Almejas Desde principios del siglo XIX se han usado excavadoras equipadas con almejas mecánicas para la ejecución de obras civiles. Antes de que las perforadoras de alta eficiencia fueran creadas, las perforaciones eran hechas con la aplicación de almejas mecánicas de excavación (en excavaciones secas, es decir, sin un nivel de aguas freático presente). Este método de excavación es cada vez más usado en la construcción de ciertos tipos de cimentaciones profundas, gracias al desarrollo de grúas cada vez más potentes y almejas mejor diseñadas. Hoy en día, los equipos de caída libre, como las almejas, son raramente utilizados en la construcción de pilas de
cimentación, sólo bajo condiciones muy específicas, razón por la cual no se
describirá a gran detalle su procedimiento constructivo.
La almeja para construcción de cimentaciones sigue el mismo principio que
cualquier almeja (utilizada comúnmente en la construcción de zanjas como muros
Milán), funciona aflojando y extrayendo material del subsuelo y siempre necesita
ser “montada” en una grúa
Básicamente, la almeja no es una herramienta de perforación, pero su aplicación
es penetrar el suelo a través de la caída libre. Por lo que la extracción y el corte
dependen fuertemente de la relación del peso y la velocidad de caída de la almeja
con las propiedades del suelo, y, por supuesto, con la capacidad o volumen de
suelo que la almeja pueda contener en una penetración. La excavación con
almejas es principalmente utilizada para diámetros grandes, aproximadamente de
2.0 m o más, y de grandes profundidades también. Su costo es considerablemente
menor al de una perforadora rotatoria. Otro aspecto importante en su elección, es
la composición del suelo, pues este tipo de equipo podría penetrar o atravesar
obstáculos con la fuerza de su caída libre, como suelos con alto contenido de
boleos.
Con las almejas se pueden también excavar pilas de sección rectangular, oblonga
o combinación de estas secciones.
Grúas
Son máquinas que sirven para el levantamiento y manejo de objetos pesados,
contando para ello con un sistema de malacates que acciona a uno de los varios
cables montados sobre una pluma y cuyos extremos terminan en gancho.
Para facilitar su función, la unidad motriz y los diferentes mecanismos de la
máquina permiten girar alrededor de un eje vertical y a la pluma moverse en un
plano vertical.Pueden ser fijas o móviles. Cuando la grúa es móvil, puede trasladase por sí
misma, sobre orugas o ruedas dispuestas para tal
fin.
Las plumas de las grúas pueden ser rígidas (Fig. 10),
cuando están formadas por estructuras modulares
(de tubo o de ángulo estructural), o bien telescópicas
cuando están formadas por elementos prismáticos
que deslizan unos dentro de otros. Estas últimas no
se mencionarán más ya que su aplicación es menos
socorrida en al utilización de equipos de
cimentaciones profundas.
Las plumas rígidas se integran por una base que se
apoya mediante articulación en el cuerpo de la grúa;
después pueden colocarse módulos extra y finalmente una punta en cuyo extremo
superior se ubican las poleas por donde pasan los cables procedentes de los
tambores de los malacates.
Para la construcción de cimentaciones profundas se usan generalmente grúas
móviles de pluma rígida, aunque es importante puntualizar que cada proyecto es
diferente, por lo que se tienen que estudiar los requerimientos de cada obra y las
características del medio para la correcta elección del equipo.
Las grúas tienen distintas funciones en el procedimiento constructivo de estos
elementos de cimentación profunda, bien sea para montar sobre ellas equipo
especializado de las características que más adelante se describen (en cuyo caso
funcionarán como equipos portantes de almejas, vibrohincadores o la perforadora
en sí), o bien, para ejecutar maniobras especiales y necesarias durante la
ejecución de la obra (izaje del acero, colado de la pila con tubería Tremie, etc.)
La selección del tipo de grúa dependerá de la función que el ingeniero planeador
le asigne durante la construcción. Las variables que se toman en cuenta son:
Longitud de pila y densidad de acero. La longitud del armado de una pila de cimentación es la variable primordial en la elección de la grúa. La razón de esta importancia no sólo reside en la capacidad de la grúa para soportar o cargar las varias toneladas que un armado pueda pesar, sino las dificultades que pueda representar el manejo de un armado sin deformarlo o romperlo, dejándolo inservible y representando una pérdida o costo en todo lo que conlleva (material, mano de obra, tiempo, etc.). Razón por la cual el conocimiento de la densidad de acero toma un papel importante en las maniobras de izaje, por ejemplo, es fácil inducir que no es lo mismo izar un armado para una pila de 10.0 m y 1.0 m de diámetro con una densidad de 200 kg/m3 , que pesa 1.6 ton, que izar la misma pila, pero esta vez con una densidad de acero de 100 kg/m3 cuyo peso sería de 0.78 ton. Es obvio que la deformación del armado de 200 kg/m3 tendría mayor probabilidad de ocurrencia que la de 100 kg/m3 . Si pensamos en estas relaciones y las extrapolamos a pilas de cimentación de 50 m de profundidad construidas en la Ciudad de México, serviría para comprender la importancia de la selección del equipo adecuado. Espacio disponible para movilidad. Esta variable sólo depende del área disponible en una obra para la movilidad del equipo, es decir, las grúas necesitan de un espacio libre mínimo para maniobrar, como radios de giro, radio de izaje de la pluma, alcances, ancho de orugas, altura de cabina y plataformas de trabajo estables y capaces de soportar el peso del equipo completo más la carga.
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