Micropilotes: Parte III

Llega la tercera y última entrada sobre micropilotaje; Micropilotes. Parte III. Esta semana nuestra colaboradora Soledad Alonso nos hablará sobre  la maquinaria principal, la maquinaria auxiliar y los medios auxiliares necesarios durante el proceso de ejecución de los micropilotes. Recordad que podéis echarle un vistazo a las anteriores entradas, Micropilotes I y Micropilotes II y así poder recordar y ampliar vuestros conocimientos sobre el tema. Además te recomendamos nuestro Curso de cálculo de micropilotes en túneles: CALMITU, muy relacionado con la entrada de hoy.

Micropilotes. Dentro de la maquinaria principal son necesarios el equipo de perforación, el equipo de inyección y compresores y/o bombas de agua.

-Los equipos de perforación o más comúnmente llamados micropilotadoras consisten en carros perforadores a rotación o a rotopercusión. Estos equipos se desplazan sobre orugas o sobre camión y tienen una torre en la cual van los dispositivos de taladro y manipulación de armaduras tubulares.

-La perforación a rotación consiste en provocar la rotura del terreno, o los materiales al perforar por la fricción generada en la rotación del útil de perforación.

-La perforación a rotopercusión consiste en provocar la trituración de los materiales al perforar, por fricción y percusión de manera conjunta. Se emplean para ello martillos de fondo o en cabeza.

Además de las partes señaladas en la imagen a la hora de comprar o alquilar la máquina existen multitud de accesorios opcionales que son exclusivos de la perforadora elegida y que pueden no ser aptos en otros modelos.

Las características básicas a tener en cuenta a la hora de elegir una micropilotadora son: tren de rodaje, unidad de potencia (tipo de motor y potencia), sistema hidráulico, mástil de perforación, peso total y dimensiones, gálibo.

Existen gran variabilidad de datos en las características antes mencionadas por lo tanto los números mencionados a continuación son aproximados y se exponen meramente a título orientativo.

-En el tren de rodaje, el bastidor puede ser ampliable, se sitúa sobre cadenas de orugas metálicas o de goma o bien sobre camión. La distancia al suelo más común es 400mm. Anchura aproximada 2500mm. Las orugas generan una fuerza de tracción de aprox. 20kN. Se mueven a velocidades entre 0 y 3 Km/h. Generan una presión sobre el suelo aproximada de 7N/cm2. La inclinación máxima que soportan es 45%. Las orugas de goma están indicadas para evitar daños a su paso en estructuras protegidas existentes.

-En la unidad de potencia hay que elegir la alimentación del sistema generador de energía hidráulica, motor eléctrico o motor diesel. El motor diesel proporciona mayor potencia que un motor eléctrico, estaríamos hablando de 120kW aproximadamente frente a 80kW. La capacidad del depósito de combustible es aprox. 250-300 litros. Las perforadoras eléctricas tienen 25 metros de línea de suministro, lo que dan gran libertad de movimiento sin necesidad de cambiar la posición de la fuente de alimentación.

-Sistema hidráulico. El motor diesel alimenta a tres circuitos hidráulicos. El motor eléctrico alimenta únicamente a dos circuitos hidráulicos, su tensión nominal en línea es 400V y la protección es IP54. El sistema hidráulico para motor diesel como para motor eléctrico se compone de un depósito de aprox. 500 litros y genera presiones de alrededor de 250 bares.

-La característica principal de las micropilotadoras es la reducida dimensión y la versatilidad para la ejecución de cimentaciones profundas en solares de dimensiones reducidas. Esto es debido a las diversas posiciones del mástil perforador, que le permiten girar ángulos verticales y horizontales. Su longitud está entre 2-7m, la velocidad de descenso y ascenso de 30 a 35 m/min, el par máximo de rotación entre 12-30 kNm, la velocidad de rotación de 0-100 rpm, tiene de 2 a 5 velocidades, y acepta distintos diámetros de varillaje 50mm, 65mm, 76mm…

-Respecto al peso, las perforadoras eléctricas son más ligeras que las de motor diesel, al igual que las montadas sobre orugas son más ligeras (2-6 toneladas) que las montadas sobre camión (16 toneladas). Respecto a las dimensiones, se debe diferenciar entre la longitud y altura en funcionamiento, 6,5 y 6-10m respectivamente y la longitud y altura de transporte 6 y 3,5m respectivamente, la anchura es constante 2,5 metros.

-Existen también máquinas de gálibo bajo y anchura mínima para poder perforar en sitios difíciles tales como en el interior de edificios existentes. Para ello el dispositivo en alimentado por una fuente de alimentación independiente que es accionado por motor diesel o eléctrico. Gracias a esto se logran perforadoras que pueden atravesar puertas de 2m de alto y 750mm de ancho. Opcionalmente se pueden disponer estabilizantes delanteros hidráulicos. Además estos dispositivos para sitios reducidos poseen un giro horizontal del mástil de ± 35^o y un giro vertical de ±45^o.

-Los equipos de inyección están constituidos por al menos una mezcladora, un agitador y una bomba de inyección. La mezcladora deberá ser de alta turbulencia, de forma que garantice la calidad y la homogeneidad de la mezcla obtenida. El agitador sirve como dispositivo de acumulación entre la mezcladora y la bomba de inyección para garantizar la continuidad de la inyección. La bomba de inyección, hidráulica o neumática, es la encargada de impulsar la mezcla durante la inyección, proporcionando los caudales y presiones especificados en proyecto. Ira provista de un manómetro para medir la presión.

Los compresores y/o bombas de agua son utilizados para proporcionar el fluido necesario para la extracción del detritus del fondo de las perforaciones.

Dentro de la maquinaria auxiliar se podrá necesitar carretilla elevadora, bombas de lodos, grupo electrógeno, camión grúa, cuba de agua, martillo picador…

Dentro de los medios auxiliares se encuentran el varillaje de perforación, la tubería de revestimiento y los fungibles de perforación.

-El varillaje de perforación consiste en una serie de varillas de acero, de longitud fija, que se van uniendo mediante roscado hasta alcanzar la profundidad de perforación deseada, que se extraen del taladro tras finalizar dicha operación para posteriormente introducir la armadura tubular definitiva del micropilote.

-En caso de inestabilidad del terreno, se procederá a realizar las perforaciones por medio de entubación recuperable. El diámetro de la camisa o tubería de revestimiento debe ser tal que permita introducir la armadura y los manguitos de unión a su través.

-Los fungibles de perforación son los elementos que dispuestos en el fondo del varillaje, se van desgastando a la par que realizan el corte del terreno. Se pueden clasificar en dos tipos, reutilizables cuando son válidos para varias perforaciones hasta su desgaste total (triconos, trialetas, coronas y tallantes) o perdidos cuando se utiliza uno en cada taladro y se queda en el fondo de la perforación tras finalizar ésta (puntazas). Se emplearán según conveniencia, pudiendo ser más eficaces unos u otros sistemas en cada zona de la obra, debido a la aparición de terrenos con estratos heterogéneos entre sí.