Perforación de pilotes: tecnología de la construcción

Los cimientos de pilotes debajo de las casas y otras estructuras son en muchos casos la mejor solución. Pero para que dicha estructura dure lo suficiente y no funcione mal, es necesario perforar cuidadosamente las excavaciones. Este trabajo tiene muchas sutilezas y matices, que se discutirán en detalle en este artículo.

La perforación de pilotes permite:

• construir algo en un período de tiempo más corto;
• reducir el costo del trabajo;
• Garantizar la estabilidad y solidez reales del edificio.

Cavar pozos debajo de pilotes es realmente necesariocuando se requiera construir una casa en lugares con mayor riesgo de terremotos o en un área con suelo de baja densidad. Dicha perforación se puede realizar en cualquier época del año, no importa el tipo de clima. Estas ventajas han permitido que la perforación de la construcción se convierta en uno de los principales métodos de preparación de excavaciones.

Las técnicas de perforación de pilotes pueden ser muy diversas. En la mayoría de los casos, se utilizan para este propósito vehículos con ruedas, barrena o propulsión de oruga.

Para arreglar un pozo para una pila, use:

• equipos de perforación universales para pozos;
• apilamiento de unidades de perforación;
• Complejos de perforación y grúas.

Las diferencias entre ellos en general y entre modelos individuales en particular están determinadas, en primer lugar, por el nivel de productividad, las características específicas de los órganos de control y el tamaño de los pozos creados. En términos del costo del trabajo y la disponibilidad para los no profesionales, es difícil encontrar análogos de un taladro manual.

La baja productividad se justifica por el hecho de que no se necesitan equipos costosos ni especialistas capacitados. Pero en aquellas situaciones donde la velocidad es importante o el suelo es muy difícil, vale la pena usar un yamobur. La fijación de tales dispositivos se realiza en plataformas con ruedas y orugas. Si las condiciones no son fáciles, incluso se debe involucrar equipo altamente especializado.

Un taladro ayuda a que sea más fácil trabajar solo. La construcción reforzada de la popular versión TISE permite un talón agrandado en el punto más bajo. Como resultado, la base desciende por debajo de la zona de congelación y, con la misma característica del rodamiento, el consumo de solución se reduce de 3 a 4 veces en comparación con tecnologías alternativas. Además, para una cimentación idéntica en propiedades, será necesario instalar menos pilotes de lo habitual, y su diámetro se reducirá.

Para perforar un agujero con sus propias manos o con la ayuda de especialistas hasta la profundidad requerida, debe adherirse estrictamente a la tecnología.

Un algoritmo de trabajo típico es el siguiente:

• instalación de equipos de perforación y su fijación;
• penetración a la profundidad y diámetro de diseño;
• trabajos de conservación con solución de arcilla o inserción de tripa;
• saturación de la cavidad formada con solución de hormigón.

Los expertos prestan especial atención al hecho de que tanto el pozo preparado como el concreto vertido en él tienen una vida útil corta. De acuerdo con la norma generalmente aceptada, debe transcurrir un máximo de 8 horas desde la elevación de la broca hasta el vertido de la última gota de hormigón.

Sus requisitos también se imponen a los trabajos preparatorios, que tienen el siguiente aspecto:

• Se recolecta suelo fértil (hasta 150 mm en toda el área).
• Se planifica un campo de pilotes en una elevación seleccionada.
• Se monta una valla de extraños.
• Se formatea el sitio y, a continuación, se comprueba de nuevo la planitud de la superficie.

• Se rellenan las almohadas para el trabajo en sí y el paso de los coches.
• Se están preparando líneas de recorrido para los sistemas de perforación con losas de hormigón armado.
• Se están organizando canales de drenaje.
• Los accesorios de iluminación están conectados (solo si es necesario perforar las 24 horas del día o con horas de luz diurnas reducidas).
• Se lleva a cabo la disposición de los sistemas de perforación y los materiales y productos requeridos.

La perforación rotatoria de pozos consiste en que inicialmente pasan por la parte líder igual a la longitud de la sección de revestimiento. Este método se ha mostrado muy bien en una variedad de condiciones geológicas, con una saturación de agua desigual de los suelos.

El uso de un sinfín típico (una varilla alargada con una punta de mayor resistencia y cuchillas helicoidales) permite levantar el suelo triturado lo más rápido posible. La velocidad de paso de los agujeros puede alcanzar los 120 cm por minuto. El complejo de perforación saca y levanta periódicamente la parte de trabajo, liberándola del suelo adherido.

La adherencia de alta calidad a los principios tecnológicos permitirá un ciclo de trabajo, desde un levantamiento de la broca a otro, para formar agujeros de hasta 10 m de longitud. Otra opción para la penetración consiste en cubrir las paredes del pozo con una tubería de inventario formada por secciones de acero individuales. Cada pieza puede tener hasta 6 m de longitud. En la parte inferior hay una pieza de corte con punta de carburo. Cuando la sembradora se mueve hacia abajo, la pila se presiona al mismo tiempo, bloquea la filtración de agua del suelo y evita que las paredes se derrumben.

Habiendo alcanzado el nivel cero, determinado por el proyecto de cimentación y SNiP para un área específica, se levanta el taladro de barrena. Se elimina el agua que se filtra del suelo a la cavidad preparada. Pero un marco de refuerzo está inmerso allí. El último paso es saturar el espacio vacío con hormigón.

Otro tipo de perforación es el uso de un sinfín de núcleos., que alimenta la solución a través de la cavidad en la propia varilla. Este enfoque asegura la formación de 400 metros lineales. m de canales por un estándar de 8 horas. En este caso, los canales pueden ser de gran diámetro (desde 50 cm) y alcanzar 30 m de profundidad cada uno. Esto se debe al aumento sistemático de la longitud del sinfín hasta que alcanza una marca predeterminada. La saturación de la cavidad con la solución se combina en el tiempo con el levantamiento del mástil, esto ayuda a hacer una matriz para pilotes apisonados. Recuerde que el hormigón se inyecta a presión y por tanto más duro de lo habitual.

Si se proporciona la introducción de un marco de refuerzo, simplemente se presiona mecánicamente en pozos pequeños y se introduce en pozos grandes utilizando una máquina sumergible vibratoria. Una barrena típica funciona bien en suelos secos o casi secos. No es necesario preparar y fortalecer las cavidades internas de los pozos.

El enfoque del tubo de inventario también tiene sus méritos. Solo puede formar canales con un diámetro de 1500 mm en suelos muy húmedos y arenas movedizas. La perforación húmeda ayuda a fortalecer el pozo a través de arcilla o arena de gravedad media.

Es la técnica húmeda que se considera la menos ruidosa y tampoco destruye las capas del suelo en su conjunto. En algunos lugares, el canal se puede ensanchar hasta 350 cm, lo que garantiza la máxima estabilidad de la base.

La falta de "líderes" es la preparación obligatoria para la perforación. También vale la pena considerar que el pozo será 30-50 mm más pequeño que la estructura de hormigón armado, la reducción de profundidad será de aproximadamente 1 m.

Se recomienda la perforación con guía si:

• Se encontró una capa de arena de mayor densidad.
• La capa superior del suelo es dura.
• El sitio está ubicado sobre permafrost.
• El sitio de construcción está abundantemente lleno de suelo rocoso.
• Los pilotes se hincarán a gran profundidad.
• El territorio está lleno de suelo disperso de muy baja densidad.

La perforación de prueba para pilotes nos permite sopesar una vez más todas las sutilezas y matices. En algunos casos, un error puede resultar muy costoso y se revela una vez finalizado todo el trabajo de construcción en general. Las propiedades del suelo varían ampliamente en el espacio, y si es completamente sólido a 10-15 m, esto no significa que no habrá fenómenos inesperados en un lugar en particular. También resultan ser vacíos, acuíferos, partículas sueltas y la salida de una capa realmente fuerte a una profundidad inusualmente grande. Muy a menudo existe un problema como las fluctuaciones en las líneas de congelación.

Un taladro manual es inaceptable si la profundidad de penetración del pilote debe exceder los 7 m Simplificando el trabajo con la ayuda de gasolina o equipo especial, uno debe esforzarse por reducir el tiempo total de operación al mínimo. Incluso una ligera lluvia o el comienzo del deshielo de la nieve pueden hacer caer un pozo que se acaba de preparar a costa de grandes esfuerzos.

No será posible extraer el suelo y reanimar el sitio; solo puede volver a perforar el agujero. La opción más rápida (aunque no siempre aceptable) son las pilas de tornillos, que sirven simultáneamente como taladro y soporte.

Las pilas de tornillos pueden incluso insertarse manualmente, aunque existen dispositivos especializados para este propósito. No es necesario nivelar el área, el tiempo total de funcionamiento se reduce en 1/5 en comparación con la instalación de puntales de concreto. La perforación con barrenas sólidas proporciona un paso de hasta 50 m de profundidad, el diámetro del canal puede ser de 10 a 80 cm.

Cuando se requiere instalar pilotes perforados con un talón extendido, se demandan taladros de barrena con cuchillas expandibles. Desde la posición paralela a la varilla, se mueven hacia afuera cuando se pone en marcha el bloque de bisagra, y en el momento de la torsión cortan un cilindro en el suelo.

Los extremos de corte de los tubos de revestimiento se adaptan a la situación en el sitio de construcción. Pasan por grava, arcilla y arena con puntas ordinarias, no se necesita soldadura. La arcilla fuerte requiere que se aplique metal duro a los fragmentos de corte. Solo se puede recomendar la perforación en concha donde las capas rocosas se alternan con arena dura y rocosa.

El proceso de perforación y hormigonado de un pilote perforado con la plataforma de perforación BAUER BG24H se muestra en el siguiente video.