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PILOTES

La cimentacin o fundacin es la parte soportante de unaestructura. Estas fundaciones pueden ser:- Superficiales- Poco profundas- Profundas Pilotes

Las cimentaciones profundas se emplean para transmitir cargas atravs de formaciones de suelo con malas propiedades de apoyoa formaciones que sean capaces de soportar carga con lasuficiente seguridad.

Los pilotes son piezas largas, cilndricas o prismticas, demadera, hormign o metal que, hundidas en el suelo, sirvende soporte o de estructura para cortinas de tablestacas.

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ESFUERZOS EN LOS PILOTES

Cuando los pilotes trabajan como soporte, reciben esfuerzosaxiales de compresin:

Resisten:- por efecto punta, en contacto con una capa de terreno duro(caso I)- por accin de las fuerzas de rozamiento que se desarrollansobre su superficie lateral de contacto con el terreno (caso II)- o por ambas causas a la vez, en una proporcin difcil deestimar.

A veces los pilotes reciben esfuerzos axiales de traccin(casoIII), y resisten nicamente por rozamiento lateral del terreno,dicindose que trabajan por arrancamiento.

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De esto resulta que los pilotes que trabajan como soporte deestructuras se consideran como piezas sometidas a esfuerzos decompresin o traccin simple, debiendo tenerse en cuenta, los

fenmenos de pandeo que se presentan en las piezas largascomprimidas, atenuado en la parte de los pilotes hundida en elsuelo, por la reaccin lateral que se opone a la deformacin.

Cuando los pilotes trabajan como elementos estructurales decortinas de tablestacas (caso IV), el macizo contenido por lacortina ejerce esfuerzos laterales de empuje que producen en lospilotes, y especialmente en su parte libre, esfuerzos de flexin ycorte. Estos pilotes se calculan como voladizos empotradossometidos a flexin compuesta.

Por ltimo, en todos los casos los pilotes sufren durante sumovimiento en la obra esfuerzos de flexin.

Se llama resistencia de un pilotea la carga normal que puedesoportar cuando est hundido en el suelo, teniendo en cuenta loscoeficientes de seguridad usuales.

Se llama fustedel pilote a la longitud de la parte hundida en elsuelo, y altura librea la longitud de la parte que emerge delsuelo.

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CLASIFICACION DE LOS

PILOTES

PILOTES DE MADERA

PILOTES DE HORMIGN

PILOTES METLICOS

PILOTES DE MADERALas maderas que se utilizan en general para la confeccin depilotes deben ser resistentes y conservarse bien si estnconstantemente en el agua o en terrenos hmedos.

Las maderas que se pueden utilizar con este fin pueden sernativas o exticas.

Las partes situadas fuera del agua, especialmente las prximas alagua o al suelo hmedo, alternativamente secas o mojadas, estn

sometidas a la putrefaccin.

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Los rboles utilizados para los pilotes deben ser rectos y sanos,sin nudos viciosos, putrefaccin, grietas, rasgaduras, etc.

Estos pilotes pueden ser cuadrados o redondos.

Los pilotes cuadrados se emplean raramente y tienen tendencia aalabearse durante la hinca.

Los pilotes redondos de empleo normal estn simplemente

descortezados, deben ser muy rectos y la variacin de sudimetro, en el sentido de su longitud, tan pequea como seaposible.

Estructura de los pilotes de madera

La recta que une el centro de las dos secciones extremas no debesalirse del fuste del pilote.

El dimetro en la punta no debe ser inferior a los 2/3 deldimetro en la cabeza.

El dimetro medio debe ser sensiblemente 1/30 de la longitud enterreno resistente y 1/40 en terreno poco resistente.

Prcticamente nunca se usan dimetros inferiores a los 15 cm,siendo la dimensin ms usual 30 cm, y se llega en formaexcepcional a los 50 cm.

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ENSAMBLES DE PILOTES DE

MADERA

Ensamble a media madera:

Ensamble de 0,60 m delongitud mnima.Este ensamble no es admisiblems que una vez y terminada lahinca.

Ensamble por entablillado:

Si se debe alargar el pilote durante lahinca, hay que asentar cuidadosamentelas extremidades en contactorealizando elenlace por entablillado, o

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Mediante,

Ensamble tubo de acero:

En el que se introducen losextremos de las dos piezas aunir.

PUNTA DEL PILOTE

En lo que se refiere a la punta de lospilotes de madera, en los terrenoscompresibles es posible cortar aescuadra la parte inferior de lospilotes, ya que en este caso, durantela hinca se forma un cono de tierracomprimida que funciona comopunta por mecnica del suelo. En

estos casos se debe procurar que laseccin extrema sea bien plana yperpendicular al eje longitudinal paraevitar la desviacin del pilote.

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Si el terreno es consistente o pococompresible, hay que tallar el extremodel pilote en punta cnica, pero con elextremo truncado para evitar unapunta demasiado afilada que seaplastara, la longitud de la puntavariar de 1,5 a 2 veces el dimetrodel extremo del pilote. La seccinextrema truncada de esta forma

deber tener un dimetro del ordende 10 cm por lo menos.

En los terrenos muy resistentesse protege la punta delmediante un revestimiento defundicin o acero provisto deramas que se clavan al pilotemediante fuertes clavos. Elpeso de este revestimiento esdel orden de 5 a 10 kg segnsus dimensiones.

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CABEZA DE LOS PILOTES

En lo que se refiere a la cabezade los pilotes, debe cortarsetambin de formaperfectamente perpendicularal eje para que durante la hincael esfuerzo del martinete sereparta uniformemente entoda la superficie. Para evitarel aplastamiento de estacabeza, que terminara porproducir un colchn que

amortiguara los golpes delmartinete, se le provee de unzuncho metlico.

El zuncho es un anillo de acero dulce, forjado plano, de 2 a 4cm de espesor y 4 a 5 cm de altura.

Para la colocacin del zuncho, se prepara la cabeza del pilote yluego se coloca ste por medio de un golpe de martinete. Aveces, se coloca en caliente despus de haberlo puesto al rojo yhaberle dado un dimetro ligeramente inferior al delalojamiento preparado, tomndolo por medio de tenazas ysujetndolo al pilote, regndolo abundantemente con agua para

evitar quemar la madera y para producir su apriete porcontraccin.

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PROTECCION DE LOS PILOTES DEMADERA

La proteccin del pilote tiene por lo menos dos instanciasdiferentes. Estas situaciones son producto de la caracterstica delpilote y su ubicacin:

Proteccin pilote sumergido

Proteccin pilote en el aire

Para ambos casos, la solucin en cuanto a su proteccin, esabordada por 2 sistemas:

Proteccin mecnica

Proteccin qumica

Proteccin pilote sumergido:En estos casos las nicas soluciones que tenemos de proteccinson la utilizacin de maderas con resistencia natural y laproteccin qumica.

Con respecto a la proteccin qumica, existen diversasalternativas de productos, en su mayora, basados en compuestosde cobre, arsnico, cromo, boro, entre otros.

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Proteccin pilote al aire:

En este tipo de pilotes, adems de mantener y complementar lassoluciones dadas para el caso de los pilotes sumergidos, se debeagregar la proteccin mecnica, ya que el medio atmosfricotiene un mayor porcentaje de peligro para las fundaciones engeneral.En la zona donde el pilote emerge a la superficie es el msconflictivo en cuanto a la proteccin producto de la accin devarios agentes que se concentran con mayor poder destructivo.Tenemos 3 grandes reas de proteccin: Proteccin qumica:

Proteccin mecnica: Proteccin de la cabeza:

Proteccin qumica:

Impregnacin con distintos productos qumicos.Tratamiento del suelo: adems de limpiar el terreno que rodea laconstruccin de todo resto de madera que puedadescomponerse, puede trabajarse el suelo con productosqumicos tales como: dieldrin, clordan, D.L.T., arseniato desodio, tricloro de benceno, etc.

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Proteccin mecnica:

Cuando el pilote est expuesto al agua, sea dulce o salada, estsujeto a ser atacado por hongos y/o moluscos.Para protegerlo, aparte de la proteccin qumica, se utiliza unaenvoltura que se extiende desde un nivel un poco superior al delas aguas mximas, hasta aproximadamente 1 metro.La proteccin mecnica ms eficaz de los pilotes la constituye lalmina de cobre clavada con clavos del mismo material. Tambinse usan lminas de cartn o fieltro impregnado con asfalto yotras sustancias. Se han usado a veces, tubos de hormign, estos

tubos rodean la parte protegida del pilote, dejando un espaciointerior que se rellena con mortero fluido o asfalto

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Proteccin de la cabeza:

El peligro del ataque de hongos, insectos y humedad en la cabezadel pilote, radica fundamentalmente en el hecho de que ste es elpunto de contacto con el resto de la estructura resistente de laedificacin y por ende un deterioro en este punto significa ladesarticulacin de ambos y posible colapso de toda la estructura.Adems de las protecciones qumicas vistas anteriormente, lasolucin tipo mecnica en esta zona se debe considerar. Laalternativa es poner un gorro de cobre que no permita elacceso hacia el resto de la estructura de los agentes destructores.

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Ventajas de los pilotes de madera:

Especialmente en las regiones ricas en este material, son baratos. Producen mucha mayor friccin superficial que pilotes de otros

materiales. Son livianos y por ende, de fcil manejo. Como pueden absorber flexiones, admiten ligeras desviaciones

durante la hinca. Es fcil el cortado de cabezas para su nivelacin, incluso bajo el

agua, lo que en pilotes de otro material es muy complejo.

Desventajas de los pilotes de madera Encontrar la calidad adecuada de la madera para su correcta

ejecucin, en cuanto a resistencia ya fallas propias (nudos,rasgaduras, etc.)

La fuerza portante o capacidad resistente es relativamentepequea teniendo en cuenta los dimetros admisibles.

Para atravesar estratos duros es necesaria una perforacin previa,y su longitud es a veces insuficiente.

No pueden admitir ciclos alternados de sequedad y humedad ypueden ser atacados por ciertos organismos marinos.

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PILOTES DE HORMIGN

PREFABRICADOSLos pilotes de hormign armado prefabricados, son piezasmonolticas de seccin poligonal constante (cuadrados,hexagonales, circulares y a veces anulares). Las secciones mscorrientes son la cuadrada, con ngulos achaflanados, y lahexagonal.

Los pilotes de hormign se arman para resistir los esfuerzos aque estn sometidos durante su transporte, elevacin ypresentacin.

A veces, las armaduras deben permitir adems, al piloteabsorber momentos flectores o esfuerzos de corte debido a losmovimientos en la obra.

Por otra parte, el zunchado por medio de armadurastransversales permite admitir elevadas tensiones de compresin.

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En lo que respecta a armaduras longitudinales, se recomiendaevitar las juntas por recubrimiento que puedan producir la roturadel hormign durante la hinca, por otro lado, se recomiendafabricar el conjunto de la armadura por medio de juntas soldadas.Las armaduras se determinan mediante los clculos clsicos deresistencia de materiales teniendo en cuenta los esfuerzosprevisibles, sin dejar de considerar los debidos al enganche parael transporte o puesta en obra.

Para pilotes de longitud media, se considera suspensin en 2puntos, los cuales generalmente estn situados a 1/5 de sulongitud a partir de los extremos, obteniendo como mximomomento flector:

0,17 pl2

8siendo p el peso del pilote por metro lineal y l la longitud.

Para pilotes de longitud considerable, se consideran 3puntos de suspensin e incluso hasta 6 si la longitud as lorequiriese. Es importante considerar que las tensiones de lasdiferentes partes de los cables de suspensin se equilibren,lo que se obtiene usando cables continuos pasando sobrepoleas.

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A veces los pilotes se construyen de hormign pretensado, sobretodo cuando tiene gran longitud, de esta manera se evitan fisurasque se producen durante el enganche y se obtiene menor peso dearmaduras y mayor resistencia a la flexin.

El pretensado se obtiene mediante un cable axial o mediantevarios cables situados cerca de las paredes.

Cabeza de los pilotes:

La cabeza del pilote tiene la seccin normal de ste, pero debezuncharse fuertemente para evitar su disgregacin durante lahinca.

Punta de los pilotes:Cuando los pilotes de hormign tienen punta, sta es cnica opiramidal, en cuyo caso se la provee de un revestimiento defundicin o acero como el de los pilotes de madera.

A veces, se sustituye el revestimiento por hormign con grnulosde acero que predomina en el 40% de la altura de la punta.

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A veces basta con cortar perfectamente aescuadra los pilotes en la base, achaflanando lasaristas y la facilidad de hinca no disminuye, yaque, al igual que en el caso de la madera, lamecnica de suelos demuestra que en terrenohomogneo compresible tiende a formarse una

punta bajo esta base.

Fabricacin:

El hormigonado de los pilotesse realiza en general enencofrados horizontales demadera o metlicos. Losencofrados pueden serindividuales pero se disponende manera que varios tengancaras comunes, para reducir elespacio ocupado en obra.Con pilotes de seccincuadrada es posible, despus

de hormigonar la serie depilotes impares, utilizar lascaras laterales de stos paraencofrar los pares, pintandoadecuadamente estas caras.

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Se deben preparar verdaderasplayas de hormigonado, conlas mquinas adecuadas detransporte, tanto para lacolocacin en obra delhormign como para ellevantamiento de los pilotes.

Para esta faena se utilizannormalmente gras prtico acaballo sobre las playas dehormigonado. Paraenganchar los pilotes esnecesario considerar rganosmetlicos adecuados en elhormigonado.

Revisin de pilotes de hormign prefabricados:Los pilotes de hormign prefabricados estn sometidos aesfuerzos de consideracin durante los distintos movimientosantes de ponerlos en posicin, por lo que es convenientelocalizar las posibles fisuras antes de su puesta en posicin ya queseguido a stas viene la corrosin de las armaduras.

Esta localizacin puede realizarse por medio de auscultacindinmica, midiendo la velocidad de propagacin de las vibracionesen el hormign mediante un captor y un contador de tiempos de

tiempos electrnico. Cuando en una longitud lno hay fisura, laonda recorre el trayecto directoABen un tiempo t. Si hay fisura,el trayecto se alarga en la distancia ACBy el tiempo medido tesmayor.

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Auscultacin dinmica

Puede realizarse tambin una auscultacin hidrulica despus dela hinca. Durante el hormigonado, se deja en el eje del pilote uncanal aunido a una salida een la parte inferior y a un tornillo Eque obstruye la parte superior. Una bomba con manmetro seune al canal a travs de la salidae.

Se enva agua a presin por el canal y se cierran los orificios e y Ey luego se pone el pilote en posicin y se hinca. Luego de lahinca se verifica la presin del agua y de haberse producido

fisuras, existir una bajada de esta presin.

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Auscultacin hidrulica

Ventajas de los pilotes de hormignprefabricados:

Su resistencia es muy superior a la de los pilotes de madera.

Son insensibles a las alternativas de humedad y sequedad ascomo al ataque de los organismos marinos.

Sus dimensiones pueden fijarse en funcin de las necesidades, ysu unin con las estructuras situadas sobre ellos es fcil.

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Desventajas de los pilotes de

hormign prefabricados: Estos pilotes son ms caros que los de madera en general.

Son ms pesados y su manejo es ms delicado.

Su fabricacin y almacenaje exigen superficies importantes comoconsecuencia del tiempo necesario para el fraguado delhormign antes de la hinca.

Durante la hinca, en las capas difciles de atravesar se corre elriesgo de la rotura o al menos fisuras.

En ciertos medios agresivos el hormign puede ser atacado.

PILOTES DE HORMIGNHORMIGONADOS IN-SITU

Estos pilotes se fabrican produciendo de algn modo unacavidad cilndrica circular del dimetro y profundidad asignados yllenndola despus con hormign.

Normalmente el pilote se arma. Las armaduras unidas entre s enforma adecuada se introducen en la cavidad antes delhormigonado.

El pilote es posible hormigonarlo directamente en el suelo o en

un entubado perdido.

Existen muchos procedimientos para la fabricacin de estospilotes y la mayora estn patentados. Los procedimientos aseguir deben responder bsicamente las siguientes interrogantes:

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Asegura el procedimiento propuesto que no hay quetemer ningn estrangulamiento de la seccin y que nose producir ningn sandwich tierra-hormign duranteel hormigonado?

De qu forma toma en cuenta el procedimiento lainfluencia de la presencia de agua en el suelo en elhormigonado?

Para responder la primera interrogante se puede utilizar unrevestimiento provisional recuperado de modo que se respete laseccin total en todo el largo del pilote y as el hormign no secontamina por cada de tierra de las paredes. Se puede utilizartambin el procedimiento con agua pesada.

Para responder la segunda interrogante se deben fijar 2instancias:1. Hormigonar sin agua2. Hormigonar bajo el agua.

En el primer caso, se utiliza un revestimiento provisionalobturado en su parte inferior y se elimina el agua con airecomprimido. En el segundo caso, se vierte el hormign bajo elagua con las precauciones usuales, o se inyecta con morteroactivado un esqueleto de ridos.

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Control de los pilotes de hormign, moldeados in situ:

As como los pilotes prefabricados, los pilotes hormigonados insitu deben ser controlados durante su puesta en obra.

Se trata de un procedimiento ciego de cimentacin profunda, yse corre el riesgo de sufrir errores en cuanto a la calidad delhormign, en el caso en que una capa de agua subterrnea cortea los pilotes o se haya producido un estrangulamiento de laseccin al no realizar correctamente la extraccin de un entubadoprovisional.

Independiente del control constante que se debe tener durante laejecucin, es conveniente y recomendable prever unaauscultacin de algunos pilotes despus de terminado el proceso.

El ensayo de carga es costoso, pero limitado a ciertos pilotestestigos es conveniente. Tambin deben preverse tomas demuestras del hormign mediante sondas especialmenteadaptadas. El dimetro de estas muestras debe ser al menos tresveces al dimetro de los ridos de mayor tamao para que laextraccin no perjudique al hormign.

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Ventajas de los pilotes de hormign

hormigonados in situ: Con estos pilotes se evita la necesidad de una playa defabricacin y almacenaje.

Se economiza, adems, la parte de las armaduras que exige elmovimiento de los pilotes prefabricados.

La longitud de estos pilotes se adapta automticamente al terrenoencontrado.

La rugosidad de su fuste y la base ensanchada que puededrseles, aumentan su capacidad resistente as como suresistencia al arrancamiento.

Desventajas de los pilotes dehormign hormigonados in situ:

Es difcil realizar un control de la correcta ejecucin y puesta enobra del hormign.

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PILOTES METLICOS

Los pilotes metlicos son de acero. Pueden ser circulares, deformas poligonales logradas por unin de tablestacas metlicas ode perfiles laminados, generalmente H.

Todos los pilotes metlicos estn amenazados por corrosin quepuede estar provocada por la naturaleza del terreno en el que sehunden, el agua o la atmsfera.

Es por esto que, en los pilotes metlicos se debe introducir lanocin de duracin e imponer ciertas precauciones.

Se conocen casos de prdidas entre 0.05 mm a 0.5 mm deespesor por ao dependiendo del ambiente en el que esthundido. Por lo tanto se deben considerar espesores de metalsuperiores a los estrictamente necesarios dados por los clculosde resistencia.

Para el caso de los pilotes encamisados, el encamisado es un tubode acero delgado el cual se llena con hormign. De esta forma sereduce el peligro de corrosin, ya que una vez que el encamisado

se ha destruido, el hormign asegura la sustentacin por s solo.En resumen, se tratan de pilotes hormigonados in situ conentubado perdido.

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Ventajas de los pilotes metlicos: Estos pilotes no exigen playas de fabricacin.

Su instalacin en obra puede realizarse inmediatamente despusde la recepcin, siendo su transporte muy fcil.

Atraviesan fcilmente las capas resistentes.

Presentan una resistencia elevada a los esfuerzos de flexin ycorte.

Su hinca puede realizarse por elementos de pequea longitud que

se unen entre s por soldadura o atornillado.

Sus dimensiones transversales son pequeas.

Desventajas de los pilotes metlicos:

Tiene gran sensibilidad a la corrosin, lo que exige la utilizacinde protecciones catdicas.

A menos que se les provea de dispositivos especiales, suresistencia al arrancamiento es pequea.

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TABLESTACAS

Las tablestacas son piezas largas y planas de madera, hormignarmado o metal, que se hunden en el suelo por hinca unas allado de las otras y en contacto, de forma que constituyancortinas planas o curvas que a veces se completan mediantepilotes.

Las tablestacas se calculan como piezas en flexin con uno ovarios apoyos (voladizos empotrados o vigas continuas convarios apoyos).

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Tablestacas de madera:Las tablestacas de madera prcticamente ya no se utilizan, han

sido sustituidas por las de hormign armado o metlicas.

Tablestacas de hormign armado:Las tablestacas de hormign tiene el grave inconveniente de serpesadas y frgiles.

Tienen sobre las tablestacas metlicas la ventaja de no estarsometidas a la corrosin, por lo que se las prefiere en ciertasobras permanentes.

Las tablestacas de hormign armado tienen una constitucinsemejante a la de los pilotes. Tienen armaduras longitudinales yarmaduras transversales o estribos, que en general estn bastantejuntas para lograr un buen zunchado.

Tablestacas metlicas:

Tanto en obras provisionales como en obras permanentes el usode las tablestacas metlicas permite la realizacin de diversasobras.

Son elementos de acero laminado de perfiles diversos que seencajan los unos en los otros mediante juntas deslizantes, que sehincan por percusin o vibracin.

Segn se trate de un trazado plano o en curva, las juntas delperfil utilizado deben ser de forma diferente.

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Cuando se elige una tablestaca adems de tener en cuenta elmdulo de resistencia se deben tener en cuenta las caractersticasde la junta. Las tablestacas se empalman mediante cubrejuntas enobras provisionales y por soldadura en obras definitivas.

Las tablestacas son, en general de acero dulce comn. Para obrasdefinitivas se consideran a veces tablestacas de acerosemiinoxidable al cobre. En los medios en que la corrosin esparticularmente fuerte, se debe considerar la posibilidad deproteccin catdica.

HINCA DEPILOTES

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Los pilotes y las tablestacas pueden hincarse:

Por percusin

Por vibracin

Por perforacin hidrulica

Hinca por percusinEn este caso los pilotes y las tablestacas se hincan con una mazaque es una masa metlica pesada que, cayendo sobre su cabezaen nmero de veces suficiente, los hunde hasta la profundidaddeseada.

Es necesario un dispositivo de gua de la maza, que en general esuna estructura compuesta de deslizaderas o guas llamadamartinete.

En algunos casos, el martinete puede reducirse a guassuspendidas, por ejemplo, de un pluma de gra y mantenida a ladistancia deseada en su parte baja mediante una viga o unasimple suspensin de cable que sostiene la maza, estandoguiando el pilote por un marco rgido unido a los piloteshincados anteriormente.

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Hay 2 tipos de mazas:

Las mazas de bloque o mazas secas

Las mazas automotrices o martillos

Mazas de bloque:

Una maza de bloque est constituida por una masa pesadaelevada a cierta altura, generalmente mediante cabrestante, y quese deja caer libremente sobre la cabeza del pilote al que transmitesu energa cintica.

Con este tipo de mazas esindispensable un martinete para sufrirlas reacciones del cable de elevacin.

El dispositivo ms sencillo se elevacinde la maza es el de cuerdas accionadasa mano.

El peso de la maza no puede sersuperior, en estos casos, a 300 500kg, la altura de cada 50 a 70 cm, y elritmo de aproximadamente 5 golpespor minuto. La altura del martinete esdel orden de 5 a 6m.

Este mtodo slo puede aplicarse entrabajos muy pequeos que nojustifiquen la adquisicin o eltransporte de mquinas.

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Un dispositivo ms perfeccionado

es la maza de trinquete en la que lamasa es elevada por uncabrestante, generalmente de vaporo elctrico, y dejada caerlibremente por un trinquetemandado manualmente medianteun cable. En este caso el peso de lamasa puede llegar hasta 2000 kg yla altura de cada hasta 3 5 m, aun ritmo de 20 a 30 golpes por

minuto. La altura del martinetepuede alcanzar unos 10 metros.

Martillos o mazas automotrices:

En estos casos, el rgano motor est unido a la masa que golpea.

Se presentan en la siguiente forma:

Martillos de vapor: de simple efecto y de doble efecto.

Martillos de aire comprimido: de simple efecto y de doble efecto.

Martillos diesel.

Martillos de gasolina.

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Martillos de vapor:Los martillos de vapor utilizan el vapor como fluido motor. Elvapor procede de una caldera generalmente montada sobre laplataforma del martinete y en cualquier caso, en su proximidadinmediata para evitar prdidas de calor en la tubera. El martillose alimenta con vapor mediante una tubera flexible que puedeseguir su desplazamiento.

En los martillos de simple afecto, el vapor se utiliza nicamentepara elevar la maza que golpea, que cae solamente por la accin

de la gravedad, sin otro frenado que el debido al escape de vapor.

Estas mazas de simple efectotienen un ritmo de trabajomuy lento y consumenmucho vapor, sin embargo seutilizan mucho para pilotespesados (de hormign degrandes dimensiones). Sinembargo, a igualdad de

energa por golpe, son msligeros que los martillos dedoble efecto.

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En los martillos de doble efecto, llamados tambin martillosvibradores, el vapor acta tanto para hacer subir la masa deimpacto como para acelerar su cada.

Tambin en este caso es el pistn el que constituye la masa deimpacto. El vapor se enva alternativamente a uno u otro lado delpistn mediante un sistema distribuidor. El bloque cilndrico,generalmente de fundicin, es muy pesado respecto al pistnmvil (en general cuatro a cinco veces ms pesado).

Los martillos vibratorios tienen generalmente un peso total que

vara de 270 a 6600 kg, siendo el peso del pistn mvil de 37 a1270 kg. El nmero de golpes por minuto vara de 120 paramartillos pesados a 400 para los ms livianos.

Los martillos vibratoriostienen generalmente un pesototal que vara de 270 a 6600kg, siendo el peso del pistnmvil de 37 a 1270 kg. Elnmero de golpes porminuto vara de 120 paramartillos pesados a 400 para

los ms livianos.

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Martillos de aire comprimido:

Los martillos de aire comprimido son del mismo tipo que losmartillos de vapor, pero el fluido motor es en este caso airecomprimido a 7 u 8 kg/cm2 de presin, suministrado porcompresores.

La alimentacin con aire comprimido es relativamente msflexible que la de vapor. El compresor puede no estar en laproximidad inmediata del martillo si es necesario, siempre que sesupere la dificultad de las prdidas de carga en las tuberas

Martillos diesel:

Los martillos de ciclo diesel no han sobrepasado el peso de 2500kg para la masa de impacto.

Martillos de gasolina:

En este tipo de martillo, inspirado en el motor de gasolina, seprovoca la explosin de una mezcla de aire y carburante

mediante una batera de acumuladores.No se construyen estos martillos en modelos grandes.

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Hinca por vibracinSometiendo a vibracin un suelo, pierde cohesin y la hinca depilotes y tablestacas se facilita.

Se trata de crear, mediante masas excntricas montadas sobreejes rotativos componentes vibratorias unidireccionales ensentido vertical de arriba abajo y viceversa que son transmitidasal objeto a hincar y por l al terreno.

La hinca se efecta bajo el efecto del peso vibrador, al que se uneel efecto de las vibraciones, ya que disminuye considerablementeel rozamiento del terreno que ha perdido su cohesin en granparte.

La hinca por vibracin est indicada sobre todo en suelosgranulares y arenosos muy mojados o bien en asociacin con lahinca hidrulica en ciertos suelos.

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Hinca hidrulica

La hinca hidrulica consiste en utilizar chorros de agua a presin.

Se utiliza una tubera de acero que termina en punta afilada olanza, unida a una bomba mediante una tubera flexible.

La presin y el caudal varan con la estructura del suelo y laprofundidad, debiendo ser tales, que como consecuencia de lavelocidad del lquido en el extremo de la lanza, se produzca laerosin del terreno y los materiales arrastrados por el agua subana lo largo del pilote. La presin puede llegar hasta 10 kg/cm2 yms. La lanza se coloca a lo largo del pilote y su boquillasobresale un poco por debajo del extremo del pilote.

La lanza debe desplazarse verticalmente continuamente paraevitar que se acue, suspendindose a veces de un trpode paraeste fin.

Para conseguir un hundimiento regular conviene, en ciertos casosutilizar 2 chorros opuestos, e incluso un chorro suplementario acota ms elevada para evitar que los materiales arrastrados seacuen contar el pilote a cierta altura.

El guiado de las lanzas puede facilitarse preparndolesalojamientos adecuados sobre las caras del pilote en el caso depilotes de hormign armado o pueden embutirse lascanalizaciones de inyeccin de agua a presin en el mismo pilotede hormign en el momento de su hormigonado (encofradosflexibles).

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CAPACIDAD DECARGA EN LOS

PILOTES

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Si en un grfico ponemos en abscisas el nmero de golpes delmartillo y en ordenadas las longitudes de hinca obtenidas, setiene el grfico de hinca.

A medida que aumenta la lo longitud hincada, ms disminuye elhundimiento del pilote o de la tablestaca bajo una misma serie degolpes, ya que el rozamiento lateral aumenta.

La curva tiende asintticamente hacia un valor lmite en terrenosuelto.

Si se encuentra roca o un estrato muy duro a una profundidadh, el hundimiento se hace nulo bruscamente. En este caso sedice que el pilote est hincado hasta rechazo absoluto.

La fuerza portante o capacidad de carga del pilote que haalcanzado el rechazo absoluto se calcula como la de una piezaprismtica larga comprimida.

Si se trabaja en terreno suelto de gran espesor, se detiene lahinca cuando el hundimiento, bajo un golpe del martillocalculado tomando la media conseguida en una serie de 10golpes, ha alcanzado un valor e fijado a priori que se llamarechazo relativo.

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La capacidad de carga, en este caso se compone del rozamientolateral y el efecto punta en proporciones difciles de fijarexactamente.

El rechazo relativo ese determina en funcin de la capacidad decarga, la cual se puede conseguir por dos tipos de frmulas:

Frmulas dinmicas o de hinca Frmulas estticas

Las frmulas dinmicas utilizan las medidas realizadasdurante la hinca. El principio de clculo es el siguiente:

Se expresa que la energa producida por el martillo es sucada sobre el pilote, disminuida en la energa perdidadurante la cada, es igual al trabajo necesario para hundir elpilote

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La energa perdida durante la hinca se divide en: La perdida por el choque, ya que el martillo rebota

deformndose y calentndose. La perdida en la deformacin elstica del pilote, que es restituida

despus del choque. La disipada en las vibraciones de todo tipo (del pilote, del

martinete, del martillo y del suelo) La perdida en las deformaciones permanentes del pilote o del

suelo.Es imposible calcular exactamente estas prdidas,

desprecindose de forma general las dos ltimas.

Las frmulas estticas se establecen partiendo de caractersticasmecnicas del suelo determinadas en laboratorio.

Generalmente se admite que la resistencia total de un pilote esla suma de la resistencia de su punta y del rozamiento lateral delterreno sobre su fuste, lo que es aparentemente exacto, pero sise suman los esfuerzos necesarios para obtener elpunzonamiento del terreno por la punta solamente a losnecesarios para hacer deslizar el fuste supuesto aislado de la

punta, perecen obtenerse resultados alejados de la verdad, pueslas tierras rechazadas hacia arriba para dejar el espacio necesarioa la progresin de la punta aumentan el rozamiento lateral

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No hay ninguna frmula dinmica o esttica vlidaen todas las ocasiones y es necesario calibrar encada caso hincando pilotes de ensayo que sesometen a cargas estticas

FORMULAS DINMICAS O DE

HINCAExisten numerosas frmulas de este tipo, entre ellas:

Frmula holandesa

Frmula holandesa corregida

Frmula de Hiley

Frmula de Terzaghi

Frmula de Redtenbacher

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Frmula holandesa

F= M2h .K e (M+P)

Donde: F: Capacidad resistente del pilote, kg. P: Peso del pilote, kg. M: Peso del martillo (en cada libre), kg. h: Altura de cada del martillo, m. e: Hundimiento medio por golpe calculado bajo una serie de

diez golpes, m.

K: Coeficiente de seguridad, que generalmente se considera6.

La alturaha tener en cuenta no es la altura geomtrica de cada,sino una altura ficticia hdada por el constructor teniendo encuenta las prdidas de energa por rozamiento, rigidez de loscables y contrapesin del vapor.

La relacin h/hes sensiblemente constante para un mismo tipode martillo:

h/h= 1 para los martinetes de trinquete.

h/h = 0,75 a 0,85 para los martillos de vapor o airecomprimido de simple o doble efecto.

h/h= 0,85 para los martinetes por retorno de cable.

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Frmula holandesa corregida

F = 1 . x M2h . x M2 K e M+P P

En el coeficiente usado en esta frmula se tiene encuenta la energa restituida por las deformaciones elsticasdel pilote y permite tomar un coeficiente de seguridadK=3, generalmente usado en otras frmulas.

El trmino M/P, corresponde a la precaucin de ciertos

utilizadores por hacer notar la importancia de esta relacinen la eleccin de la energa de hinca

FORMULAS ESTTICAS

Estas frmulas como hemos dicho se basan, en el equilibrioterico de las tierras y se establecen a partir de los datos demecnica de suelos.

Se suponen conocidas las caractersticas del suelo comodensidad, ngulo de friccin interno, cohesin y rozamientopilote-terreno.

Mientras las frmulas dinmicas pueden utilizarse en la obrateniendo en cuenta la conveniencia de su calibrado porensayos de carga directa sobre pilotes de ensayo y, por otraparte, los coeficientes de seguridad elevados que se usan, lasfrmulas estticas slo deben ser utilizadas por un ingenieroo profesional especialista que comparar sus resultados conlos de la experiencia.

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Frmula de Drr:

F = S h tg (/4 +/2) + f y (1 + tg2 ) h2/2

Donde: F: Capacidad resistente del pilote, kg. : Densidad del terreno S: Seccin del pilote h: Longitud del pilote : ngulo de rozamiento interno f: Rozamiento del pilote con el terreno

y: Permetro del pilote.