Cimentación sobre pilotes de tornillo: características de construcción e instalación.

El contenido del artículo

• ¿Dónde se justifica el uso de pilas de tornillos?
• Diagrama de la base de pilotes enrejados
• Úselo para fortalecer cimientos operados
• Proceso de hincado de pilotes

Los suelos débiles siempre han sido un obstáculo para la construcción de capital. Las pilas de tornillos están lejos de ser una innovación, pero su uso ha ganado impulso relativamente recientemente. Hablemos de las ventajas tecnológicas que aportan las pilas de tornillos y de cómo utilizarlas correctamente..

¿Dónde se justifica el uso de pilas de tornillos?

Hay inventos que están tan adelantados a su tiempo que los beneficios combinados de usarlos parecen demasiado increíbles. A pesar de que la idea de atornillar en pilas en lugar de usar el método tradicional de aburrido se conoce desde hace más de 150 años, esta tecnología se ha vuelto ampliamente utilizada solo en la actualidad..

Debido a su amplia distribución, la industria de pilotes de tornillo ha recibido un impulso tangible de desarrollo, que se debe a la aparición de varias variedades a la vez. Muy a menudo, el concepto de VS significa pilotes con una punta soldada de una sola hoja. Son los más fáciles de fabricar y pueden producirse en pequeños volúmenes en casi cualquier taller que tenga una máquina de soldar y una forja. Es este tipo el que se lleva la mayor parte del mercado y es aplicable para una amplia gama de tareas: desde la construcción de vallas hasta edificios de estructura de poca altura..

Un poco menos populares son las puntas de pila fundida con cuchillas de una vuelta y una y media. Debido a la falta de costuras de soldadura, tales productos son más duraderos y confiables, su alcance se extiende hasta la construcción de ingeniería militar. Son estos pilotes los que se recomiendan para su uso en la construcción de capital..

El principal requisito previo para considerar seriamente los cimientos sobre pilotes roscados como tecnología de construcción principal sigue siendo la capacidad de soporte insuficiente de las capas superiores del suelo. La principal ventaja es que al construir la base de soporte de la casa, ya no es necesario realizar excavaciones a gran escala y planificación del sitio: los pilotes se pueden torcer en cualquier lugar. Incluso en terrenos rocosos o congelados, donde se perforan pozos líderes para ellos. Si una pala en la punta no es suficiente, las hélices se pueden repetir cada 1–2,5 metros, aumentando la capacidad de carga..

El uso de pilotes roscados no se limita a la construcción residencial o comercial. Al contrario: por su versatilidad, se pueden utilizar para resolver tareas tan específicas como la construcción de atracaderos, bases para mástiles, estandartes y mástiles, o incluso para fortalecer capas de suelo móviles en los lados de vigas y barrancos. Para las pilas de tornillos, profundizar incluso 20 metros no es un techo en absoluto, por lo tanto, debido al soporte en una capa de suelo más densa, no solo demuestran una excelente estabilidad, sino que también pueden soportar una carga operativa completa inmediatamente después de la torsión..

Incluso en regiones propensas a terremotos y con una alta probabilidad de deslizamientos de tierra, siempre existe la oportunidad de afianzarse en la piedra caliza más profunda. En tales casos, se utilizan pilotes de hoja estrecha. Otro nombre, tornillos de pila, caracteriza mucho mejor tanto su apariencia como el principio de funcionamiento.

Diagrama de la base de pilotes enrejados

La mecánica de los pilotes roscados es bastante sencilla: las palas evitan el punzonado y la delaminación del suelo, y el pilote percibe la carga axial y no tiene tendencia a deformarse debido al denso ambiente que lo rodea..

1 – planta y capa de suelo; 2 – marga; 3 – arcilla; 4 – suelo sólido; 5 – tubería de acero; 6 – punta de pila; 7 – distribución de carga

Sin embargo, los puntos de apoyo por sí solos no son suficientes para la construcción posterior. Para las pilas de tornillos, se ha desarrollado un sistema de cabeza, que hace que sea relativamente fácil construir una rejilla de acuerdo con una de las tres estructuras típicas..

Cuando se trata de estructuras de ingeniería: puentes, pilares, anclajes al suelo y estructuras de marco, los pilotes están rodeados por una rejilla de acero. En el caso más simple, este es un canal, cuyos estantes están ubicados verticalmente y sirven como nervios de refuerzo. Para ensamblar los elementos en un solo sistema monolítico, generalmente se utilizan conexiones atornilladas. Si la base de tornillo no prevé la posibilidad de reparación y desmontaje, las pilas simplemente se sueldan a la rejilla..

El segundo tipo de rejilla es capaz de desacreditar la idea errónea principal de que cuando se utilizan pilas de tornillos, se excluye la posibilidad de un sótano o un contrapiso. La rejilla en este caso está montada en dos niveles. El superior sirve de soporte a las estructuras de cerramiento, y el inferior sirve para estabilizar la cimentación y eliminar deformaciones y compensar cargas laterales. Existen muchas variaciones en la ejecución de dicho sistema. La rejilla inferior puede ocultarse bajo tierra y casi siempre se encuentra por debajo de la profundidad de congelación para que las fuerzas de la helada no formen cargas de tracción. Además, el nivel inferior puede estar por encima del suelo si el superior sirve como soporte para las armaduras del piso o si el edificio se eleva significativamente sobre el suelo, lo que es típico de las parcelas de tierra con una fuerte pendiente y terraplenes..

Finalmente, la reja se puede realizar con estructura de hormigón armado. Para una adhesión confiable al concreto, se enrolla una barra de refuerzo en cada pilote. La ventaja de un sistema de este tipo es que la propia rejilla puede servir como parte de apoyo: aunque se encuentra en un suelo menos denso, su área de apoyo es mucho mayor. Además, el cumplimiento de las capas protectoras de hormigón aumenta significativamente la longevidad de la rejilla..

Úselo para fortalecer cimientos operados

Como ya entendió, el último tipo de sistema de parrillas de pilotes también se puede representar mediante una base ordinaria. En la práctica del diseño, los casos son bastante comunes en los que el peso muerto de la base de hormigón armado de un edificio funciona en detrimento de la capacidad de soporte requerida. Se requiere compensar de alguna manera este fenómeno, que es posible mediante la colocación de una pequeña cantidad de pilotes de tornillos antes de verter la base de la tira o losa y su enlace directo con el sistema de refuerzo..

Sin embargo, incluso los cimientos operativos se pueden fortalecer de esta manera. Esto se debe a la capacidad de las pilas para resistir no solo la hendidura, sino también la extracción. Si las áreas con una densidad de suelo insuficiente se identifican con precisión debajo de los cimientos, se rasga una zanja a través de la cinta y se atornillan dos pilas con un intervalo de 1,5 a 3 metros. Están conectados por una rejilla de acero local, que actúa como palanca.

1 – pared; 2 – base de lamas; 3 – rejilla de acero; 4 – pilas de tornillos

Por supuesto, esta no es la única forma de fortalecer. Nada impide fortalecer la base rellenando desde el lado de la calle. La «extensión» de concreto aquí sirve para un acoplamiento confiable con la base existente, y los pilotes toman la carga principal.

Proceso de hincado de pilotes

En instalaciones a gran escala, el atornillado se realiza mediante un método mecanizado, que involucra máquinas perforadoras con un brazo estabilizador. La ventaja aquí es la alta velocidad: una pila se retuerce en aproximadamente cinco minutos, es decir, en un día de trabajo es muy posible torcer alrededor de cien. Una ventaja adicional: el cliente no necesita profundizar en los detalles del proceso en absoluto..

En la construcción individual, las pilas a menudo se tuercen a mano. Todo lo que se necesita para esto es la fuerza muscular de dos personas y un pequeño dispositivo llamado abuela. Está montado en la parte superior del cañón y tiene cuatro balancines. La ventaja del atornillado manual es que es posible sumergir el pilote en el suelo con un desvío mínimo de las estructuras de capital existentes, lo que es muy útil en la construcción de todo tipo de terrazas y ampliaciones. Las desventajas incluyen la laboriosidad del proceso (comparable a las pilas TISE) y la profundidad de atornillado limitada..

Antes de atornillar los pilotes, deben tratarse con un tratamiento anticorrosión, incluso si los tubos y lamas ya tienen una capa galvanizada. Después de torcer, los pilotes se ajustan mediante giro manual para obtener el nivel deseado, se fijan los cabezales y se instala la rejilla..