezcan libertad de movimiento al
martillo y se fijarán en su lugar por medio de
tirantes o brazos rígidos que aseguran apoyo a la
tablaestaca durante el hincado; Además deben ser
lo suficientemente rígidos para evitar pandeos
durante el hincado. Los ejes longitudinales del
martillo y de la guía deben coincidir con el eje
longitudinal de la tablaestaca.
Los extremos superiores se cortan a escuadra, al
nivel fijado en el proyecto, con soplete de
oxiacetileno.
6/11
La parte de la tablaestaca que quede arriba de la
superficie del agua, o del terreno, se protege con
pintura anticorrosiva de acuerdo a las normas de
Pemex
Exploración
y
Producción
correspondientes. La protección se aplica desde
60 cm abajo del nivel del agua o el terreno.
10.2.3
Tablaestacas de concreto.
Se hincan por medio de martillos de combustión
interna, vapor y/o chiflón de agua. El martillo debe
desarrollar una energía por golpe en cada carrera
completa del pistón, no inferior a 0.3 kg.m, por
kilogramo de peso de la tablaestaca que se
hinque. En ningún caso la energía por golpe
desarrollada por el martillo debe ser menor de 830
kg.m. Si se usa martillo de gravedad, debe tener
un peso no menor de 50% de la suma de los pesos
de la cabeza para el hincado y la tablaestaca, pero
en ningún caso debe ser inferior a 1,360 Kg y su
altura máxima de caída no debe ser mayor de 2.50
m.
Las guías para el hincado se construyen de tal
manera que ofrezcan libertad de movimiento al
martillo, se fijan en su lugar por medio de tirantes o
brazos rígidos que aseguren un buen apoyo
durante el hincado.
Los extremos superiores de todas las tablaestacas,
cuando proceda, se cortan a escuadra y al nivel
fijado en el proyecto. Se debe tener cuidado de no
causar daño al hacer el corte a la parte que quede
debajo de dicho nivel. Las varillas de refuerzo, en
caso necesario, se cortan con segueta. Si el
proyecto indica que los extremos libres de las
varillas queden ahogados en otro miembro de la
estructura, deben limpiarse hasta que la superficie
quede limpia de cualquier material. Cuando
durante el hincado aparezcan grietas que no estén
astilladas y suficientemente cerradas como para
indicar que no ha habido deformaciones
permanentes en el refuerzo, pueden ser usados
impermeabilizando la grieta con un material
adecuado para este fin, según indicaciones de
Pemex Exploración y Producción. La operación del
hincado debe suspenderse el tiempo suficiente
para permitir la impermeabilización de la grieta.
ADEMES Y ATAGUIAS
Primera Edición
11.
P.3.0135.13:2001 UNT
Bibliografía.
Esta especificación puede complementarse,
aplicando lo correspondiente de los siguientes
documentos técnicos que se indican.
Mecánica de suelos en la ingeniería
11.1
práctica (Terzaghi y Peck).
Diseño y construcción de cimentaciones
11.2
(M.J. Tomlinson).
Ingeniería de cimentaciones (Peck and
11.3
Hanson).
NMX-B-252-1988 Requisitos generales
11.4
para planchas, perfiles, tablaestacas y barras de
acero laminado, para uso industrial.
Norma Pemex 3.115.06 (la cancela y
11.5
sustituye en PEP esta especificación P.3.0135.13).
12.
Concordancia
internacionales.
con
normas
Esta especificación técnica no concuerda con
ninguna norma nacional (NOM) o internacional.
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ADEMES Y ATAGUIAS
Primera Edición
13.
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Anexos.
Carga
-M
Reacción del
subsuelo
Ataguía
Deformación y fuerzas externas
Diagrama de momentos
Figura 1.- Ataguía tipo cantiliver.
T. Tirante
+M
-M
Diagrama de momentos
+ Momento positivo
- Momento negativo
Deformación y
fuerzas externas
Figura 2.- Ataguía con tirante
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+M
T1 Tirante
T2 Tirante
+M
-M
Deformación y fuerzas
Diagrama de momentos
Figura 3.- Ataguía de doble tirante
Tirante
Ataguía
P
Muerto de anclaje
Superficie original
del terreno
Figura 4.- Ataguía con muerto de anclaje
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Nivel de aguas
máximas
Perno de
anclaje
Nivel de aguas
mínimas
Perno inclinado
Fondo
Nivel de
desplante
70
o
Figura 5.- Ataguía apuntalada con pilote anclado
+M
-M
Deformación y cargas exteriores
Diagrama de momentos
Figura 6.- Ataguía con plataforma de descarga
10/11
ADEMES Y ATAGUIAS
Primera Edición
P.3.0135.13:2001 UNT
Tirante
T
T
+M
+M
-M
-M
Deformación y cargas exteriores
Diagrama de momentos
Figura 7.- Doble ataguía con tirante unión.
Puntales
Puntales
T1
T
T1
T
T2
T
T2
T
T3
T
T3
T
Ataguías
Presión de suelo arenoso
+M
+M
Ataguías
Presión de suelo cohesivo
Diagrama de momentos
Figura 8.- Doble ataguía con puntales horizontales múltiples.
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