Fruto de ese espíritu de colaboración hemos desarrollado nuevas técnicas en la construcción de muros pantalla con la utilización de pantalladoras hidráulicas de reducidas dimensiones, que las hacen ideales en obras donde el espacio es escaso, malos accesos, problemas de gálibo, etc. Dependiendo del terreno, las dimensiones de la obra , su accesibilidad y la profundidad a alcanzar se propondrá el equipo correcto para la realización de la obra, con la construcción de muros de espesores 26, 30, 35, 40, 45, 60 y 80 cms. con anchura de batache variable desde 80 a 300 cms.
Es la tipología de Cimentaciones más difundida en áreas urbanas para edificios
con sótano en un predio entre medianeras. Es un muro de contención que se construye antes de efectuar el vaciado del terreno, y transmite los
esfuerzos al terreno.
Para obtener más espacios de uso en edificios, se proyectan sótanos o subsuelos
que muchas veces llegan hasta 20 metros de profundidad. Son éstas las
soluciones ante los elevados costes de terrenos y la necesidad de obtener mayor
superficie.
A estos efectos, se trata de conseguir muros de contención del menor espesor
posible conservando una buena calidad y que ofrezcan seguridad y buen diseno.
Estos muros de contención de tan delgado espesor en relación a la profundidad
excavada, debido a los empujes de la tierra y los efectos del agua, requieren
de otros elementos constructivos que colaboren en la estabilidad de los mismos.
Tal es el caso de los anclajes.
Dentro del diseno de muros pantalla existen varias alternativas a elegir de
acuerdo a las características del terreno y de la edificación a construir.
En esta clasificación se encuentran los Muros de Ménsula que trabajan como voladizo.
Esta tipología trabaja contra los empujes del terreno entre dos planos
horizontales excavados en distintos niveles, y sirven de soporte debajo del
fondo excavado.
Altura máxima de excavación del orden de 5 a 10 m. para espesores entre 0,50 m.
y 1 m.
En caso de excavaciones más profundas, compatibles con el espesor del soporte,
se moldean contrafuertes en el suelo logrando la estabilidad mediante empujes
pasivos desarrollados por el mismo suelo en la zona empotrada.
Si los contrafuertes son interiores, ocupan mucho espacio reduciendo la
capacidad del sótano; si son exteriores, se aprovecha el rozamiento del terreno
contra las superficies del contrafuerte.
Este sistema autoportante tiene el inconveniente que puede llegar a presentar
importantes deformaciones perjudicando las estructuras de obras vecinas, con
riesgos para las mismas.
El sistema de arriostramiento es uno de los más usados para cimentaciones
profundas llegando a profundidades mayores de 20 metros; y se vale de los
anclajes del muro en el terreno, con la ventaja de que no necesita
apuntalamientos.
Estos elementos de anclaje logran estabilidad con un muy bajo índice de
deformaciones.
Se realizan los anclajes en uno ó mas niveles, a medida que se avanza la
excavación mediante cables empotrados con perforaciones pequenas inyectadas con
cemento, luego se tensan al aplicar esfuerzos iguales o superiores a los del
terreno sobre el soporte.
El Sistema Ascendente-Descendente , consiste en alojar los
pilares definitivos de la estructura de los sótanos con perforaciones
efectuadas desde la superficie quedando éstos hormigonados en la parte
inferior.
Este apoyo creado por la pared de soporte y los pilares colocados, permiten dar
base y comienzo de la estructura ascendente simultáneamente con la excavación y
forjado de los sótanos.
El dificultoso vaciado y evacuación de tierras queda compensado por la
velocidad de la ejecución del conjunto estructural, pues este sistema ofrece
una gran seguridad frente a construcciones aledanas al limitar los movimientos
a valores muy bajos durante el retiro de tierras, que va compensándose con la
construcción soterrada.
A efectos de limitar las deformaciones del soporte y lograr su estabilidad, se
recurre a anclarlo en uno o varios niveles, a medida que progresan las
excavaciones mediante cables alojados en perforaciones de diámetro pequeno,
inyectados con cemento y con posibilidad de tensarse aplicando esfuerzos
equivalentes a los empujes del terreno o superiores sobre el soporte.
El procedimiento a seguir en la Ejecución de Muros Pantalla
Arriostrados (a distinguir de los autoportantes) es el siguiente:
El proceso de ejecución, en todos los casos, se hace en base a paneles
excavados en el terreno, desde la superficie, en forma alternada y con
dimensiones generalmente entre 1,5 y 3 metros, para espesores entre 0,26 y 0,80
m.
Antes de comenzar con los trabajos de excavación de los paneles, se construye
un murete guía de 0,7 a 1 metros de profundidad cuya función es
definir el recorrido horizontal de la máquina. La superficie exterior del muro
pantalla debe estar separada de las paredes lindantes unos 15 cm. para
facilitar los trabajos de las máquinas.
Se ejecuta la excavación del pozo del panel con una bivalva . La
excavación se puede hacer con o sin bentonita, de acuerdo a la calidad del
terreno. La bentonita es un lodo tixotrópico que suele usarse en estos casos.
Para efectuar la junta entre paneles, se utilizan encofrados metálicos de
junta lateral , los cuales se colocan antes de hormigonar para moldear las
juntas. De esta manera se asegura la continuidad de la excavación y se utiliza
de guía para la perforación del panel.
Estos encofrados se disponen verticalmente, bien fijados y empotrados en el
fondo, para evitar que se produzcan movimientos y que se deslice el hormigón
fresco por la base.
Estos encofrados suelen ser tubos, pueden ser con aletas o, planchas metálicas.
Los más usados son los tubos, perfectamente lisos para que sea fácil extraerlos
unas horas después de la hormigonada.
Los empalmes se hacen por roscado y debe prestarse atención en esta tarea, que
a veces presenta dificultades.
Estos encofrados de junta poseen un elemento dispuesto en su extremo superior
para ser cogidos y extraídos sin dificultad alguna. Por último, se descabezan
las pantallas, esto quiere decir que se rompen los últimos 40 ó 50 cm. por dos
razones: una, para descubrir las armaduras y la otra, para eliminar el hormigón
de mala calidad que queda en las cabezas, debido generalmente a que se ha
mezclado con bentonita.
Ya descubiertas las armaduras, se ejecuta una viga cadena longitudinal,
robusta, con una altura aproximada de 1 m, en la cual se dejan los anclajes de
los soportes de la estructura. Pantalla Continua de Paneles de Hormigón Armado
In Situ
Para construir esta Pantalla Continua se ejecuta un muro de
hormigón empleando el mismo terreno como encofrado; las paredes de la
excavación logran mantenerse por sí mismas o mediante el uso de lodos
bentoníticos o polímeros que sirven para rellenar la excavación creando un
contra-empuje hidroestático manteniendo estable las tierras hasta la
hormigonada.
El ancho habitual de estas pantallas se encuentra entre 45 y 100 cm.
Las pantallas continuas se emplean por lo general en excavaciones bajo el nivel
freático.
Incluye los pasos siguientes:
1. Ejecución de dos muretes-guía que sirven para limitar el perímetro de la
pantalla.
2. Excavación de un batache, se usan lodos si se requiere. La longitud de cada
batache oscila entre 1,50 y 3,00 m., de acuerdo a la mordida de la cuchara,
aunque son mas usuales los de 3 m.
3. Colocación de juntas en los extremos del batache.
4. Ubicación de la armadura, la misma quedará colgada, nunca apoyada en el
fondo.
5. Se hormigona el batache de abajo hacia arriba, mediante el uso de tubería tremie .
6. Se extraen las juntas después de haber endurecido el hormigón.
7. Repetir el proceso hasta cerrar el recinto.
8. Construcción de la viga riostra perimetral.
Cuando se ejecuta una pantalla deben considerarse ciertos aspectos técnicos que podrían acarrear problemas:
Es conveniente darle dimensiones que no sean menores a 45 cm, ya que no solamente sirven de guía a la cuchara sino que también protegen la parte superior de la excavación donde la situación es más precaria.
Las pantallas por lo general trabajan a la flexión, por ello la cuantía de la armadura es importante. Es muy importante comprobar el cálculo de la pantalla para garantizar su dimensionamiento correcto.
Tomamos como parámetros de referencia en los hormigones a los siguientes:
a. Relación a/c alta aproximadamente 0,6.
c. Cono de 18 a 20 cm.
d. Árido: tamano máximo, no debe superar los 20 mm.
Las sobre-excavaciones pueden estar entre el 5 y el 20%. Debe comprobarse la calidad de los lodos a fin de mejorar la estabilidad de los paneles y disminuir estos sobreanchos. Si se emplea trépano, se pueden generar sobre-anchos mayores aún.
Las juntas sirven para dar continuidad, verticalidad entre paneles y también impermeabilidad. Pueden emplearse dos tipos diferentes de juntas:
1. Juntas circulares: son tubos cilíndricos del mismo diámetro que el espesor
de la pantalla.
2. Juntas semicirculares que permiten la excavación por su parte lisa.
3. Juntas trapezoidales: están formadas por elementos metálicos rectos que
forman un prisma recto con base trapecial.
Las juntas mas usadas son las trapezoidales, utilizadas por lo general en pantallas profundas ya que son de más fácil extracción y posibilitan disponer juntas water-stop , logrando mejor control en la verticalidad de paneles.
Los paneles deben crean en conjunto un recinto estanco, por ello es necesario evitar el tecleo de paneles.
Los anclajes determinan un sistema constructivo que ofrece soporte y firme sujeción a cimentaciones profundas que superan los 30 metros.
Los anclajes son un sistema constructivo para Cimentaciones Profundas que trabajan como soporte y sujeción; con esta técnica se puede alcanzar hasta una profundidad del orden de los 30 metros con solo una clava de muro de 3 m.
Un muro sostenido por una hilera de anclajes permite una clava menor respecto del que trabaja como autoportante. La clava mínima con dos o más hileras de anclaje se encuentra entre 1,5 y 2 m., economizando metros de excavación. De este modo se reducen los costes de excavación, de materiales y de tiempo insumido.
El anclaje hace que varíe la distribución de esfuerzos en el muro, que pasa de trabajar a modo de ménsula a una viga continua. De esta manera disminuyen los esfuerzos, y ello permite adelgazar el espesor y el armado del muro.
Este sistema ofrece mayor seguridad en edificaciones contiguas pues elimina los movimientos habituales en muros de contención.
Mediante los anclajes se logra racionalizar y acortar los tiempos de construcción, ya que la excavación queda totalmente limpia.
Gran ventaja por la velocidad en la ejecución sobre todo en terrenos blandos, donde se alcanza hasta diez anclajes al día, con mayores rendimientos y menos jornadas de trabajo.
En las cimentaciones profundas, uno de los problemas con que nos encontramos durante el proceso de excavación, es la existencia del nivel freático.
La presencia de agua, en relación a los esfuerzos, produce una disminución de las propiedades y las características resistentes en suelos saturados y también provoca una presión adicional sobre el frente de la excavación.
Además, frente a los movimientos producidos por oscilaciones en los niveles freáticos y por posibles arrastres.
Ésto nos lleva a realizar un estudio hidrológico que contemple el modo de efectuar su extracción. Para ello tendremos que especificar en cada caso el tipo y número de bombas, los caudales máximos, etc.
Para realizar los trabajos de excavación siempre se simplifica al contar con una pantalla perimetral continua en el predio, empotrada en un sustrato impermeable o reduciendo el gradiente hidráulico. Ya creado el recinto perimetral, se procede a extraer el agua mediante Pozos de Bombeo o Well-Point.
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