Leoncio Prieto TerceroI.C.C.P. - Director Técnico de RODIO KRONSA

Octubre 2010

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TIPOS DE PILOTES(POR SU FORMA DE TRABAJO)

• POR FUSTE ���� Terrenos en los que no aparece un nivel más resistente ����la carga se transmite por el fuste ���� P. “flotantes”

• POR PUNTA ���� A cierta profundidad hay un estrato resistente ���� la carga se transmite por punta ���� P. “columna”

ESQUEMA DE UN POSIBLE PILOTAJE

ACCIONES DE LA ESTRUCTURA SOBRE LA CIMENTACION

• EFECTOS PARASITOS:

• ROZAMIENTO NEGATIVO

• EMPUJES HORIZONTALES CAUSADOS POR SOBRECARGAS

– ESTABILIDAD GLOBAL

– HUNDIMIENTO

– ARRANQUE

– ROTURA HORIZONTAL DEL TERRENO

– CAPACIDAD ESTRUCTURAL

COMPROBACIONES QUE SE DEBEN REALIZAR EN EL DIMENSIONAMIENTO DE UN PILOTAJE

DIMENSIONAMIENTOTOPE ESTRUCTURAL

TOPE ESTRUCTURAL: Es la solicitación unitaria axil máxima a la que se puede cargar el pilote. Depende de:

– Sección del pilote– Tipo de material del pilote– Procedimiento de ejecución– Terreno

Te = K1 x fck x A + K2 x fyk x Bdonde:

K1 varía entre 0,20 y 0,30K2 varía entre 0,30 y 0,40

CUADRO DE TOPES ESTRUCTURALES CTE

DIMENSIONAMIENTOCARGA DE HUNDIMIENTO

• Carga de hundimiento de un pilote es aquella que agota la resistencia del suelo y produce su rotura ���� Por tanto la carga admisible es la carga de hundimiento dividida por un coeficiente de seguridad.

• La expresión para calcularla es:

Qh = Ap x rp + Af x rf

• Existen diversos métodos para calcular la carga de hundimiento:

• Métodos analíticos

• Métodos basados en el SPT

• Métodos basados en el presiómetro

• Métodos basados en pruebas de carga

DIMENSIONAMIENTOCARGA DE HUNDIMIENTO

• Hay que distinguir el tipo de suelo en el que estamos ejecutando la cimentación:

• Suelos granulares• Suelos cohesivos

DIMENSIONAMIENTOCARGA DE HUNDIMIENTO (METODOS SEMIEMPIRICOS)

• Se diferencia según el tipo de suelo en el que estamos ejecutando la cimentación:

• Suelos granulares• Suelos cohesivos

• En ambos casos hay que considerar la media de las resistencias en las dos zonas activas (superior e inferior)

• SUELOS GRANULARES.-• QP = RP x AP = 40 x N x AP

• Qf se puede obtener del cuadro siguiente:

200140804520RP (Kp/cm2)

10,08,56,04,53,0Rf (t/m2)

403018115S.P.T. (N)

DIMENSIONAMIENTOCARGA DE HUNDIMIENTO (METODOS SEMIEMPIRICOS)

• SUELOS COHESIVOS.-• QP = 0,6 x RP x AP

• Qf se puede obtener del cuadro siguiente:

10,00

75,00

6,00

30,00

4,50

15,007,505,002,251,500,75RP (Kp/cm2)

3,502,701,501,000,50Rf (t/m2)

• Las cargas de hundimiento se tienen que dividir por un coeficiente de seguridad para obtener la Carga admisible del pilote. Se suelen tomar:

• C = 2 - 3 para la resistencia por punta

• C = 3 - 4 para la resistencia por fuste

• Efecto “GRUPO DE PILOTES”

TIPOS DE PILOTES(SEGÚN CTE - NTE)

• PERFORADOS ���� Diferentes CPI especificados en la NTE:– CPI 2 - De desplazamiento con azuche– CPI 3 - De desplazamiento con tapón de gravas– CPI 4 - Con entubación recuperable– CPI 5 - Con camisa perdida– CPI 6 - Con lodos– CPI 7 - Barrenados (sin entubación)– CPI 8 - Barrenados hormigonados por el tubo central– CPI 9 - De desplazamiento por rotación

• HINCADOS

TECNICAS ACTUALES MAS COMUNES PARA EJECUCION DE PILOTES

DE EXTRACCION

• PILOTES BARRENADOS SIN ENTUBACION - TIPO CPI-7

• PILOTES CON BARRENA CONTINUA - TIPO CPI-8

• PILOTES CON ENTUBACION RECUPERABLE - TIPO CPI-4

• PILOTES SIN ENTUBACION CON LODOS - TIPO CPI-6

PILOTES DE BARRENA CONTINUA

• Rendimientos diarios muy elevados• Precio relativamente bajo• Pueden ejecutarse en cualquier tipo de suelo incluso bajo N.F.

• Continuidad del pilote ���� función habilidad del maquinista.• Aporte de hormigón es independiente de las necesidades pilote• No hay NINGUN mecanismo que permita el control de la calidad del

pilote durante su ejecución • Punta del pilote ���� terreno descomprimido y calidad del hormigón

comprometida• Usualmente sólo se arman los metros superiores por la propia

metodología del proceso ���� Aplicación limitada• Bolos o capas duras dificulta o impide su ejecución no pudiéndose

emplear ni martillos ni trépanos.

PILOTES CON ENTUBACION PROVISIONAL

– Hormigonado competente mediante tubo tremie y curva.– Posible armar toda longitud pilote.– Permite utilizar trepanos o martillos � estratos duros.– Permite realizar diámetros mayores y mayores profundidades– Posibilidad de dejar una camisa perdida

– Velocidad de ejecución muy reducida.– Maquinaria más pesada ���� DIFICULTA Y ENCARECE. – Incompatible con circulación de agua salvo tubo perdido– Diámetro mínimo > 600 mm por operatividad

PILOTES CON LODOS

ES UN PILOTE INTERMEDIO ENTRE LAS DOS CATEGORIAS ANTERIORES, SIEMPRE MÁS PROXIMO AL ENTUBADO:

• En velocidad de ejecución• En calidad de ejecución• En diámetros posibles• En niveles de precios

PRESENTA LA COMPLICACION ADICIONAL DE LA GESTION DE LOS LODOS BENTONITICOS.

EL PILOTE RODIOSTAR

� OBJETIVOS DE PARTIDA EN EL DISEÑO:

• ALTA PRODUCCION � BARRENA CONTINUA

• POSIBILIDAD ATACAR CAPAS DURAS � AUMENTO DEL PAR MOTOR Y MEJORA DEL UTIL DE CORTE

• CALIDAD DE HORMIGONADO � SISTEMA TREMIE

• MAQUINARIA MAS POTENTE Y MAS COMPACTA

• CONTROL DE CALIDAD EN TIEMPO REAL �

INFORMATIZACION

ELEMENTOS DEL EQUIPO

• EQUIPO BASE CON POWER-PACK• MASTIL GUIA• CABEZA DE ROTACIÓN• BARRENA CONTINUA• TUBO INTERIOR DESPLAZABLE • ORDENADOR DE REGISTRO

VISTA GENERALDE LOS EQUIPOS

PERFORADORACM - 1200

EJECUCIÓN DEL PILOTE RODIOSTAR

• PERFORACIÓN

• HORMIGONADO

• COLOCACIÓN DE LAS ARMADURAS

EL PILOTE RODIOSTAR

DETALLE TUBO DE HORMIGONADO (SISTEMA TREMIE)

UTILES DE CORTE

CONTROLES DURANTEDURANTE LA EJECUCIÓN DEL PILOTE

• SENSORES• CONTROLES EN TIEMPO REAL DE LA

PERFORACIÓN• CONTROLES EN TIEMPO REAL DEL

HORMIGONADO• 5 CURVAS + PERFIL DEL PILOTE

CABINA DE LA MAQUINA CON REGISTRADOR

EL REGISTRO CONTINUO

•CONTROL POR EL OPERADOR EN TIEMPO REAL DE:

•EN PERFORACION:

VPER (ROTACION Y AVANCE) Y PAR MOTOR

•EN HORMIGONADO:

PRESION EN BARRENA Y VELOCIDAD DE ASCENSION

•REGISTRO GRAFICO DE CADA PILOTE.

PRUEBA DE CARGA

OBJETIVOS

– Verificar calidad del sistema nivel ejecución.

– Contrastar capacidad estructural.

– Conseguir acreditación de su tope estructural.

CARACTERISTICAS DEL PILOTE A ENSAYAR

– Diámetro = 620 mm

– Longitud = 15 m

– Hormigón H-250

– Acero = 8 Ø 20 (AEH-500)

– Carga prevista = 200 Tn (6,6 Mpa)

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• ENSAYO DISEÑADO, DIRIGIDO Y EJECUTADO POR EL CEDEX.

• CONTROLES Y ENSAYOS REALIZADOS:– Toma de muestras y ensayos de hormigón– Colocación de tres tubos sónicos– Perforación Ø 72 mm, con recuperación continua de

testigo– Control con video del interior del pilote– Rotura de testigos– Instrumentación del pilote: micrómetros, extensómetros

de cuerda vibrante, climeter.

DEFINICION DE LA PRUEBA DE CARGA:

ESQUEMA EN PLANTA DE LA PRUEBA

RESUMEN DE RESULTADOS MEDIDOSY CONCLUSIONES DEL INFORME

– Carga de prueba = 400 Tn �asiento = 4,05 mm– Carga intermedia de 675 Tn �asiento 9,79 mm– Carga de rotura del pilote = 700 Tn �asiento = 17,35 mm– Tensión del hormigón en rotura = 231 Kp/ cm2

– Relación tensión en cabeza- deformación lineales en las 6 profanalizadas �Tensión fuste pilote < Su valor máximo

– Tensión en punta del pilote = 10 % tensión en cabeza �pilote no ha movilizado su resistencia por punta desplazamiento insuficiente �

Importante reserva de seguridad frente a carga de hundimiento– Estudiando para cada tensión normal la relación con la tensión

cortante en el fuste se ve que sólo ha movilizado los 9 m superiores.– Las tensiones cortantes movilizadas en el fuste han sido muy

elevadas (entre 2 y 3 Kg/ cm2 ) sin haber alcanzado su límite.

TRANSPARENCIA SONICA

IMPEDANCIA MECANICA

CIMENTACION DE UNA ESTRUCTURA METALICA EN ELPARQUE TEMATICO DE SAN MARTIN DE LA VEGA

(MADRID)

CIMENTACION DE UNA ESTRUCTURA METALICA EN ELPARQUE TEMATICO DE SAN MARTIN DE LA VEGA

(MADRID)

•ESTRUCTURA METALICA SUSTENTADA EN 225 APOYOS (150 ENCEPADOS)

•TRANSMITEN CARGAS DE 100 TN A COMPRESION Y HASTA 30 A TRACCION

•EN LA CIMENTACION SE PRESENTAN DOS PECULIARIDADES:•CARGAS (Fuertes solicitaciones horizontales y a tracción)•TERRENO (Capas de yesos masivos de hasta 12 Mpa, con posibles cavernas)

•ESTA DOBLE INCIDENCIA OBLIGA A LA UTILIZACION DE EQUIPOS POTENTES (ATRAVESAR YESOS) Y CONTROL CONTINUO DE LA PERFORACION Y DEL HORMIGONADO, JUNTO CON RITMOS DE PRODUCCION MUY ALTOS (PLAZO MUY AJUSTADO)

•SE PROYECTO UNA CIMENTACION CON PILOTES RODIOSTAR DE Ø 450 mm y Ø 550 mm, DE LONGITUDES COMPRENDIDAS ENTRE 6,00 m y 23,00 m, ARMADOS EN TODA SU LONGITUD.

MADRIDSAN MARTIN DE LA VEGA

PROYECTO DE CIMENTACION DE LA ATRACCION SUPERMAN FLOORLESS COASTER

3.1

VISTA DE LA OBRA