GAVIONES

Los gaviones fueron utilizados ya por los romanos. En sus inicios, se construyeron muros de gaviones con mimbre trenzado y rellenos de piedra, con el propsito de proteger contra los desprendimientos de rocas. Hoy todava, los gaviones rellenos de piedra, alineados y estibados se utilizan para estabilizar taludes. Pero su diversidad de uso se ha ampliado, multiplicando sus aplicaciones por la alta durabilidad del material (alambre de acero con galvanizado especial), por el modo de montaje rpido y estable y por formas y acabados especiales.

1. Definicin

En la ingeniera civil, un muro de gaviones es un muro de contencin hecho de contenedores rectangulares (cestas), fabricados de alambre galvanizado en gran medida, estos son llenos de piedras apiladas, unas sobre otras. El uso ms comn de los gaviones, es estabilizar las costas contra la erosin. Otras aplicaciones incluyen muros de contencin y muros de contencin temporal. Tambin es til para la filtracin de los sedimentos de la escorrenta de pequeas presas, temporales o permanentes, as tambin como para la formacin de ros y revestimiento de un canal. Pueden ser utilizados para dirigir la fuerza de un flujo de agua, de una inundacin alrededor de una estructura vulnerable. Los gaviones tambin se utilizan como barreras para peces en arroyos pequeos. Los gaviones tienen algunas ventajas debido a su modularidad y capacidad de apilar en diversas formas, son tambin resistentes a ser arrastrados por el agua en movimiento. Los Gaviones tambin tienen ventajas sobre las estructuras ms rgidas debido a que puede ajustarse al movimiento de tierra, as como tambin, disipar la energa de la corriente de agua y el desage. Su fuerza y eficacia pueden aumentar con el tiempo en algunos casos. A veces se utiliza para mantener las piedras estticas, evitando que puedan caer de un acantilado de corte o de poner en peligro el trfico en la va. Debido a las cualidades como flexibilidad, economa y eficacia, el uso de los gaviones se extiende cada da ms hacia diferentes tipos de obras de construccin.2. Caractersticas:

Flexible: El gavin una vez relleno con piedra sufre deformaciones, y aun as contina sin perder eficiencia en el caso de presentarse una falla en el suelo.

Permeable: El sistema, al no ser monoltico, facilita la integracin en el paisaje, por las caractersticas intrnsecas de los materiales que las componen, son totalmente permeables y, por lo tanto autodrenantes, aliviando por completo el empuje hidrosttico sobre la estructura permite el paso del aire y la luz, y facilita la colonizacin vegetal de su superficie.

Resistencia: Proporciona dominio en todos los esfuerzos de compresin, tensin y torsin.

Durabilidad: La materia prima del Gavin, esta provista de un recubrimiento que logra retrasar los efectos del medio ambiente sobre el acero. Por su triple torsin no se desarma en caso de ruptura accidental o intencional. Resiste la corrosin Ecolgicas: No causan impacto en el medio ambiente y restablecen el paisaje primitivo, proporcionando una ptima respuesta a los requisitos ambientales. Su capacidad de drenaje contribuye no solo a la estabilizacin del suelo, sino tambin propicia el crecimiento de la vegetacin tpica de la regin, manteniendo incluso el equilibrio del ecosistema.

Instalacin fcil y econmica: No requiere mano de obra especializada, uso de herramienta bsica

3. Desventajas del uso de gaviones

Obtencin de la roca: Dependiendo de la ubicacin de la obra, conseguir la piedra necesaria puede resultar costoso. En estos casos, el traslado de la piedra desde la cantera de origen hasta el lugar de colocacin puede convertirse en una carga no asumible. Tamao y tolerancia: Existen tamaos que van desde uno a cuatro metros de longitud, de cincuenta centmetros a un metro de alto y proporciones similares para el ancho. Tambin se permiten curvas con un radio amplio. Es factible realizar gaviones a medida para todo tipo de necesidades, aunque tienen un coste levado. Los proyectos realizados con gaviones deben observar gran flexibilidad en las tolerancias de ejecucin y los diseos deben contar con un nivel de detalle donde no tenga excesiva importancia la precisin. Deterioro: Existen multitud de tipos de alambre. Si los utilizados cuentan con un galvanizado pobre, el paso del tiempo acabar por deteriorarlos hasta provocar roturas irreversibles. Colonizacin de plantas y animales: El relleno de los gaviones puede convertirse en un lugar donde proliferen las plantas o aniden diversos animales, si no es algo planeado puede resultar una desventaja

4. Composicin del Gavin

1. 2. 3. 4. 4.1. Alambres galvanizados

Actualmente se producen alambres galvanizados de los calibres y dimetros indicados en la Tabla 1.Proceso de galvanizadoEl alambre se somete a un tratamiento trmico de precocido que le da uniformidad al producto y luego se expone a un bao de zinc por inmersin en caliente o por mtodos electrolticos. Al recubrimiento con zinc se le denomina galvanizado.El zinc es un metal anftero que es capaz de reaccionar qumicamente tanto con cidos como con bases, formando sales de zinc; la reaccin del zinc es lenta y se utiliza como proteccin contra la corrosin.Tabla 1: Alambres Galvanizados

El zinc tiene gran resistencia a la corrosin, si el pH del agua en contacto con el zinc est entre 6 y 12.5 Debe observarse que el pH en las aguas servidas flucta entre seis y ocho y en aguas limpias entre siete y nueve. El principal problema de corrosin es el contacto de los alambres con suelos cidos, o con agua salada. Los gaviones de alambres metlicos no deben utilizarse en reas costeras.

En aos recientes se han desarrollado sistemas de galvanizado con mayor resistencia a la corrosin. Por ejemplo, la firma Maccaferri desarroll un sistema que emplea una mezcla de Zinc y Aluminio del cual aseguran, aumenta la durabilidad de los alambres hasta en 5 veces la de un alambre normal, debido a que la camada oxidada formada sobre la superficie del alambre, despus de los primeros aos, acta como elemento de proteccin que posteriormente reduce el proceso de oxidacin del alambre.

1. 2. 3. 4. 4.1. 4.2. Mallas: Estas pueden ser de las formas siguientes:

Hexagonal o de torsin Eslabn simple Electrosoldada

4.2.1. Mallas hexagonales

La malla hexagonal ha sido la tradicionalmente utilizada en todo el mundo. Estas tienen la forma de un hexgono. Las dimensiones de la malla se indican por su escuadra, la cual incluye el ancho entre los dos entorchados paralelos y la altura o distancia entre entorchados colineales. Los gruesos del alambre varan segn las dimensiones de las mallas aumentando proporcionalmente con estas. Para este tipo de gaviones se emplean generalmente calibres del 12 al 15 y dimensiones de 12 x 14 y 8 x 10 centmetros.. La malla hexagonal de los gaviones de triple torsin permite el tolerar esfuerzos en varias direcciones, sin que se produzca la rotura, conservando una flexibilidad para movimientos en cualquier direccin. En el caso de romperse la malla en un punto determinado esta no se deshilachar, como ocurre con la malla eslabonada. Sin embargo, la presencia de esfuerzos en las dos direcciones que concluyen en los entorchamientos ha sido mencionada como el principal efecto con respecto a otros tipos de malla. La rotura de las mallas a triple torsin ocurre generalmente en uno de los alambres que concurren al entorchamiento y muy cerca de este ltimo, o sea en el alambre que se ha desentorchado, el cual se rompe a una tensin menor que la carga de falla para el alambre simple.

4.2.2. Mallas eslabonadas

En las mallas eslabonadas no existe unin rgida entre los alambres, obtenindose una mayor flexibilidad ya que permite el desplazamiento relativo de los alambres. Su empleo en Europa se refiere a obras en zonas de gran socavacin hidrulica, empleando alambres de tres milmetros de dimetro. Su uso en Colombia se limita por lo general a alambres de calibres diez a doce. Para su construccin no se requieren equipos especiales pero su gran flexibilidad dificulta un poco su conformacin en el campo. Aunque no existe prdida de resistencia por entorchamiento de la malla; al romperse un alambre, se abre toda la malla. Los espaciamientos entre alambres varan por lo general de cinco a doce centmetros, emplendose mayor dimetro del alambre a mayor separacin.

4.2.3. Mallas electrosoldadas

La malla electrosoldada es ms rgida que las eslabonadas y las hexagonales y su conformacin se hace en cuadrculas de igual espaciamiento en las dos direcciones. Su comportamiento ha sido eficiente en Europa en obras donde se requiere de cierta rigidez. Su fcil conformacin en el campo y su economa de construccin los ha hecho populares y su uso se ha extendido especialmente a obras de construccin de carreteras. Su dimetro de empleo vara de alambres calibre diez a doce con espaciamientos de siete a doce centmetros (10 cms es una dimensin tpica para alambre calibre 10 y 7.5 cm para alambre calibre 12).

Sus cualidades dependen del proceso de soldadura y en especial del control de temperatura en este proceso. Es comn encontrar alambres frgiles o quebradizos por los puntos de unin o de uniones dbiles o sueltas. Adems la desaparicin del Zinc en los puntos de soldado los hace susceptibles de corrosin en las uniones. Para garantizar una soldadura eficiente se recomienda exigir que esta cumpla con la norma ASTM A185. La malla electrosoldada recubierta de PVC ha sido una respuesta efectiva al problema de la corrosin.

5. Utilizacin de gaviones en distintos tipos de estructuras hidrulicas:

Estructuras para contener la tierra, como recubrimientos para el fondo de los ros, muros de contencin para excavaciones y diques; para estructuras contra la erosin, en los bordes del mar, de los ros y canales, en pequeas represas, aliviaderos, azudes, rompeolas, y para proteccin de presas y orillas de los lagos. Para estructuras ms grandes se pueden fabricar estructuras hidrulicas de gaviones, como soleras para el fondo de los ros, incluso en distintas etapas, para permitir a los sedimentos depositarse tras la primera hilera de gaviones. Una vez consolidados, se coloca la segunda fila de gaviones sobre la primera y sobre los sedimentos ya depositados, y as hasta alcanzar la altura prevista de la solera.

6. Tipos de gaviones

I. Gaviones tipo cajaEl gavin tipo caja esuna estructura metlica, en forma de paraleleppedo, producida a partir de un nico pao de malla hexagonal de doble torsin, que forma la base, la tapa y las paredes frontal y trasera. A este pao base son unidos, durante la fabricacin, paneles que formarn las dos paredes de las extremidades y los diafragmas.

Elementos constituyentes de los gaviones tipocaja

Despusde retiradodel fardo, cada elemento debe ser completamente desdoblado y montado en obra, asumiendo la forma de un paraleleppedo. Es posteriormente transportado e instalado, conforme a lo definido en el proyecto y amarrado, an vaco, a los gaviones adyacentes.

Debe ser llenado con material ptreo, con dimetromedio nunca inferior a la menor dimensin de la malla hexagonal.

La red, en malla hexagonal de doble torsin, es producida con alambres de acero con bajo contenido de carbono, revestidos con una aleacin de zinc, aluminio (5%) y tierras raras (revestimiento Galfan), que confiere proteccin contra la corrosin. Cuandoest en contacto con agua, esaconsejable que sea utilizada la malla producida con alambres con revestimiento adicional de material plstico, que ofrece una proteccin definitiva contra la corrosin.

Dimensiones:

Largo: siempre mltiplo de 1 m, vara de 1 m a 4 m, con excepcin del gavin de 1,5 m.Ancho: siempre de 1 m.Altura: puede ser de 0,5 m o 1,0 m.

Son empleados en la proteccin de cauces, y como muros de contencin.

II. Gaviones tipo saco

Los gaviones tipo saco son estructuras metlicas, con forma de cilindro, constituidos por un nico pao de malla hexagonal de doble torsin que, en sus bordes libres, presenta un alambre especial que pasa alternadamente porlasmallaspara permitirel montaje del elemento en obra.

Elementos constituyentes de los gaviones tipo saco

Esuntipo de gavin extremadamente verstil debido a su formatocilndrico ymtodo constructivo, siendo que las operaciones de montaje y llenado son realizadas en obra para su posterior instalacin, con el auxilio de equipos mecnicos.

Generalmente esempleado como apoyo para estructurasde contencin, en presencia de agua osobre suelosde baja capacidad de soporte, debido a su extrema facilidad de colocacin.

Estascaractersticas hacen del gavin saco una herramienta fundamental en obrasde emergencia. Despus de montado, es llenado con rapidez, cerca del lugar de utilizacin. Su llenado esrealizado por el extremo(tipo saco) o por el costado (tipo bolsa). Despus de concluidas estas etapas, los gaviones tipo saco pueden ser almacenados para su posterior aplicacin o pueden ser inmediatamente colocados en el lugar de aplicacin con el auxiliode una gra. El llenado con piedras no depende de una colocacin tan cuidadosa como en los gaviones tipo caja, debido a las caractersticas y funciones que desempean en las obras en que son empleados. La menor dimensin de las piedras nunca debe ser menor que la abertura de la malla. Los amarres entre los gaviones tipo saco no son necesarios.

La red, en malla hexagonal de doble torsin, es producida con alambres de acero con bajo contenido de carbono, revestidos con una aleacin de zinc, aluminio (5%) y tierras raras (revestimiento Galfan), que confiere proteccin contra la corrosin. Como estos elementos trabajan en contacto constante con agua y en ambientes normalmente agresivos, se utiliza, para la produccin de los gaviones tipo saco, la malla producida con alambres con revestimiento adicional de material plstico, que ofrece una proteccin definitiva contra la corrosin.

Dimensiones:

Largo: siempre mltiplo de 1 m, vara de 1 m a 6 m; Dimetro: es siempre de 0,65 m.

Este tipo de gavin por lo general son utilizados principalmente en obra de emergencia o condiciones difciles, por lo general este tipo de gaviones se suelen armar fuera de la obra y con maquinaria pesada se colocan es su posicin final

Sus principales aplicaciones son las de encauzamiento de ros. Se utiliza en lugar de los costales de yute llenos de arena. Tambin es un producto muy prctico como base para muros en terrenos blandos o con presencia de agua.

III. Gaviones tipo colchn reno

ElcolchnRenoesuna estructura metlica, en forma de paraleleppedo, de gran rea y pequeo espesor. Esformado pordoselementosseparados, la base y la tapa, ambos producidos con malla hexagonal de doble torsin.

Elementos constituyentes de los gaviones tipo reno.

El pao que forma la base es doblado, durante la produccin, para formar los diafragmas, uno a cada metro, los cuales dividen el colchn en celdas de aproximadamente dos metros cuadrados. En obra, el colchn es desdoblado y montado para que asuma la forma de paraleleppedo. Posteriormente estransportado y ubicado conforme a lo especificado en el proyecto y, cosido, an vaco, a los colchones Reno. Debe ser llenado con material ptreo, con dimetromedio nunca inferior a la menor dimensin de la malla hexagonal.

Son estructuras flexibles adecuadas para la construccin de obras complementarias tales como plataformas de deformacin para proteger la base de losmuros, canal etas de drenaje, revestimiento de taludes adems de su funcin principal, que es actuar como revestimientoflexible de mrgenes y fondos de cursos de agua.

La red, en malla hexagonal de doble torsin, es producida con alambres de acero con bajo contenido de carbono, revestido con una aleacin de zinc, aluminio (5%) y tierras raras (revestimiento Galfan), que confiere proteccin contra la corrosin. Como estos elementos trabajan en contacto constante con agua y en ambientes normalmente agresivos, utilizndose, para la produccin de colchones Reno, la malla producida con alambre con revestimiento adicional de material plstico, que ofrece una proteccin definitiva contra la corrosin. Se debe recordar que, aun cuando en la fase de diseo el - Elementos constituyentes de los colchones Reno, es casi imposible hacer previsiones sobre cules sern su calidad despus de algunos aosCuando sea necesario, los colchones Reno pueden ser montados, pre armados y posteriormente colocados en agua, con el auxilio de equipos mecnicos

Dimensiones:

Longitud: siempre es mltiplo de 1 m, vara entre 3 m y 6 m.Ancho: es siempre de 2 m.Espesor: puede variar entre 0,17 m, 0,23 m y 0,30 m.

Dichos gaviones se utilizan en las obras de proteccin de lechos y orilla, tanto en ros como en torrentes.