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1. INTRODUCCIÓNEvitan el desmoronamiento de las tierras y permiten ejecutar los trabajos de excavación en condiciones de seguridad.
2. PRESIONES DEL TERRENO•El terreno produce sobre la estructura que está destinada a contenerlo un empuje que tiende a provocar su vuelco o deslizamiento. •Para calcularlo emplearemos la teoría de Coulomb con los siguientes supuestos:
•Cuando el empuje sólo tiene componente horizontal, su valor dependiente de la profundidad:
•Puede ser representado por una carga triangular con valor nulo en la superficie 3.MATERIALES EMPLEADOS PARA ENTIBAR
• El material más empleado para entibar es la madera ya que es muy fácil de trabajar con ella, emplearemos una madera que no presentará principio de pudrición.
• Haciendo caso a la norma tecnológica destacaremos los siguientes tipos de maderas: Tabla, tabloncillo, tablón, rollizo, tacos.
• De la misma forma se emplean elementos metálicos empleándose generalmente los siguientes: perfiles metálicos, planchas metálicas, paneles metálicos, codales metálicos telescópicos
4. ENTIBACIÓN DE ZANJAS1. ESQUEMA ESTRUCTURAL
• Los elementos verticales se pueden considerar como vigas apoyadas en los codales y separadas por rótulas que permiten considerar que las cargas se reparten igualmente en los distintos apoyos (codales) 2. TIPOLOGÍA
• Colocación de elementos de sujeción colocados en las paredes de la zanja que se sujetan mutuamente con elementos horizontales de contención llamados codales.
1. Entibaciones de madera• Realizadas “in situ” cortando y componiendo los siguientes elementos en obra
Entibación ligeraEntibación ligera
Se dispone de tablones horizontales denominados cabeceros con la cara mayor en contacto con el terreno y a la misma altura en ambas paredes para su sujeción mediante rollizos denominados codales.
Entibación semicuajadaEntibación semicuajada
Se colocan tablas verticales a una distancia igual a su ancho y se disponen tablones horizontales para la sujeción y el acodalamiento
Entibación cuajadaEntibación cuajada
TEMA 8: ENTIBACIONES 1
Entibación ligeraEntibación ligera
Se reviste toda la superficie mediante tablas colocadas horizontalmente sujetas con tablones verticales acodalados con los de enfrente.
2.Entibaciones metálicas• Soluciones metálicas generalmente prefabricadas, en las que los componentes se montan fuera de la zanja y se introducen de forma completa y así mejoramos la seguridad en los trabajos.
• Destacaremos los siguientes sistemas:• SISTEMA DE PANELES• Unidad de entibación formada por paneles y codales que se montan fuera de la zanja y se introduce el bloque completo
• En la instalación hay que diferenciar entre terrenos coherentes en los que se puede realizar la excavación total, e introducir la unidad de entibación con la altura total de las zanjas y terrenos incoherentes en los que hay que instalar la entibación por partes, alternando con la excavación intentando un descenso continuo e igualado de la misma
• La extracción se puede realizar en conjunto o por escalones con la ayuda de medios de elevación también necesarios para su colocación
• SISTEMA DE TABLESTACAS• Está formado por dos paneles con cámara de cabeza acodalados entre si que sirven de contención superior y guía para la introducción de las tablestacas metálicas por presión, vibración o hincado
• Las tablestacas trabajan como vigas apoyadas en los paneles de cabeza y empotrada en el terreno
• Una vez realizados los trabajos se rellena por capas y se compacta hasta la parte inferior del panel de cabeza, a continuación se extraen las tablestacas y finalmente los paneles con cámara.
•5. ENTIBACIÓN DE POZOSESQUEMA ESTRUCTURAL
TEMA 8: ENTIBACIONES 2
1. Montaje inicial fuera de la zanja2. Instalación del conjunto3. Extracción como conjunto o por escalones4. Colocación de módulo fuera de la zanja5. Instalaciones por escalones6. Extracción por escalones
Pozos de sección cuadrada o rectangularPozos de sección cuadrada o rectangular
La forma de trabajo en los pozos es similar a la de las zanjas, teniendo en cuenta que los empujes por las cuatro caras obligan a considerar la disposición de las zanjas en dos direcciones perpendiculares.
Pozos de sección circularPozos de sección circular
En el caso de los pozos de sección circular se producen fuerzas tangenciales que comprimen anillos tanto mayores cuanto mayor es el radio de curvatura de la sección del pozo.
TIPOLOGÍA• La entibación de los pozos de sección cuadrada o rectangular es similar a la de las zanjas organizando la contención mutua de los elementos correspondientes a paredes opuestas.
• Los pozos de sección circular se entiban con tablas verticales y su contención se hace mediante tensores circulares dispuestos de forma horizontal sobre los tableros
• Estos tensores con aros o zunchos de acero mediante dispositivos mecánicos extensibles y regulables • ELEMENTOS PREFABRICADOS:• Destacaremos las cajas metálicas formadas por una armazón de tubos forrados con chapa perforada.• Estas cajas con una de las paredes abiertas se utilizan también para la entibación de las zanjas. • Se colocan dos cajas en el interior de las zanjas con las paredes abiertas enfrentadas separadas una longitud menor que las dimensiones de las tablas
• Los operarios colocan la entibación desde el interior de las cajas quedando protegidos 6. ENTIBACIÓN DE DESMONTES Y VACIADOSESQUEMA ESTRUCTURAL• Los esfuerzos son transmitidos al terreno mediante elementos inclinados. Aparece una fuerza vertical con la pared de la entibación y otra horizontal a nivel del terreno que intenta desplazar los elementos inclinados de la misma
TIPOLOGÍA• En la entibación de un corte vertical del terreno en un desmonte o vaciado es semejante a la indicada para las zanjas con la diferencia de que no se puede acodalar de forma horizontal por no tener otra pared próxima siendo preciso colocar piezas inclinadas llamadas puntales o tornapuntas que transmiten los empujes hasta el terreno horizontal.
• Suplementados con riostras que hacen solidaria toda la estructura de la entibación y tacos, estacas... que resisten esfuerzos vertical y horizontal que intentan deslizar la entibación
TEMA 8: ENTIBACIONES 3
7. NORMAS GENERALES EN LA ENTIBACIÓN• Terrenos coherentes: no es necesaria la entibación en profundidades menores a 1´25m • En terrenos sueltos y para cualquier profundidad siempre debe utilizarse entibación cuajada • En los casos en los que la excavación sea manual se hará por franjas horizontales que se irán entibando a medida que se excavan
• Al emplear medios mecánicos es necesario que el terreno admita corte vertical, realizándose la excavación para toda la profundidad prevista, colocando la entibación de arriba a abajo, mediante plataformas suspendidas y en el mismo tiempo posible.
• Las entibaciones se quitarán cuando dejen de ser necesarias y por franjas horizontales empezando por la parte inferior del corte.
• Terrenos sueltos: se deben rellenar y compactar por franjas antes de sacar la entibación, realizada también por zanjas para evitar pérdidas de compacidad
• Empalmes de cabeceros: se realizarán a tope disponiendo de codales a ambos lados de la junta • Codales: se disponen acuñando contra los cabeceros de paredes opuestas y se llevarán a su posición final mediante golpeo con mazos en sus extremos que se deben vibrar al golpearlos.
• Se impedirán mediante tacos clavados el deslizamiento de codales y cabeceros• Las tierras extraídas en cortes con profundidades mayores de 1,25m se dispondrán a distancia no menos de 2m del borde del corte
• Para evitar el desmoronamiento del borde, la zanja y la posible caída de materiales o herramientas a su interior, la entibación deberá sobrepasar unos 10cm el nivel superficial del terreno
• Deberemos tener en cuenta la existencia de viales próximos que ejerzan solicitación sobre el corte y estudiar si aguanta los empujes de los mismos.
8. ESTRUCTURAS DE CONTENCIÓN DE VACIADOS• Resuelven la contención de tierras y la cimentación conjuntamente. 1. POSTERIORES AL VACIADO• Dependiendo de las características del terreno se puede realizar de las siguientes formas:• Corte vertical: para realizar posteriormente la estructura de contención por lo que es necesario que el terreno sea duro, admita el corte y la ejecución sea rápida.
• Por corte en talud exterior: realizando la estructura de contención por delante del talud y posteriormente rellenamos su trasdós.
• Por corte en talud interior: realizando la estructura de contención por detrás del talud mediante bataches.
• Ejecución de la estructura de contención mediante bataches: • Se replantean en el frente del talud los bataches con un ancho E, este proceso se iniciará por uno de los extremos del talud la excavación alternada de bataches dejando macizos de ancho nE
• A continuación realizaremos los elementos estructurales de contención en las zonas excavadas y en el mismo orden repitiendo la operación n veces se termina la estructura.
2.PREVIAS AL VACIADOPodemos destacar las siguientes coluciones:1. Muros de contención por pozos• Es el elemento precedente de las pantallas. • Actualmente se utilizan en recalces de obras de rehabilitación para poder actuar por debajo del cimiento.
• Excavaremos hasta el nivel de vaciado deseado una serie de pozos replanteados
TEMA 8: ENTIBACIONES 4
alternadamente en el contorno del solar.• La dimensión correspondiente del lado paralelo al contorno será la que permita el terreno o los posibles edificios medianeros dependiendo de las diferentes condiciones de seguridad, normalmente unos 2m.
• La otra dimensión será la necesaria para que podamos ejecutar el trabajo con holgura. • Tras haber excavado y entibado los pozos construiremos los muros de contención con su correspondiente cimentación dejando previsto en los laterales algún tipo de ensamble para facilitar la unión con los muros contiguos y dejando las armaduras horizontales de acero con un exceso de longitud y dobladas y en su momento las enderezaremos para empalmarlas con las barras de los nuevos trozos de muro.
• Sucesivamente realizaremos las fases de pozos previstas en el replanteo previo, se completa el muro de contención pudiendo acometer el vaciado.
2. Pantallas continúas • También se denominan muros pantalla• Son muros de hormigón armado realizados dentro del terreno • Es un sistema muy bueno para resolver la cimentación y vaciado en edificio con varios sótanos entre medianerías principalmente si los edificios colindantes se encuentran en mal estado.
• Proceso constructivo de las pantallas continúas:• En el perímetro del solar construimos dos muretes de hormigón cuya separación corresponde con el ancho de muro a ejecutar DE 0,4 a 0,8m que servirán de guía para la cuchara de la excavadora. Se les denomina muretes-‐guía.
• Ejecución por tramos de excavación entre 3 y 6 metros y la profundidad es la que exija la cota de vaciado mas un 30% para empotramiento aprox.
• Realización mediante una máquina auto-‐excavadora, no tomaremos ninguna medida si el terreno tiene consistencia suficiente para que sus paredes se mantengan sin desmoronarse.
• Si el terreno no cuenta con suficiente consistencia o existe agua en su interior es preciso mantener sus paredes introduciendo previamente y según se va realizando la excavación un lodo que compensa el volumen excavado.
• Su acción consiste en que una pequeña parte de los productos que componen el lodo se deposita por filtración sobre las paredes de la excavación constituyendo una costra impermeable que permite al lodo compensar los empujes del terreno e incluso de las aguas freáticas en el caso de que existan.
• Introducimos la armadura en el interior de la excavación colocando en los laterales y en toda la profundidad un encofrado recuperable que al hormigonar le otorgue una forma de ensamble que facilite su unión con los muros contiguos a ejecutar posteriormente.
• Hormigonado mediante la instalación de un tubo vertical que llega hasta el fondo y que en el extremo superior lleva un embudo para recibir el hormigón. • El hormigón se irá depositando en el fondo e irá ascendiendo empujado por las nuevas masas vertidas que no se mezclan con el lodo que irá siendo desalojado de la excavación por la parte superior y recuperado para la siguiente utilización.
• El hormigón debe tener una consistencia plástica a fluida para que pase sin dificultad a través de las armaduras. • Las ventajas de este procedimiento se sintetizan en la seguridad y la rapidez de ejecución.
3. Pantallas discontinúas • Consiste en una alineación de pilotes cilíndricos ejecutados “in situ” de manera alterna y lo suficientemente próximos para poder realizar una barrera de contención para poder ejecutar un sistema de vaciado como en el sistema anterior
• Conviene hacer la perforación y la extracción por barrenado en lugar de por percusión en el caso en el que existan edificios colindantes que puedan verse afectados por los impactos, otro elemento positivo del barrenado es que se puede ejecutar mediante un taladro en sexo que facilitará la colocación de armadura y hormigonado posterior.
• En terrenos con poca cohesión se podría producir un vaciado a través de los huecos entre pilotes, fijándose un máximo de 3 diámetros como separación entre ejes, en terrenos que sean consistentes la separación entre ejes podrá ser mayor
• Si el terreno fuese muy suelto deberemos emplear el sistema de pantalla continua.
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• Los diámetros empleados van de 0,4 hasta 0,8m• Recubrimiento de los vanos entre pilotes se hacen con elementos de hormigón o de ladrillo, planos o con forma de arco. • Antes de empezar con el vaciado es necesario realizar el encepado de los pilotes mediante una viga de atado en sus cabezas y que servirá para el apoyo de la estructura vertical del edificio sobre rasante.
• Para el posible apoyo de los forjados en puntos intermedios del pilote dispondremos de virolas o anillos metálicos unidos a las armaduras y con anclajes que quedarán embebidos en el hormigón de modo que cuando descubrimos el pilote aparece el anillo al cual se pueden soldar armaduras o un perfil de acero laminado en forma de C o de I, en el que se apoya el forjado.
• La solución de pantalla continua con pilotes resuelve los vaciados entre medianerías, en suelos sin agua freática hasta la rasante del sótano con más elasticidad y economía que la pantalla contínua.
9. ANCLAJES DE INYECCIÓN• Resulta muy destacado para grandes profundidades de excavación, sirve para contener los empujes del terreno mientras ser realizan los distintos forjados.
• Se realiza anclando una serie de elementos en el terreno adyacente atirantados contra la pantalla de hormigón armado quedando el vaciado libre.
• Se colocarán los anclajes más o menos próximos pero esto dependiente de la presión del terreno.
• Proceso de ejecución:• Perforación e introducción del tubo envolvente en el caso de ser necesario• Introducción de los cables tensores y empalme con el extremo saliente de la entubación • Inyección de lechada de cemento por el taladro y extracción lenta del tubo hasta liberar todo el trayecto portante del anclaje.
• Colocación de la cabeza del anclaje y tras cinco días de fraguado aproximadamente, tensado hidráulico de los cables.
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