ES2394578B1 - Pilote prefabricado hueco empalmable para cimentación. - Google Patents
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Abstract
Pilote prefabricado hueco empalmable para cimentación.#Del tipo de los que adoptan una configuración modular, a base de una pluralidad de cuerpos prismático cuadrangulares (1) de longitud apropiada, dotados de medios de interacoplamiento axial y machihembrado, la invención consiste en dotar a dichos cuerpos (1) de un orificio o alojamiento (5) axial y pasante, de manera que tal orificio o alojamiento establece comunicación continua entre ambos extremos del pilote, lo que permite la utilización de dicho orificio para acceder más allá de la punta o extremo inferior del pilote, donde ubicar una armadura de anclaje (8) y su complementario bulbo (9), para situar en dicho orificio una sonda geotérmica (10) que puede prolongarse más allá de la punta o extremo inferior del pilote, para establecer un micropilote (11) que se prolongue también más allá de la punta del pilote, o para efectuar una inyección de material de cimentación (12) por debajo del pilote.
Description
ORIETO DE Lt\ INYENCIÓN
La presente invención se refiere a tm pilote prefabricado de honnigón para hinca, de los utilizados en cimentaciones profundas.
El objeto de la invención es un pilote prefabricado hueco empalmable mediante juntas., que pennite disponer de un orificio axial continuo en toda la longitud hincada. Esta geometría le confiere novedosas utilidades, que tienen su origen en la posibilidad de introdueir detenninados elementos por el orificio axial, tales eomo tuberías de acero, anclajes de cable, tuberías para inyección y sondas geoténnicas.
Este diseño, al igual que un pilote prefabricado de honnigón convencional, permite hincar pilotes de decenas de metros de longitud a base de empalmar varias piezas y adaptándose de fonna idéntica a la variabilidad en la profundidad característiea de los pilotes prefabricados hincados.
ANTECEDENTES DE l.A INVENCIÓN
Son conocidos pilotes prefabricados de honnigón armado macizos para cimentación, que se hincan en tramos de longitud normalmente inferior a 14 m (longitud máxima transportable con medios convencionales),
empalmándose mediante juntas ciegas de diferentes topologías. Esta metodología de hinca permite instalar pilotes de decenas de metros de profundidad. Las secciones más frecuentes son cuadradas y hexagonales
Por otro lado son conocidos pilotes provistos de un alojamiento coaxial, como medio de aligeramiento de peso o como medio de implantación de una sonda geotérmica, pero el alojamiento de estos pilotes no es pasante, de manera que la longitud de la sonda geoténnica viene limitada por la propia longitud del cuerpo del pilote.
Estos últimos pilotes huecos de una sola pieza no suelen sobrepasar los 14 m de longitud) pues de otro modo la necesidad de un transporte especial para su traslado restringe su viabilidad económica.
Una de las características fundamentales de la técnica de cimentación mediante pilote prefabricado hincado es la adaptación a las condiciones geotécnicas de cada uno de los pilotes de una obra, lo que significa inevitablemente una elevada variabilidad en la profundidad de los pilotes finalmente hincados y cierta incertidumbre en la planificación y la ejecución.
El aprovechamiento geoténnico de los pilotes incrementa su rentabilidad de fonna muy notable con longitudes de pilote superiores a los 15 m, profundidad a partir de la cual no se producen cambios de temperatura en el suelo asociados a los cambios estacionales.
No existe una solución técnica que permita hincar sucesivos tl'amos de pilote prefabricado hueco empalmando mediante una junta con orificio pasante y completamente diáfano, con la que poder instalar en el terreno un pilote continuo de decenas de metros con un orificio central continuo en toda su
longitud.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
El pilote prefabricado hueco empalmable para cimentación que la invención propone resuelve de forma plenamente satisfactoria la problemática reflejada en el párrafo anterior, a la vez que permite alcanzar debidamente el objetivo situado sobre el mismo.
Para ello y de fonna más concreta, el pilote que se preconiza centra sus características en el hecho de incorporar un alojamiento axial pasante, es decir abierto por ambos extremos del pilote, y que consecuentemente establece comunicación directa entre ambos extremos del pilote múltiple.
Complementariamente las juntas, el zuncho y el azuche están fabricados con un orificio central de sección coíncidente con el del alojamiento del cuerpo del pilote.
El armado del honnigón se lleva consecuentemente a cabo en la periferia del pilote, para dejar espacio libre al alojamiento axial, y los tetones/orificios de acoplmniento entre pilotes también se disponen en la zona perimetral de los extremos del mismo.
Merced a esta estmcturación se consigue en pnmer lugar, un considerable aumento de resistencia frente a momentos flectores sin aumentar en exceso el peso del pilote, que puede superar los 500 Imn de lado, pennitiendo la utilización de la maquinaria convencional de mercado, como se ha dicho con anterioridad.
Pero lo realmente importante es que esta estructuraC-ión del pilote permite instalar con facilidad en el interior del mismo una sonda geoténnica que llegue a cualquier profundidad deseada, hasta la que llegue a su vez el pilote múltiple. La sonda queda integrada en el pilote por cuanto que se ha previsto que el colector constitutivo del circuito cerrado quede inmerso en una masa de relleno de alta conductividad térmica, que sellará el interior hueco del pilote; poniendo en contacto la sonda geoténnlca con el cuerpo del pilote, desde el punto de vista ténnico, con el terreno.
Cabe señalar también que una vez realizada la hinca del pilote en el terreno, su conducto o hueco interior admite la posibilidad de introducir un útil de perforación hasta alcanzar una profundidad mayor a la longitud del pilote hincado, e instalar en toda la longitud perforada la citada sonda geoténnica, con el consecuente incremento de la longitud efectiva de intercambio térmico.
La invención pennite también la implantación de micropilotes, especialmente idóneos cuando se trata de un sustrato rocoso y duro, donde es dificil lograr 1..m apoyo correcto de la punta del pilote, consiguiéndose un funcionamiento monolítico del sistema pilote-mícropilote-roca. Para el caso de esfuerzos estructurales de tracción, el fuste del micropilote transmitirá los esfuerzos a la roca al funcionar como un anclaje pasivo. En pantallas de pilotes con empotramiento en roca, el micropilote garantizará la fonnación de un pasivo estabilizador en la zona interior del elemento de contención.
Además a través del alojamiento inferior del pilote se puede realizar un anclaje pasivo o postesado, de manera que el bulbo de dicho anclaje comienza inmediatamente por debajo de la punta inferior del pilote, realizándose el tesado en su caso contra 1a cabeza del pilote o contra el
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- encepado. Las tensiones de compresión transmitidas por el anclaje mejorarán las características resistentes del pilote a tracción y a cortante. En conjunto se obtiene un elemento mixto anclaje~pilote, donde el anclaje actuará como elemento resistente a tracción y el pilote absorberá los esfuerzos de compresión y de corte. Este elemento mixto está especialmente indicado para esfuerzos cíclicos de compresión y tracción.
- 1 O 15
- Finalmente es posible realizar inyecciones de morteros o lechadas de cemento a través de una perforación, con o sin tubos manguito, realizada por debajo de la punta del pilote una vez hincado, sin tener para ello que perforar el cuerpo del pilote gracias al orificio axial. Estas inyecciones son muy útiles para mejorar el comportamiento del terreno en la punta del pilote y algunos metros por debajo de la misma, así como para evitar riesgos asociados a terrenos castificados o muy blandos o sueltos.
- DESCRIPCIÓN DE l .OS DIBI I.JOS
- 20
- Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
- 25
- La figura 1.-JVIuestra un vista en perspectiva de un pilote prefabricado para cimentación realizado de acuerdo con el objeto de la presente invención, en el que participan dos módulos axialmente interacoplados.
- 30
- La figura 2.-Muestra, según una vista en alzado lateral y en
sección, otro pilote como el anterior debidamente implantado sobre el terreno, coujuntamente con el equipo de perforación que lleva a cabo tal implantación.
La tigura 3.-Muestra un detalle en sección dian1etral del pilote prefabricado cuando se destina a anclaje.
La figura 4.-Muestra una representación similar a la de la figura 3, pero correspondiente a una variante de realización del pilote,. realizado para alojar una sonda geotémrica.
La figura 5.-Muestra una representación similar a la de las figuras 3 y 4, pero donde el pilote prefabricado se complementa con un micropílote.
La figura 6.-Muestra, finalmente y de nuevo según una representación sinrilar a la de las figuras 3 a 5, un pilote prefabricado con inyección bajo la punta del pilote.
REAJ .IZACIÓN PREFERENTE DE I A INVENCIÓN
A la vista de las figuras reseñadas y en particular de la figura 1, puede observarse cómo el pilote prefabricado hueco empalmable para cimentación que la invención propone está constituido mediante un cuerpo prismático cuadrangular ( 1), de longitud indefinida, que como anterionnente se ha dicho tiene una sección que puede superar los 500 mm de lado, a base de honnigón annado, con una configuración modular de manera que cada módulo que constituye el pilote (1) incorpora en su extremidad inferior una junta (2) para su acoplamiento a la junta (2') de la extremidad superior del módulo siguiente, rematándose el módulo extremo superior en un zuncho (3) y el inferior en un azuche (4 ), y estando este conjunto afectado por 1m
alojamiento hueco u orificio (5) que recone axialmente el pilote de extremo a
extremo.
Este orificio (5) adopta una disposición axial, de manera que la armadura metálica del honnigón constitutivo de los módulos (1) del pilote se establece en la periferia del mismo, contando las juntas (2, 2 ') con tetones (6) y orificios complementarios (7) determinantes de un perfecto acoplamiento machihembrado entre módulos a lo largo del pilote.
El pilote puede ser utilizado en la situación que muestra la figura 1, con el consecuente aligeramiento de peso que supone la existencia en el mismo del orificio (5) anterionnente citado, pero opcionalmente este orificio
(5) será utilizado para proseguir la perforación mas allá de la extremidad inferior del pilote y para la introducción de una armadura de anclaje (8) con la que colabora un bulbo de anclaje (9), tal como muestra la figura 3, con la fmalidad anteriormente comentada.
Tal como a su vez muestra la figura 4, el citado orificio (5) del pilote puede quedar ocupado por una sonda geoténnica (10), que puede interrumpirse a nivel de la extremidad inferior del pilote (1 ), tal como se representa en al figura 4, o que puede ser considerablemente mas larga, penetrando en el terreno por una perforación prolongación del orificio (5), realizada con medios capaces también de pasar a través del interior hueco del pilote.
Este hueco coaxial sobre el teneno debajo del pilote puede igualmente ser utilizado para la implantación de un 1nicropilote (11), tal como muestra la figura 5, o bien esta prolongación inferior del orificio (5) del pilote puede ser ocupada por una inyección (12) de hormigón que atraviesa, por ejemplo, una zona (13) de yeso carstificado con cavernas (14) establecida
entre dos capas (15, 15') de yeso masivo.
Claims (1)
- REIVINDICACIONES
- ¡a__ Pilote prefabricado hueco empalmable para cimentación, del
- tipo de los que adoptan una configuración modular, a base de un número
- 5
- indeterminado de ptezas o cuerpos prismáticos cuadrangulares
- ínteracoplables coaxialmente y dotados de juntas de interconexión, así como
- de un zuncho en su extremidad superior y de un azuche en la inferior,
- caracterizado porque todos y cada uno de los módulos ( 1) que participan en el
- mismo están afectados por un orificio axial y pasante (5), que afecta también
- 1O
- al zuncho superior, a las juntas intem1edias y al azuche inferior, de manera
- que a través de dicho orificio o alojamiento ( 5) puede ser pasante,
- indistintamente, una armadura (8) de anclaje con su correspondiente bulbo de
- anclaje (9), una sonda ( 1O) de intercambio geoténnico, una annadura (11)
- para un micropilote, o constituir dicho orificio una canalización para la
- 15
- inyección de material de cimentación (12) por debajo de la punta del pilote.
- 2a.-Pilote prefabricado hueco empalmable para cimentación,
- según reivindicación 1, caracterizado porque la sonda (1 O) de intercambio
- geoténnico es susceptible de presentar la misma longitud que el pilote (1)
- 20
- propiamente dicho, o profundizar en mayor o menor medida por la punta o
- extremo inferior de dicho pilote.
- 3a__ Pilote prefabricado hueco empalmable para cimentación,
- según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la sonda de
- 25
- intercambio geotérmico ( 10), o la porción de la misma alojada en el seno del
- pilote (l), queda integrada en éste último mediante relleno del orificio (5) con
- un relleno especifico de alta conductividad ténnica.
4n __ Pilote prefabricado hueco empalmable para cimentación, según reivindicación 1, caracterizado porque los medios de acoplamientoentre módulos (1) del pilote, consisten en tetones (6) y alojamientoscomplementarios (7) dispuestos en la periferia de las juntas (2, 2'), es deciralrededor de la oquedad u orificio axial (5) del pilote.
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