Muros Pantalla
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muros pantalla...
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INTRODUCCION......... INTRODUCCION....................... ........................... ....................... ....................... ........................... ....................3 ......3 DEFINICION......................................................................................4 PROYECTO Y EJECUCION DE MUROS PANTALLA......................7 PROCESO CONSTRUCTIVO............. CONSTRUCTIVO.......................... .......................... ........................... ......................9 ........9 EFECTOS CAUSADOS POR LAS EXCAVACIONES SOBRE LAS
ESTRUCTURAS ADYACENTES......................................................15 CONCLUSIONES.............................................................................18 BIBLIOGRAFIA....... BIBLIOGRAFIA...................... ............................. .......................... ......................... .......................... ..................20 .....20
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UNIVERSIDAD NACIONAL” SAN LUIS GONZAGA DE ICA”
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
Los muros pantalla también llamados pantallas de hormigón armado corresponden a una técnica moderna de construcción cuyo origen se remonta en los años 50 en Italia . Las primeras estructuras de contención flexibles fueron los tablestacados de madera, seguidas de las tablestacas de hormigón armado, que presentaban mayores ventajas que la madera al poder construir elementos prefabricados, y luego las siguieron las tablestacas de acero o metal con la ventaja en cuanto al bajo peso que poseen, mayor resistencia a la flexión y mayor velocidad de colocación entre otras. Posteriormente, surgieron las primeras pantallas de pilotes secantes o tangentes (1934), y en Italia, entre los años 50 y 53, los ingenieros italianos Veder y Marconi descubrieron un nuevo procedimiento que dio origen a las pantallas de hormigón armado. Esta idea surgió debido a la necesidad de aprovechar los espacios urbanos por los problemas que plantean las excavaciones profundas cercanas a edificios y por construcciones donde el nivel freático se encuentra muy cerca de la superficie . El empleo de bentonita como estabilizador de pozos de agua y petróleos se remonta a 1910, pero fue hasta 1938 cuando el ingeniero Carlo Veder considero usar la bentonita para estabilizar zanjas excavadas en el suelo. Posteriormente la técnica adoptada por Veder y Marconi, muros pantalla con empleo de bentonita, floreció para la construcción del Metro en ciudades italianas e inmediatamente fue adoptada en otros países europeos, que por esos años tenían intensivos programas de reconstrucción tanto por los daños producidos por la 2ª guerra mundial como por por la modernización de sus ciudades. Desde entonces, la necesidad creciente de aprovechar al máximo las disponibilidades del suelo urbano principalmente en áreas congestionadas, ha hecho que la aplicación de estos muros – pantalla se encuentre actualmente difundida en otros países pero en menor dimensión en nuestro medio, por lo que su utilización tanto en obras de edificación como en otro tipo de obras ha permitido también la evolución de su técnica de ejecución en cuanto se refiere a la maquinaria de perforación así como la forma de instalación del refuerzo.
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1. DEFINICION Los Muros Pantalla constituyen un tipo de Cimentación Profunda muy usada en edificios de altura, que actúa como un muro un muro de contención y brinda muchas ventajas por ahorro de costes y mayor desarrollo en superficie s. Es la tipología de Cimentaciones de Cimentaciones más difundida en áreas urbanas para edificios con sótano en un predio entre medianeras, en parkings y a modo de barreras de contención de agua subterránea en túneles y carreteras. Es una estructura de contención flexible, por lo general realizada en hormigón, y empleada con mucha frecuencia en ingeniería civil. Básicamente las pantallas se construyen al efectuar una excavación profunda, con la doble misión de resistir los empujes del terreno y, en ciertos casos, evitar o limitar la entrada de agua al terreno. También sirven para recoger las cargas verticales que las puedan transmitir otros elementos estructurales y constituyen la solución más eficaz (Según las características de la obra y el proceso constructivo) para limitar los movimientos del terreno consecuentes a toda excavación, y reducir al r iesgo de daños en construcciones próximas. Este tipo de pantallas son realizados in situ en la propia obra y las dimensiones oscilan entre los 2,5 y 5 metros de longitud y 40 y 150 centímetros de espesor.
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excavación. Sin embargo, en algunas circunstancias puede ser necesario el empleo de elementos de apoyo para garantizar la estabilidad, o bien, para reducir los movimientos horizontales y/o verticales del terreno del trasdós, tales como: anclajes, puntales y losas, entre otros. Los muros pantalla tienen diferentes clasificaciones de acuerdo a la envergadura del proyecto y a la calidad de suelo, estas pueden ser:
Pantallas apoyadas o ancladas: La estabilidad se debe principalmente a una o varias líneas de anclaje que permiten limitar las deformaciones de la pantalla, alcanzando grandes alturas de excavación y con la ventaja de poder reducir el empotramiento de la pantalla.
Pantallas sin apoyo : En este caso es importante la flexibilidad que puede tener la pantalla y la profundidad de empotramiento para la determinación del empuje pasivo.
Figura: a) Muro pantalla sin apoyo; b) Muro pantalla anclado o apoyado.
Entre las numerosas aplicaciones de la técnica de los muros – pantalla pantalla continuas cabe citar los siguientes ejemplos:
Sótanos de edificios.
Aparcamientos subterráneos.
Comunicaciones subterráneas: Túneles urbanos, pozos de acceso, pozos inferiores.
Obras marítimas y portuarias: Dique secos, muelles.
Cimentaciones profundas: Silos, estructuras singulares.
La técnica de muro pantalla puede ser utilizado en cualquier excavación, pero son usados generalmente en los siguientes escenarios:
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FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL Donde el ruido y las vibraciones deben limitarse. Donde la geología y las napas subterráneas impiden el uso de los sistemas
convencionales de retención de suelo. Donde no se practica el agotamiento de la napa f reática. Estos muros – pantallas moldeadas en el suelo surgen en los años 50 como solución para resolver los problemas que plantean las excavaciones profundas próximas a edificios y estructuras subterráneas por debajo del nivel freático. Desde entonces, la necesidad creciente de aprovechar al máximo las disponibilidades del suelo urbano principalmente en áreas congestionadas, ha hecho que la aplicación de estos muros – pantalla se encuentre actualmente difundida en otros países mas no en nuestro medio, por lo que su utilización tanto en obras de edificación como en otro tipo de obras ha permitido también la evolución de su técnica de ejecución en cuanto se refiere a la maquinaria de perforación así como la forma de instalación del refuerzo.
Los muros pantallas ofrecen las siguientes ventajas ventaj as para la construcción urbana:
Sirve de cimentacion para el edificio. Proporciona rigidez estructural que reduce los movimientos de suelo y reduce los asentamientos adyacentes durante la excavación.
Sirve de cimentación a las cargas perifericas.
Construcción practicamente en todo tipo de terreno incluso con nivel freático.
Minimiza los movimientos de cimentaciones proximas. Apenas descomprime el terreno.
Rapidez de ejecución.
Se pueden alcanzar grandes profundidades.
Provee de manera equitativa paredes herméticas o impermeables.
Puede alcanzar grandes profundidades, prácticamente a través de todos los tipos de suelo con un gran control sobre la geometría y la continuidad.
El muro pantalla tiene que construirse adosado a los muros existentes, lo que hace perder un poco de espacio, lo que para terrenos pequeños, puede representar un grave inconveniente.
Dificultad de colocación de paneles prefabricados.
Gran cantidad de movimiento de tierras.
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2. EL PROYECTO Y EJECUCIÓN DE MUROS PANTALLA En las grandes ciudades, para obtener mas espacios de uso en edificios, se proyectan sótanos o subsuelos que muchas veces llegan hasta 20 metros de profundidad. Son éstas las soluciones ante los elevados costes de terrenos y la necesidad de obtener mayor superficie. A estos efectos, se trata de conseguir muros de contención del menor espesor posible conservando una buena calidad y que ofrezcan seguridad y buen diseño. Los anclajes son elementos constructivos que ayudan a mantener la estabilidad, ya que estos muros de contención de tan delgado espesor en relación a la profundidad excavada, reciben importantes empujes de la tierra y también los efectos producidos por el agua, de modo que este recurso les permite reforzar y asegurar su estabilidad. Dentro del diseño de muros pantalla existen varias alternativas a elegir de acuerdo a las características del terreno y de la edificación a construir: Los muros pantalla se realizan previo al vaciado del terreno, cuando debe excavarse a profundidad considerable y, por ende, debe contenerse el empuje de las tierras y de edificaciones lindantes. Diagrama de construcción de muro pantalla (empleando cucharas mecánicas para perforar el suelo). La siguiente guía ilustra la secuencia de construcción de un típico muro pantalla.
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a. Del terreno: - Perfil estratigráfico - características geotécnicas de las distintas capas. - Niveles freáticos. - agresividad del agua y de los suelos.
b. De los edificios próximos: - Estado de conservación. - Tipo de estructura. - Situación, tipo y carga de la cimentación.
c. De obras subterráneas próximas: próximas: - Situación y características (Conducciones, pozos, obstáculos). - Condicionantes especiales.
d. De la obra que se proyecta: - Profundidad de excavación. - Acciones de la estructura. - Condicionantes constructivos y funcionales. El perfil estratigráfico, elaborado a partir de los cortes de los sondeos, debe extenderse fuera del área del terreno que realmente va a empujar sobre el muro – pantalla pantalla en donde puede convenir efectuar sobre el muro – pantalla en donde puede convenir efectuar anclajes de arriostramiento. La información sobre los edificios y construcciones próximas se necesita, no solo para definir los empujes que puedan transmitir a la pantalla sino para estimar de alguna manera los asentamientos admisibles. El proyecto debe elaborarse teniendo en cuenta las condiciones generales que debe satisfacer la solución del muro – pantalla, análogas a las de cualquier obra de cimentación más la posible influencia en las edificaciones próximas. Estas condiciones, en esencia, son: a. Ubicación adecuada en planta y elevación. b. resistencia estructural. c. Seguridad frente al asentamiento del terreno. d. Asientos y deformaciones del muro pantalla.
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3. PROCESO CONSTRUCTIVO DEL MURO – PANTALLA La ejecución de nuestras pantallas hormigonadas ―in situ‖ consta de las siguientes fases de trabajo:
TRABAJOS PREVIOS: Antes de la ejecución del trabajo se prepara la plataforma de trabajo, se realiza el montaje de maquinaria y se construyen los muretes guías.
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CONSTRUCCION DE MURETES – GUÍA: Son dos muros de concreto armado dispuestos de forma paralela en el terreno y separados entre sí a una distancia en la que pueda ingresar la cuchara (ancho de la cuchara). El murete El murete guía es un muro que se realiza a ambos lados de la zanja donde se construirá la pantalla. Suelen tener de dimensiones entre 80 y 150 cm 150 cm de altura, y entre 30 y 50 cm de espesor. Las funciones del murete guía son:
Evitar la caída de terreno de la zona superior de la zanja por efecto del golpe del elemento excavador, y por ser una zona "descomprimida". Guiar el útil de excavación (cuchara al cable o equipo hidráulico). Servir de soporte a la armadura: la armadura de los paneles se colgará del murete guía. Facilitar que el lodo bentonítico se mantenga aproximadamente al nivel de la superficie de trabajo, haciendo que la presión del lodo sea
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pantalla, ya que pueden ejecutarse por el método primario-secundario (alterno) o continúo. La excavación se puede realizar de tres formas:
1. Cuchara bivalva: se emplea en terrenos que lo permitan (no demasiado duros). Dependiendo del fabricante, pueden llegarse a excavar terrenos que tengan una resistencia a compresión en torno a los 60 kg/cm2. k g/cm2.
2. Trépano: se emplea en terrenos excesivamente duros o en roca, que no pueden ser arrancados por la cuchara bivalva. El trépano es un elemento metálico, generalmente cilíndrico, de entre 2 y 3 m 3 m de altura, que pesa entre 5 y 10 t, y que se deja caer desde una altura de 1 a 3 m. Al caer, rompe el terreno del fondo de la zanja, que se extrae con la cuchara bivalva. Tiene como inconveniente que produce vibraciones elevadas. Esto convierte al trépano en un sistema de excavación prácticamente inviable en ciudades.
3. Hidrofresa: es un elemento excavador con ruedas dentadas que giran en sentidos contrarios, arrancando el terreno. La elevada fricción que se produce en las ruedas dentadas, hace necesaria la refrigeración de las mismas, así como de la roca. Para ello se suele emplear como líquido refrigerante líquido refrigerante lodo bentonítico, bentonítico, que se inyecta mediante un dispositivo de la propia máquina. Los propios lodos se mezclan con los detritus los detritus de la excavación, gracias a lo cual se extrean del fondo de la zanja. Dado que los lodos bentoníticos se recirculan para permitir esta extracción, han de ser "reciclados", o limpiados, mediante la eliminación de los restos de terreno extraídos del fondo de la zanja. La hidrofresa, a pesar de ser el mejor sistema — pues apenas produce vibraciones y es el más rápido — , presenta el inconveniente de ser una máquina cara, por lo que suele elevar el coste de la construcción de la pantalla.
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perdería el recubrimiento de hormigón lateral. l ateral. Por ello ell o ha de quedar colgada del murete guía, para lo que suele emplearse algún elemento metálico, y lateralmente se colocan separadores en la armadura para evitar el contacto con el terreno.
COLOCACIÓN DE LAS JUNTAS O ENCOFRADOS LATERALES Antes de hormigonar, se colocan unos encofrados unos encofrados laterales o juntas entre el panel excavado y el panel que se excavará más adelante. La junta sirve de encofrado al extremo del bat bataache che y permi ermite te la conexión con el siguiente mediante un machihembrado entre bat aches continuos. La misión de estas juntas es evitar que se produzcan problemas a la hora de excavar los paneles contiguos. De no colocarse, habría irregularidades entre entr e los paneles, que darían lugar a filtraciones que podrían resultar antiestéticas, o incluso peligrosas. Estas juntas pueden ser láminas metálicas o tubos de hormigón prefabricado. En ocasiones se dispone longitudinalmente, y a través de la junta, un elemento de goma de entre 30 y 40 centímetros de anchura. Cuando ha fraguado ha fraguado el hormigón, se retira la junta. Y al ejecutar el nuevo panel, el elemento de goma evita que puedan producirse filtraciones en la unión entre ambos paneles.
HORMIGONADO Para el llenado es necesario formar la tubería tremie que consta en su parte superior de un embudo por donde se vierte el concreto Al hormigonar, la zanja está llena de lodo bentonítico.
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CONSTRUCCIÓN DE LA VIGA DE CORONACIÓN Una vez realizados todos los paneles se construye la viga la viga de coronación, consistente coronación, consistente en una viga de hormigón que une la parte superior de todos los paneles. La viga de coronación tiene dos misiones: 1. Hacer que todos los paneles trabajen conjunta o solidariamente. 2. Eliminar definitivamente el hormigón de la parte superior, que pudiera estar contaminado por los lodos bentoníticos.
EXCAVACIÓN DEL RECINTO INTERIOR
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EN CASO DE TENER ANCLAJE En función de la profundidad de excavación, características del suelo y conjunto de esfuerzos actuantes puede ser necesario arriostrar las pantallas en uno o más niveles, a medida que progresa la excavación.
PROCESO DE ANCLAJE DECABLE Para el caso del conglomerado compacto de lima, se ha adaptado a las las condiciones del suelo la tecnología de PANTALLASATIRANTADAS PANTALLASATIRANTADAS O MUROS ANCLADOS. En primer lugar se perfora el concreto y se coloca el anclaje. Luego se arma el taladro para la excavación y se coloca el lubricante.
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4. EFECTOS CAUSADOS POR LAS EXCAVACIONES SOBRE LAS ESTRUCTURAS ADYACENTES En casi todos los casos teóricos y prácticos que se han estudiado se ha encontrado que las paredes laterales de la excavación sufren un desplazamiento paralelo mayor en la coronación y menor en su base. Estos desplazamientos dependen de factores tales como rigidez del muro, sus dimensiones y profundidad de la excavación, las propiedades del suelo y el tipo de apuntalamiento o anclaje a colocarse. Además del procedimiento para llevar a cabo las calzaduras correspondientes existiendo además un gran número de factores que interrelacionados influyen en la magnitud y distribución de los movimientos que acompañaron la ejecución de la excavación en los casos estudiados, estos pueden haberse debido a una programación inadecuadas del proceso y forma de la excavación, a eventos sísmicos ocurridos durante las diferentes etapas de la construcción, falta de soporte en algunas etapas constructivas, etc. Así en varios casos se ha detectado agrietamientos, fisuramientos y roturas importantes acompañados de atascamiento de ventanas y puertas que han dado origen en algunos casos al desalojo de sus ocupantes, y en otros a costosas reparaciones y prolongados procesos judiciales con el fin de deslindar responsabilidades. Gracias al análisis con respecto a la ubicación de las grietas de tensión se pido controlar los desplazamientos de las viviendas adyacentes en los linderos donde existían construcciones vecinas a lo cual se hizo uso del apuntalamiento adecuado ya que la zona
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Excavación cerca de un edificio. Puntales que se requieren para sostenerlo
ENCARGADOS DE CONSTRUCCIÓN DE MURO DE PANTALLA RIESGOS – RIESGOS 1.PRINCIPALES RIESGOS EN EL TRABAJO: Los riesgos a los que está sometido un Encargado de Construcción de Muros Pantalla son: o
p ueden Caída de personas desde una altura superior a dos metros, que se pueden producir en zanjas y pozos sin protección, delimitación, señalización, etc.
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2. RECOMENDACIONES PARA UN TRABAJO SEGURO / MEDIDAS PREVENTIVAS: o o
o
o
o
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Evitará la interferencia de la maquinaria con las líneas aéreas. Ordenará, vigilará y controlará que las zonas de trabajo estén bien delimitadas con vallas y con la señalización a los accesos siguiente: peligro de cargas suspendidas; riesgo de caídas a distinto nivel. Las zanjas estarán protegidas del riesgo de caídas con una baranda de un metro de altura. Se encargará de mantener en todo momento el orden y la limpieza en las zonas de trabajo. Habilitará previamente una zona para el almacenamiento de herramientas y materiales. Comprobará previamente el estado del terreno de trabajo y la horizontalidad del mismo. También verificará que esté suficientemente compactado y drenado para permitir el correcto funcionamiento de la maquinaria. Cuando se deban realizar trabajos nocturnos, dispondrá de iluminación con focos que proporcionen la visibilidad necesaria en las zonas de trabajo y de circulación de vehículos y personas. Encargará a un auxiliar la acción de guiar las maniobras de los vehículos y la maquinaria. El resto del personal deberá tener acceso restringido mientras dure la ejecución de estas tareas. En los trabajos de altura y suspensión de armaduras, medios auxiliares y otras cargas, habilitará los medios adecuados para evitar entibaciones oblicuas; cuando los elementos suspendidos puedan chocar con máquinas o estructuras al girar libremente, procurará el uso de cuerdas de retención para guiarlos. No se colocará debajo del paso de cargas suspendidas, evitando igualmente que
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CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES RECOMENDACIONES Toda excavación altera el estado tensional del suelo y puede llevar a la pérdida
de estabilidad del talud. La estabilización de taludes involucra aspectos de seguridad, costo y plazo. Las decisiones sobre la estabilidad de los taludes deben ser tomadas por personas
con experiencia en el tema. Requiere conocer el suelo, control de la humedad y observación permanente. El procedimiento tradicional de calzadura tiene inconvenientes que se hacen
evidentes en excavaciones profundas. Límite práctico 12-15m. Las
pantallas ancladas ofrecen ventajas constructivas y pueden ser competitivas desde los10m.Ya el procedimiento constructivo en el conglomerado está dominado.
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construcción de este tipo de estructuras para seguir el proceso de construcción, tomando las medidas correctivas en caso fuese necesario.
Finalmente para evitar problemas y aplicar criterios bien fundados, es recomendable tomar en consideración el probable comportamiento del suelo, que por encontrarse en estado compacto y estar conformado por gravas y piedras empacadas en arena, se ha confirmado, en el pasado, demasiado en su resistencia o soporte lateral, sin estimar la magnitud de los movimientos que puede acarrear no prever un adecuado procedimiento de diseño dise ño y construcción.
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BIBLIOGRAFIA
https://es.scribd.com/doc/94824434/Cal https://es.scribd.com/doc/94 824434/Calzadura-y-Muro-Pantalla zadura-y-Muro-Pantalla
http://www.construmatica.com/construpedia/Nivel_F http://www.construmatic a.com/construpedia/Nivel_Fre%C3%A1tic re%C3%A1tico o
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