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Maquinaria para sondeos y perforaciones


Publicada By  V铆ctor Yepes Piqueras - EQUIPOS DE SONDEO Y PROCEDIMIENTOS DE MEJORA DE TERRENOS, Maquinaria para sondeos y perforaciones    

H茅lice cortaCuando se trata de perforaciones de di谩metros elevados y la extracci贸n del material se realiza de forma discontinua, se utiliza la perforaci贸n con h茅lice corta (intermittent augering). Con este procedimiento se pueden abrir perforaciones de hasta unos 2,5 m de di谩metro y profundidades de hasta unos 50 m. El terreno debe ser lo suficientemente seco y cohesivo para evitar derrumbes en las paredes. En caso contrario, se deber铆a recurrir a la perforaci贸n con lodos y extracci贸n con cazo.

Referencias:

YEPES, V. (2014).聽Maquinaria para sondeos y perforaciones.聽Apuntes de la Universitat Polit猫cnica de Val猫ncia, Ref. 209. Valencia, 89 pp.

18 septiembre, 2014
 
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聽El sondeo a rotaci贸n con barrena helicoidal, maciza o hueca es un m茅todo a perforaci贸n a destroza en la que los materiales salen desmenuzados por la boca del sondeo. Se puede utilizar si el terreno es relativamente blando y cohesivo, y no se encuentran capas cementadas, gravas, o roca en toda la profundidad de realizaci贸n del sondeo. Si se emplea la barra helicoidal hueca, es posible la toma de muestras inalteradas y la realizaci贸n de ensayos “in situ” por el interior de la sonda.

Podemos destacar tres tipos fundamentales: h茅lice corta, h茅lice continua y cucharas auger. (m谩s…)

17 septiembre, 2014
 

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Pilote encamisadoEste procedimiento de construcci贸n de pilotes se realiza perforando el terreno y colocando una camisa o entubaci贸n para contener las paredes de la perforaci贸n. Podr铆an distinguirse dos tipos, los que recuperan la entubaci贸n o los que dejan dicha entubaci贸n perdida.

  • Pilote in situ de extracci贸n con entubaci贸n recuperable: Este tipo de pilote se ejecuta excavando el terreno y utilizando una camisa (tubo met谩lico a modo de encofrado), que evita que se derrumbe la excavaci贸n. Una vez completado el vaciado, y seg煤n se va hormigonando el pilote, se va retirando gradualmente la camisa, que puede ser reutilizada nuevamente. Normalmente se usa como pilotaje de poca profundidad trabajando por punta, apoyado en roca. Tambi茅n como pilotaje trabajando por fuste en terreno coherente de consistencia firme, pr谩cticamente homog茅neo. (m谩s…)
29 julio, 2014
 

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El Pilote CPI-8 es un聽 pilote perforado con barrena continua tipo h茅lice hasta la profundidad solicitada (“Continuous Flight Auger“, CFA). Se trata de un pilote muy usado en Espa帽a, siempre que tratemos con terrenos flojos, como arenas o arcillas. Se hormigona a trav茅s del n煤cleo de la barrena, mientras 茅sta se va extrayendo, para posteriormente colocar la armadura en hormig贸n fresco con el apoyo de un vibrador hidr谩ulico (lo cual implica una consistencia blanda del hormig贸n). La punta de la barrena queda introducida varios di谩metros dentro del hormig贸n durante su puesta en obra. Este procedimiento resulta muy interesante respecto a otras tipolog铆as en cuanto al tiempo de ejecuci贸n. Los di谩metros habituales son de 350 a 1200 mm.

Se recomienda una dosificaci贸n m铆nima de cemento de 380 Kg/m3 y un cono de 18 a 20 cm, con un 谩rido m谩ximo de 12 mm si es de cantera y 20 mm si es de gravera. Es muy importante garantizar una correcta bombealibidad del hormig贸n para introducirlo a trav茅s de la barrena.

El pilote CPI-8 presenta numerosas ventajas que hacen que sea una tipolog铆a muy empleada en cimentaciones profundas. Entre otras se pueden destacar las siguientes:

鈥 No es necesario el uso de una entubaci贸n o de lodos tixotr贸picos en terrenos inestables, pues la propia barrena permite la contenci贸n del terreno.
鈥 Se puede controlar en todo momento la presi贸n y volumen de hormigonado.
鈥 Permiten realizar el empotramiento del pilote en estratos consistentes.
鈥 Elevado rendimiento, lo que permite plazos de obra muy razonables.

En cuanto a las fases de ejecuci贸n, son las propias del pilotaje con barrena continua:

鈥 Posicionamiento y aplome de la m谩quina para garantizar la verticalidad en la perforaci贸n.
鈥 Perforaci贸n hasta la profundidad especificada.
鈥 Bombeo del hormig贸n por el interior de la barrena y extracci贸n simult谩nea de la barrena helicoidal, que lleva alojada en sus 谩labes el terreno perforado. El hormig贸n se encuentra en todo momento en contacto con la barrena helicoidal. Debe combinarse la velocidad de ascensi贸n de la barrena, el caudal y la presi贸n del hormig贸n para evitar cortes en el fuste del pilote o sobresecciones y excesos de hormig贸n innecesarios.
鈥 Colocaci贸n de la armadura en el hormig贸n.

Os dejo una colecci贸n de v铆deos, algunos seleccionados por聽Juan Jos茅 Rosas聽 en su blog que espero que os gusten.

(m谩s…)

20 julio, 2014
 

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El sistema “Fundex” de pilotes de desplazamiento por rotaci贸n requiere una cabeza de rotaci贸n en punta, que no se vuelve a recuperar.

En la figura se puede apreciar el m茅todo de ejecuci贸n, que consta de las siguientes fases:

  1. El hueco de perforaci贸n se cierra de forma estanca mediante una cabeza especial de perforaci贸n
  2. A trav茅s de una mesa de rotaci贸n se hace girar el taladro formado por la cabeza de perforaci贸n y el entubado
  3. Se coloca la armadura sobre la longitud del pilote
  4. Se hormigona hasta alcanzar la cota del terreno
  5. A trav茅s de la mesa de perforaci贸n, se retira el entubado, manteniendo un control constante del cuele del hormig贸n.

Os dejo el siguiente link de la empresa Mart铆 Ib茅rica S.A. sobre el tema y un v铆deo explicativo, que espero os guste.

26 junio, 2014
 

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Jaula JoraUna chimenea es una excavaci贸n de dimensi贸n reducida y una inclinaci贸n superior a los 45潞. Son t铆picas en minar铆a y su longitud pueden superar los 100 m. Normalmente se utilizan para unir galer铆as de distinto nivel cerrando los circuitos de ventilaci贸n para el paso de mineral y est茅riles.

Un m茅todo para la excavaci贸n de chimeneas es el denominado “Jaula Jora”, que consiste en una m谩quina construida por Atlas Copco espec铆ficamente para este fin. Sus principales componentes son la plataforma de trabajo, la jaula de transporte, el mecanismo de (m谩s…)

16 junio, 2014
 
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Elementos de la corona

Elementos de la corona

La perforaci贸n con corona es el m茅todo de sondeo m谩s difundido en el 谩mbito de la ingenier铆a civil, siendo imprescindible cuando se trata de extraer un testigo continuo en formaciones rocosas.

La zona de corte consta de la matriz, que es una aleaci贸n de distintas caracter铆sticas seg煤n el terreno a perforar y en la que se insertan los diamantes, y de un cuerpo principal, que da soporte a la matriz y sirve de uni贸n por roscado al varillaje. Si hay necesidad de extraer testigos, la matriz debe ser hueca (de corte anular) y en el caso contrario, maciza o ciega.

coronas de matriz maciza

Coronas de matriz maciza

La funci贸n de la corona es fragmentar la roca hasta dejarla en condiciones de ser extra铆da a la superficie. La eficacia de esta funci贸n, su precio y la duraci贸n (que depender谩 del desgaste) son los tres aspectos b谩sicos en su elecci贸n. Seg煤n la dureza y abrasividad del terreno la corona puede ser de widia o de diamantes.

Las coronas de widia son apropiadas para perforar rocas blandas o de dureza media. Est谩n compuestas por prismas octogonales de unos 15 mm de longitud, insertados en las zonas m谩s sobresalientes del perfil que forma el per铆metro de la corona. La widia (aglomerado de carburo de wolframio, tungsteno, molibdeno, cobalto y otros metales) es mucho m谩s resistente y menos sensible a la abrasi贸n que los aceros especiales, pero su costo es bastante m谩s elevado, aunque menor que el del diamante.

Coronas de widia

Coronas de widia

Las coronas de diamante se emplean en rocas muy duras y abrasivas, donde el r谩pido desgaste de las coronas de widia no compensar铆a la econom铆a obtenida en su compra.

Por la forma de fabricaci贸n y distribuci贸n de los diamantes, estas coronas puedes ser de inserci贸n o de concreci贸n.

  • En las coronas de inserci贸n los diamantes est谩n incrustados sobre la superficie de la corona de la que sobresalen en forma de casquete. El tama帽o de los diamantes es en estos casos de 10-80 p.p.q. (piedras por quilate: 1 quilate = 0,2 gramos).
  • En las coronas de concreci贸n, los diamantes son de bastante menor tama帽o (80-1000 p.p.q.), est谩n mezclados y distribuidos regularmente por la matriz.
Coronas de diamantes de inserci贸n

Coronas de diamantes de inserci贸n

Al cabo de cierto tiempo de utilizaci贸n, la corona no proporciona ya un avance aceptable por lo que es necesario su recambio. Ese momento puede medirse aproximadamente, cuando con la m谩xima carga sobre la corona, el avance es inferior a unos 2 cm/min. El intentar en estos casos mantener el rendimiento aumentando la carga podr铆a provocar la fractura de alg煤n diamante o de la matriz.

Os dejo unos v铆deos sobre el tema.

Referencias:

YEPES, V. (2014).聽Maquinaria para sondeos y perforaciones.聽Apuntes de la Universitat Polit猫cnica de Val猫ncia. 89 pp.

14 junio, 2014
 
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Percusi贸n con cable

Sondeo a percusi贸n con cable.

La perforaci贸n a percusi贸n con cable se basa en el golpeteo con una pesada herramienta de corte (tr茅pano) que se eleva con un cable y que cae por gravedad, fragmentando el suelo. Resulta evidente, por tanto, que los sondeos realizados por esta m谩quina deben ser verticales.

Este sistema empez贸 a utilizarse en China en el 4000 A.C., consistiendo en un balanc铆n que se contrapesaba con un grupo de hombres que efectuaban el tiro en un extremo de una cuerda mientras que de otra colgaba la sarta de perforaci贸n construida con ca帽as de bamb煤.

Su 谩mbito de aplicaci贸n se centra en terrenos de dureza media a baja o bien en aquellos otros duros que sean fr谩giles. Sin embargo, se encuentran contraindicados en terrenos detr铆ticos no cohesionados, muy duros, abrasivos y pl谩sticos.

La frecuencia de golpeo se encuentra聽en el entorno de 40 a 50 impactos/minuto, en funci贸n de los par谩metros mec谩nicos del suelo perforado. Con ello se consiguen unos rendimientos medios de 2 a 4 m/d铆a en materiales duros y de 10 a 20 m/d铆a en materiales blandos. La percusi贸n se consigue mediante un movimiento de balanc铆n y manivela proporcionado por la m谩quina.聽La altura de ca铆da del tr茅pano depender谩 de la dureza del terreno y de la profundidad del fondo de perforaci贸n. En m谩quinas normales, esta altura oscila entre 20 y 60 cm. (m谩s…)

10 junio, 2014
 
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El sistema Omega de ejecuci贸n de pilotes permite mediante la aplicaci贸n rotaci贸n y empuje a la cabeza en la fase de perforaci贸n, y rotaci贸n y tiro en la fase de extracci贸n, la instalaci贸n de pilotes con total ausencia de vibraciones y produciendo un desplazamiento lateral del terreno que lo compacta y evita la extracci贸n de detritus.

Por encima del di谩metro m谩ximo de la cabeza, unas h茅lices horizontales y la inclinaci贸n adecuada del 谩ngulo superior producen un segundo desplazamiento del terreno durante la secuencia de extracci贸n y la fase de hormigonado. En esta fase, la presi贸n controlada de inyecci贸n de hormig贸n a trav茅s de la varilla del tubo central induce un tercer estado de desplazamiento, asegurando una perfecta adherencia del pilote con el terreno.

Se utiliza una perforadora de vuelo parcial con una seccion de desplazamiento que comprime y mejora la densidad de los flancos del agujero. Esto mejora la friccion perimetral y la capacidad聽 de carga del pilote vaciado en el molde.

Un documento explicativo lo pod茅is encontrar aqu铆: http://www.ifc-es.com/docs/doc478f25b17f2af6.04560118.pdf de la empresa IFC Cimentaciones Especiales S.A. Otro muy interesante, de Juan Jos茅 Rosas: http://www.consultorsestructures.org/images/stories/quaderns/quaderns15.pdf?phpMyAdmin=1f73cb5e5b5871b17a5dd37e0ee619a6

Os dejo unos v铆deos donde pod茅is observar c贸mo se realiza este tipo de pilote. Espero que os gusten.

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Ejecuci贸n de pilotes de barrena continua. V铆a http://www.cimentatec.com/

Los pilotes CPI-8 o de barrena continua se ejecutan mediante una h茅lice que se introduce por rotaci贸n hasta alcanzar la profundidad prevista.Una vez introducida en el terreno se extrae simult谩neamente el hormigonado a trav茅s del eje de la propia barrena. Extra铆da la barrena y rellenado el pilote de hormig贸n, se introduce la armadura. De este tipo de pilote ya hicimos un post, que os recomiendo visit茅is.

En el post de hoy vamos a centrarnos en aspectos relacionados con la seguridad. Para ello os recomiendo la Gu铆a T茅cnica de Seguridad AETESS de pilotes de barrena continua (enlace) y, adem谩s, la siguiente gu铆a t茅cnica audiovisual de la Asociaci贸n de Empresas de la Tecnolog铆a del Suelo y del Subsuelo (AETESS) donde describen los trabajos de ejecuci贸n de pilotes de barrena continua (www.aetess.com Comit茅 de Seguridad de AETESS). Espero que os guste.

 

21 mayo, 2014
 

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