Entibados Metalicos

 

DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA TIERRA Y CONSTRUCCIÓN DOCENTE:

Ing. Jorge Zuñiga MSc. INTEGRANTES:

CRISTIAN LOPEZ, LESTHER LIVI, DANIEL NARVÁEZ, MAYTE GUERRÓN. TÉCNICAS CONSTRUCTIVAS

ENTIBADOS EN OBRAS

 

1. INT INTROD RODUCC UCCIÓ IÓN N La prevención prevención de ries riesgos gos natura naturales les en las empresas empresas cons construc tructora toras s se enfrenta enfrenta a una serie de dificultades dificultade s las cuales exigen establecer acciones que permitan mitigar los riesgos que se presentan presentan en el desar desarro rollo llo de la activ activida idad, d, en los tra trabaj bajos os de excava excavació ción, n, se adop adoptan tan las pr preca ecauci ucion ones es necesarias para evitar derrumbamientos, según la naturaleza y condiciones del terreno, y forma de la realización de los trabajos. Una forma de reducir muchos de los accidentes ocasionados ocasionados en los procesos de excavación, son las entibaciones, que sirve para evitar posibles erosiones producto de las excavaciones, en este caso nos enfocaremos en el estudio de los entibados metálicos que desde hace algunos años empezó a moverse con mayor fuerza, debido a sus múltiples ventajas, debidos a esto las empresas contratistas optan por estos equipos industrializados que brindan mayor seguridad y productividad en obra. Para conocer más de estos equipos podemos decir que en la entibación es un tipo de estructura de contención provisional, empleada habitualmente en construcción e ingeniería civil, el uso de este material se viene aplicando en diferentes proyectos en el país, sin embargo, aún falta un mayor  conocimiento de las aplicaciones en la que se puede utilizar estos elementos.

2. DESARROLLO Una entibación es un sistema constituido por elementos de estabilizació estabilización n temporal de excavaciones, excavaciones, los cuales se encargan de distribuir, transmitir y soportar esfuerzos de flexión y cortante causados por el empuje lateral de suelo, es decir, se utilizan para evitar el desplome de las paredes verticales de las zanjas. (Ver Fig. 1)

Fig.1. Función de la Entibación Fuente: (RENTIBADOS, 2021)  Este sistema de contención provisional, por lo general, es empleado en la instalación de tuberías, cajones, cámaras, plantas elevadoras, estribos, bases de puentes, protecciones ribereñas, entre otros. (Ver Fig. 2)

 

 

 

Fig.2. Entibación en instalación de tuberías Fuente:( CATERPILLAR,2021)

Fig.3. Caja de Aluminio para Zanjas Fuente:( CATERPILLAR,2021)

 ELEMENTOS. Por lo general, este sistema cuenta con placas cuadradas con dimensiones desde un metro por un metro, hasta alcanzar mayores dimensiones, dimensiones, dependiendo de la zanja que se desea realizar. Dichos paneles requieren de elementos de soporte o codales para su estabilización. De manera más detallada según la norma de construcción estructuras temporales de contención (NC-MN-OC03-02, 2018), se presentan a continuación los elementos que conforman la entibación metálica. Además, en la figura 4 se puede visualizar cada uno de los elementos detallados. ●   Zanja: Zanja: Excavación  Excavación estrecha realizada en el terreno en la cual generalmente la profundidad es mayor que el ancho. ●   Largueros: Elementos Largueros: Elementos metálicos instalados de forma horizontal y en contacto con la pared de la excavación o el entibado. Sus dimensiones dependen del diseño del entibado. ●   Codales o riostras: riostras:   Elementos metálicos colocados al interior de la excavación de forma horizontal entre las paredes de la excavación y perpendicular a ellas, apoyadas sobre los largueros, puntales o marcos, de acuerdo con el sistema de entibado seleccionado. Sus dimensiones dependen del diseño del entibado. ●   Puntales: Elemento Puntales: Elemento metálico, usado como soporte, que se instala verticalmente antes o después de acometer la excavación, a lo largo del contorno de la misma, con espaciamiento espaciamiento o sin él, y sobre los cuales se apoyan los codales. Sus dimensiones dependen del diseño del entibado. ●   Paneles: Son Paneles: Son elementos que abarcan el área de las paredes de la excavación para contener  el suelo, estos elementos están apoyados en puntales mediante acoples. Sus dimensiones dependen del diseño del entibado. ●   Tablestaca: Elementos Tablestaca: Elementos laminares, flexibles, normalmente en acero que son conectados por  sistemas de machihembrado o rótula, que forman una pared longitudinal y vertical continua.

 

Su instalación se realiza mediante hincado o vibración, y sus dimensiones dependen del diseño y las condiciones particulares de la excavación. ●   Marcos: Elemento Marcos: Elemento de una estructura de contención temporal en excavaciones en forma de rectángulo,, compuesto de piezas de madera o metal, contra las que se apoya los elementos rectángulo de la estructura que se encuentran en contacto directo con el terreno. Sus dimensiones dependen del diseño del entibado.

Fig.4. Elementos del Entibado Metálico Fuente: (ARL/SURA, 2021)

MATERIALES. – Para las tablestacas se debe utilizar el acero laminado. (Ver Fig.5)

 

Fig.5. Láminas de acero Fuente: (ARL/SURA, 2021)

 

Los aceros para tablestacas metálicas deben tener las siguientes características: ●

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Se debe garan garantizar tizar su du durab rabilida ilidad d contra ag agente entes s corros corrosivos ivos u otros otros factores factores físicos, físicos, químicos químicos o biológicos que generen pérdida de resistencia y/o afecten la integridad de la estructura en el tiempo. Se deben deben utilizar utilizar a acero ceros s y secciones secciones con la ca capaci pacidad dad de sopor soportar tar los los esfuerzos esfuerzos gener generados ados por las solicitaciones estáticas de carga externa. La selecci selección ón de la resi resiste stenci ncia a del ace acero ro debe gar garan antiz tizar ar que las tables tablestac tacas as no prese presente nten n riesgo de fisura miento y que no presente aplastamiento o retorcimiento.

VENTAJAS DE LA ENTIBACIÓN METÁLICA ● ● ● ● ● ● ●

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Es po posi sibl ble e la ex exca cava vaci ción ón de zanj zanjas as de dive divers rsas as an anch chur uras as y pr prof ofun undi dida dade des, s, si sien end do independiente de la longitud de la tubería a instalar. Sistema Sistema de mu muy y fácil mon montaje taje y pue puesta sta en ob obra, ra, em emplea pleando ndo medios medios de elevac elevación ión habitu habituales ales.. Es altam altamen ente te re resis sisten tente te a los los emp empuj ujes es de dell suelo suelo.. Aumen Aumento to en la se segu gurid ridad ad de los trab trabajo ajos s y meno menorr utilizac utilizació ión n de mano mano de obra obra respec respecto to a otros procedimientos. Se puede puede reutiliza reutilizarr en nume numerosa rosas s ocasiones ocasiones,, con míni mínimo mo manteni mantenimien miento to y larga vi vida da útil. útil. Ritmo de de coloc colocació ación n de tubería tuberías s alto, puesto puesto qu que e la excavaci excavación ón y la entibaci entibación ón se realiza realiza de de forma simultánea. El extrem extremo o inferior inferior de las enti entiba bacio ciones nes no lleg llega a ha hasta sta el fondo fondo de la excavac excavación ión,, lu lueg ego, o, al extraer la entibación no se altera la estructura de los rellenos laterales de los tubos, sin la consiguiente pérdida de homogeneidad y compactación de los rellenos. La extracci extracción ón es rel relativa ativamen mente te senc sencilla illa,, inclus incluso o en presenc presencia ia de suelos suelos expansi expansivos, vos, pues pues es posible regular la separación entre los paneles; de esta forma, antes de extraerlos, se sueltan los puntales con lo que las presiones del suelo se relajan, permitiendo la extracción de las entibaciones. Las entibac entibacione iones s pued pueden, en, en forma forma seg segura, ura, ex extrae traerse rse a medida medida que que se efectúa efectúa el relleno, relleno, por  lo que se aseguran rellenos compactados de alta calidad.

TIPOS DE ENTIBADOS METÁLICOS 2.1. Entibados continuos con láminas metálicas Como su nombre lo indica está diseñado a base de un sistema continuo en lámina metálica, puntales, largueros y codales. Su uso varía en base al tipo de suelo y profundidad de interés en donde se desea realizar el entibado. Los elementos utilizados para este tipo de entibado son:

 

 

Elementos Lámina de acero

Dimensiones ● ● ●

Espesor mínimo 3/4” o 0.019 m Anchos ent entre de 1, 1,80 m y 2,40 m Longitu itud d de e 6,0 6,00 0 m. m.

sección transversal maciza, lámina lámi nas s de debe ben n tr tras asla lapa pars rse e entr tre e sí en una dis ista tanc nciia mínima 0,20 m

Puntales

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Longitud mínima de empotramiento es H/3

Perfiles metálicos de sección y longit lon gitud ud de empo empotra tramie miento nto.. Donde H es la altura total de la excavación

Largueros

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Las cerchas metálicas que lo conforman debe ser mínimo de 3,00 m de longitud

Deb eben en est star ar esp spa aci cia ados verticalmente de acuerdo a su diseño.

Codales

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Postes metálicos telescópicos de diám diámet etro ro míni mínimo mo de 5/2” o 0,0635 m Separación máxima horizontal de 3,00 m Separación máxima vertical de 1,00 m Esp spes eso or mín mínim imo o3 3/4 /4”” o 0.019 m

Todas las dimensiones son en base a su diseño

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Indicaciones

 

Figura #. Entibado continuo con láminas metálicas , vista en planta

Fuente: (ARL/SURA, 2021)

Figura #. Entibado continuo con láminas metálicas , vista en lateral

Fuente: (ARL/SURA, 2021)

 

2.2 Entibados metálicos tipo cajón. Se utilizan los escudos o cajones de blindaje cuando se busca no sólo un sostenimiento del terreno, sino una buena protección a los trabajadores. Se trata de dos paneles unidos por codales de longitud regulable (ver Figura #). La longitud de la plancha oscila entre los 2,00 y 6,00 m. Además, no es apta para entibar con presencia transversal de servicios.

Figura #. Detalle de cajones de blindaje Robust BOX.

Fuente: Son entibados continuos en acero o aluminio, conformado por paneles, articulaciones, riostras y/o codales que se ensamblan por fuera de la excavación y permiten una protección de las paredes de la misma(ver Figura #). Pueden ser utilizados para profundidades entre 1,50 – 4,50 m, adicionalmente pueden ser utilizados para zanjas con anchos entre 1,00 m – 4,50 m.

Figura #. Entibado metálico tipo cajón.

Fuente: (ARL/SURA, 2021)

 

Los elementos que componen los entibados tipo cajón son los siguientes:

Elementos

Descripción

Paneles

Son placas de acero rectangulares que poseen puntos de izaje en la parte superior y en forma de cuchilla en la parte inferior para cortar el suelo a medida que se van instalando.

Codales

Riostras

Son perfiles o tubos de acero o aluminio, distribuidos en los extre ext remo mos s de los pa pane neles les.. Los co codal dales es se ac acopl oplan an en los paneles en apoyos tipo espigo, conformados por tramos de tubos integrados a los paneles.

Elemento Eleme nto me metál tálico ico,, usado usado como como so sopo porte rte,, que que se instal instala a verticalmente antes o después de acometer la excavación, a lo largo del contorno de la misma, con espaciamiento o sin él, y sobre los cuales se apoyan los codales.

Los blindajes se ensamblan en obra, fuera de la zanja, con anchuras regulables en función de la zanja. Cuando se trata de zanjas profundas, se colocan unos blindajes encima de otros, unidos mediante guías. Los cajones de blindajes se pueden utilizar hasta 4 m de profundidad, incluso en terrenos no cohesivos. A mayor profundidad los cajones se extraen con dificultad, pues se originan grandes esfuerzos sobre los codales y pueden aparecer descompensaciones del terreno totalmente desaconsejables. A partir de ahí, y hasta 6 m, deberían utilizarse cámaras con tablestacas. Se distinguen dos tipos de sistemas de colocación de cajones de entibación: el método de descenso directo y el método de descenso escalonado.   El método de descenso directo, también también llamad llamado o méto método do de ajuste, consiste en introduc introducir ir la entibación entibació n hasta el fondo en la zanja ya excavada. Esto es posible con paredes estables, verticales y con una excavación que presente la misma anchura que la entibación (ver Figura #). El espacio entre la cara exterior del blindaje y el frente de excavación debe ser lo mínimo posible, debiéndose rellenar  para evitar los movimientos laterales del cajón. Estos escudos se montan en obra con una simple retroexcavadora o con una grúa pequeña.

Figura #. Montaje del sistema de entibación con cajones de blindaje.

Fuente:

 

El método de descenso escalonado, tambi también én llamad llamado o de “corte “corte y bajad bajada”, a”, se utiliz utiliza a para para la colocación de cajones provistos de bordes cortantes (ver Figura #). Consiste en empujar cada panel con la cuchara de una pala excavadora a uno y otro lado de la entibación, alternando el descenso con la excavación y retirada del suelo. El avance en el descenso no debe exceder 0,50 m del borde inferior de la plancha.  

Figura #. Método de instalación de entibado metálico tipo cajón.

Fuente: NC-MN-OC03-02(2018). 2.3 Entibados metálicos tipo deslizante Es un tipo de entibación en la cual se usan planchas deslizantes y monocodal de patines, este sistema es para zanjas profundas y difíciles además de suelos muy malos, se usa mucho en trabajos urbanos, donde las entibaciones tradicionales no funcionan, si hay que abrir una zanja ancha y profunda entre edificaciones o junto a viales de tráfico intenso sin que se produzcan asentamientos peligrosos peligroso s o derrumbes derrumbes fatales, la entibació entibación n con sistema deslizante y monocodal de patines son los más adecuados. Este sistema de entibados, es por guías deslizantes, consta de dos paneles base por lado de 3.50 m x 2.40 m lo que permite una superficie total efectiva 4.80 m de profundidad. La distancia interior entre paneles es regulable igual que los sistemas de cajón anteriores que va de 1.0 m a 1.20 m, y esta distancia se mejora agregando extensiones extensiones de riostra llegando llegando hasta un ancho interior de 3.20m. Se recomienda para excavaciones desde 1.70 m a 8.0 m, dependiendo de las condiciones del terreno, manteniendo siempre entibada la parte superior de la excavación. En estos sistemas de entibados, el trabajo se realiza con excavadora por el interior de los módulos, los cuales, en la medida que se profundiza la excavación se realiza con descenso escalonado ayudando con la cuchara de la excavadora de 20TN. Para la extracción de los entibados se realiza el trabajo a la inversa, en la medida que se va rellenando y compactando la zanja se van levantando los entibados, quedando en todo momento durante la excavación protegidas las paredes de la zanja contra posibles derrumbes.

Elementos de los entibados tipo deslizante.

Elementos

Descripción

Columnas

Elementos estructurales de sección rectangular hueca, construidos en acero de alta alta resis resisten tencia cia para para co confo nform rmar ar pórtic pórticos os media mediante nte el acople acople de un una a viga viga transversal que los une. Las columnas se fabrican en longitudes de 4,50 m y

 

6,00 m de largo, con guías frontales y laterales que permiten el acople de las vigas transversales y de los paneles laterales. Se fabrican con 1, 2 y 3 guías

 

laterales,, en cada uno de sus lados, para el acople de 1, 2, o 3 paneles, lo que laterales permite alcanzar grandes profundidades de instalación.

  Patines

Son elementos de acople y ensamble que permiten la unión de las columnas y las vigas vigas transver transversale sales s para para conf conform ormar ar un pórtico. pórtico. Estos Estos elemen elementos tos vienen vienen acoplados a las columnas y se deslizan por la guía frontal que posee cada columna. Los patines permiten el movimiento vertical de la viga transversal para posicionarla conveniente a la altura deseada.

  Vigas

Son elementos estructurales de sección rectangular hueca, fabricados en acero de alta resistencia, de altura mínima 250 mm (10"), que sirve de amarre a las columnas del entibado para conformar un pórtico. Las vigas se unen a las colum col umnas nas a tr travé avés s de los patin patines, es, eleme elemento ntos s di diseñ señad ados os para para pe perm rmiti itirr el desplazamiento vertical de la viga entre las guías frontales de las columnas.

  Paneles

Placas o planchas de acero rectangulares, generalmente generalmente de 2,40 m de altura y 2,00 m, 3,00 m, 3,60 m, 6,00 m y 7,00 m de longitud, con espesores que varían entre 0,05 m y 0,15 m. Los paneles poseen puntos de izaje en la parte superior  y cuchilla en la parte inferior para cortar el suelo. El espesor de pared de los paneles varía entre 0,05 m y 0,15 m, dependiendo de la longitud del mismo y de los empujes laterales que produzcan los tipos de suelo existentes en el proyecto y sus condiciones particulares. La sección transversal de los paneles es hueca, para aumentar su resistencia a flexión.  

 

Imagen obtenida de reintbados.co

3. CONC CONCL LUSIO USION NES ●

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La geometr geometría ía de los ent entib ibad ados os como la longi longitud tud de los punt puntale ales, s, largue larguero ros, s, codales codales entre entre otros elementos, y a su vez el tipo de material que se utilice en los mismos ayuda a mejorar  la resistencia de la estructura del entibado, y en base al tipo de suelo y profundidad se debe escoger con criterio técnico cuál sería el entibado idóneo para aquella situación Los entibad entibados os metálicos metálicos tip tipo o cajón no pro propor porcion cionan an fuerza fuerza estructura estructurall a la excavación excavación pero pero les da a los tr traba abaja jador dores es un sitio sitio de tr trab abajo ajo se segu guro ro qu que e los pr prote otege ge de derru derrumb mbes. es. A diferencia de los demás entibados, los cajones no están para soportar exclusivamente los empujes del terreno sino que protegen primordialmente al trabajador . Los entiba entibados dos m metál etálicos icos d de e tipo desl deslizan izante te son ade adecuad cuados os para para excavaci excavacione ones s con una una gran gran profundidad ya que puede eliminar posibles problemas de asentamiento de terreno tanto en la excavación como en la extracción.

4. RECO RECOME MEND NDAC ACIO IONE NES S ●

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Se sugie sugiere re tener tener en cuen cuenta ta el lug lugar ar en do dond nde e se quier quiera a re real aliz izar ar una excava excavaci ción ón,, pa para ra estudiar el tipo de suelo con todas sus características, porque las excavaciones próximas a cimentaciones de edificios disminuyen la resistencia al corte del suelo y generan menos capacidad a los distintos tipos de esfuerzos. Los rangos admisibles de profundidad y ancho de excavación para los cuales pueden ser  utilizados estos sistemas de entibados, así como los tipos de suelo en los cuales se pueden usar, deben ser especificados en el diseño o deben estar de acuerdo a las recomendaciones del fabricante de estos elementos. Las dimens dimensione iones s del e entib ntibado ado d desliz eslizante ante deben deben ser ser las deter determina minadas das e en n el diseño diseño o las que que recomiende el fabricante, de acuerdo a las características del terreno, la geometría de la excavación y las sobrecargas a las que está expuesta la excavación.

 

5. BI BIBL BLIO IOGR GRA AFÍA Constr strucc ucción ión Seg Segura ura..  Obte  ARL/SUCA. (24 de Mayo de 2021). Con Obteni nid do de https://www.arlsura.com/images/construccionsegura/files_trabaje_en/escavaciones/ tipos_entibados.pdf 

NC-MNNCMN-OC0 OC03-0 3-02. 2. (9 de Julio de 2018 2018). ). Empre Empresas sas Públicas Públicas de Medell Medellín. ín.  Obtenid Obtenido o de https://www.epm.com.co/site/Portals/3/documentos/Aguas/NC_MN_OC03_02_Estruc turas_temporales_de_contencion.pdf  RENTIBADOS. (24 de Mayo de 2021). https://rentibados.co/sistemas-de-entibacion/

RENTIBADOS.

Obtenido

de

Yepes, Yepe s, V. (2016) (2016).. Proc Procedim edimient ientos os de cons construcc trucción ión de cimentaci cimentaciones ones y estructu estructuras ras de contención. Valencia, España: Editorial Universitat Politècnica de València. Yepes Yepe s Piquer Piqueras, as, V. (1 de Mayo de 2019) 2019).. Poli Blogs. Obtenido de Sistemas de entibación con cajones de blindaje o escudos: https://victoryepes.blogs.upv.es/2019/05/01/sistemas-de-entibacion-con-cajones-deblindaje-o-escudos/

 

6. LEGA LEGAL LIZ IZAC ACIÓ IÓN N

---------------------------------------Daniel Alejandro Narváez Terán 1721488649