Los apuntalamientos de excavación deben retener el suelo y las aguas subterráneas mientras se realizan de forma segura los trabajos en el interior de la fosa. Entre los sistemas disponibles, las Tablestacas de acero tipo U-, comúnmente conocidas como pilotes Larssen, son una de las soluciones más utilizadas a nivel mundial. Sus juntas entrelazadas permiten que una fila de pilotes individuales actúe como una pared continua, combinando la retención de tierra con el corte-de agua subterránea en un único sistema recuperable.
¿Qué son las Tablestacas de acero tipo U-?
Tablestaca de acero tipo AU-es una sección de acero larga con una sección transversal-en forma de U-y embragues entrelazados formados a lo largo del perfil. Cuando los pilotes se hincan uno al lado del otro, los embragues se acoplan para crear una pared continua. Debido a que los enclavamientos están ubicados cerca del eje neutro del perfil en U, la sección se comporta eficientemente al doblarse mientras que la pared misma sigue siendo fácil de alinear durante la conducción.
Características clave
Muro entrelazado:Los pilotes adyacentes se acoplan mediante embragues de bola-y-socket o Larssen-, formando una barrera continua sin conectores.
Corte de agua-:los enclavamientos ajustados limitan la filtración y se pueden aplicar selladores para niveles freáticos elevados.
Reutilizabilidad:Las secciones simétricas se pueden extraer y re-conducir en obras temporales, previa inspección.
Diseños curvos y celulares:la articulación entrelazada permite configuraciones de ataguía circular, poligonal o curva.
Pilas en U-laminadas en caliente y-formadas en frío: comparación de fabricación
Tablestacas tipo U-se producen mediante dos procesos fundamentalmente diferentes, y la elección afecta la estanqueidad del entrelazado, el tamaño de la sección y las aplicaciones típicas.
| Artículo de comparación | Pila de U-laminada en caliente | Pila-U-formada en frío |
|---|---|---|
| Proceso de fabricación | Billetes calentados por encima de la temperatura de recristalización y enrollados en perfil con enclavamientos integrales | Banda laminada en caliente-enfriada formada mediante laminadores-formadores a temperatura ambiente |
| Estándar rector | EN 10248 (Europa), JIS A 5523 (Japón) | EN 10249 (Europa), JIS A 5528 (Japón) |
| Comportamiento de enclavamiento | Embragues apretados y formados-con precisión; Baja permeabilidad, buena resistencia a la conducción dura. | Gancho-y-embragues de agarre más flojos; Manejo más fácil pero mayor potencial de filtración. |
| Grosor de la pared | Posibilidad de secciones más pesadas y enclavamientos más gruesos | Espesor uniforme; anchos y profundidades flexibles no-estándar |
| Aplicaciones típicas | Estructuras permanentes, ataguías profundas, obras marítimas, conducción en terrenos duros | Trabajos temporales sensibles al coste-, protección de riberas, excavaciones poco profundas, suelos blandos |
La selección del proceso debe basarse en la vida útil del diseño, los requisitos de estanqueidad, las condiciones de conducción y el presupuesto de cada proyecto.
Sistemas de apuntalamiento que utilizan Tablestacas tipo U-
Pilotes en voladizo
Los pilotes se hincan sin puntales ni anclajes y resisten la presión lateral del suelo mediante la resistencia pasiva de la profundidad de empotramiento. Este sistema es adecuado para excavaciones poco profundas en suelos donde el control de la deflexión no es crítico.
Pilotes anclados (anclajes de amarre o de tierra)
Una viga de travesaño y anclajes inclinados transfieren parte de la presión lateral al suelo estable detrás del muro. Los sistemas anclados son adecuados para excavaciones-de profundidad media donde el espacio detrás de la pared está disponible para la instalación del anclaje.
Pilotes reforzados internamente (puntales)
Largueros y puntales horizontales, generalmente tubos de acero o vigas H-, apuntalan la pared dentro de la excavación. Los puntales de uno o varios niveles- proporcionan el control de deflexión más estricto y son la solución común para excavaciones profundas en áreas urbanas densas donde se debe minimizar el movimiento del terreno adyacente.
La selección del sistema de apuntalamiento es una decisión de diseño geotécnico basada en la profundidad de excavación, las propiedades del suelo, las aguas subterráneas, las estructuras adyacentes y los movimientos permitidos.
Por qué los pilotes tipo U-funcionan para el apuntalamiento de excavaciones
Rendimiento de plegado eficiente
La profunda corrugación del perfil en U le da al muro un alto módulo de sección por metro lineal, lo que le permite resistir importantes presiones laterales de tierra y agua al tiempo que limita la deflexión.
Corte efectivo de agua-
Con los enclavamientos en el eje neutro y la opción de selladores hidrófilos o bituminosos pre-aplicados, los muros de pilotes U-proporcionan un control confiable del agua subterránea en excavaciones con niveles freáticos elevados.
Flexibilidad en la geometría de la pared
La articulación de los enclavamientos permite diseños de ataguías curvas y celulares, de modo que el muro pueda seguir los límites del sitio, alineaciones de ríos o planes de excavación circulares.
Costo-Efectividad y reutilización
Los pilotes U-son generalmente económicos por metro lineal y, en obras temporales, se pueden extraer y reutilizar en varios proyectos si se manipulan e inspeccionan correctamente.
Grados y estándares de acero
| Estándar | Designaciones de grado típicas | Alcance |
|---|---|---|
| EN 10248-1 | S240GP, S270GP, S355GP, S390GP, S430GP | Tablestacas laminadas en caliente- |
| EN 10249-1 | S235JR, S275JR, S355JR (y grados relacionados) | Tablestacas formadas-en frío |
| JIS A 5523 | SY295, SY390 | Tablestacas de acero-laminadas en caliente |
| JIS A 5528 | SYW295, SYW390 | Tablestacas de acero conformadas-en frío |
| ASTM A690 | Grado 50 (rendimiento mínimo de 50 ksi) | Acero de alta-resistencia y baja-aleación para tablestacas marinas |
| GB/T 1591 | Q355B y grados relacionados | Acero estructural de baja-aleación y alta-resistencia |
Los certificados de prueba de materiales emitidos de acuerdo con la norma EN 10204 (tipo 3.1) deben acompañar a cada envío, y las tolerancias dimensionales deben cumplir con la norma del producto aplicable. Para estructuras permanentes o marinas, se debe especificar protección contra la corrosión, como epoxi de alquitrán de hulla, epoxi en escamas de vidrio o galvanizado en caliente-, de acuerdo con la norma ISO 12944.
Aplicaciones típicas de pilotes de chapa de acero tipo U-
Excavaciones urbanas profundas:sótanos, estacionamientos subterráneos y entradas de metro donde se debe controlar el asentamiento de estructuras adyacentes.
Ataguías:celdas de retención de agua-temporales o permanentes para muelles de puentes, presas y cimientos marinos.
Zanjas de tuberías y servicios públicos:apuntalamiento temporal rápido para evitar el colapso de la zanja durante la instalación y el mantenimiento.
Estribos de puentes y muros de ala:Muros de contención en terraplenes de aproximación y zonas de transición.
Protección contra inundaciones y costas:muros contra inundaciones, diques, diques y estabilización de riberas.
Estructuras portuarias y costeras:muros de muelles, diques y mamparos en zonas de aguas altas-.
Para conocer una gama más amplia de tablestacas de acero y componentes de pared combinados, consulte la sección de productos de acero diversos.
Preguntas frecuentes
¿Se pueden reutilizar las tablestacas tipo U-?Sí. En particular, los pilotes U-laminados en caliente son frecuentemente extraídos y rehincados en trabajos temporales. Se permite la reutilización después de que una inspección visual y dimensional confirme que los enclavamientos y el perfil están intactos.
¿Qué tan herméticos son los enclavamientos?Los enclavamientos tipo Larssen-laminados en caliente-están formados con precisión-para un ajuste perfecto y proporcionan un control de filtración confiable. Para presiones hidráulicas elevadas, se aplican selladores hidrófilos o bituminosos a los enclavamientos para mejorar aún más la estanqueidad.
¿Qué es mejor para las estructuras marinas permanentes:-laminadas en caliente o-conformadas en frío?Los pilotes U-laminados en caliente-normalmente se prefieren para estructuras permanentes o de servicio pesado-como ataguías profundas, muros de muelles y conducción en terrenos duros-, debido a sus entrelazados estrechos, secciones más pesadas y mayor resistencia a los daños causados por la conducción.
¿Qué longitudes se pueden suministrar?Los pilotes se fabrican a la longitud requerida, siendo las longitudes de trabajo habituales de 6 ma 15 m. Se pueden suministrar pilas más largas dependiendo del peso de la sección y de la logística de transporte; El envío en contenedores se adapta a longitudes que se ajustan a contenedores estándar, mientras que los paquetes más largos viajan a granel.
¿Los pilotes U-pueden formar ataguías circulares o curvas?Sí. La articulación del enclavamiento permite la desviación angular durante la conducción, lo que permite que las configuraciones de pared circulares, poligonales y curvas sigan la geometría requerida.
¿Qué protección contra la corrosión hay disponible para ambientes marinos?Para exposición permanente o marina, se encuentran disponibles sistemas como epoxi de alquitrán de hulla, epoxi en escamas de vidrio o galvanizado en caliente-, especificados según la norma ISO 12944 para la categoría de corrosividad del sitio.