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Seminarios CSI - Colombia, Nicaragua, El Salvador y Guatemala
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Trabajo 3 - Pilotaje, cimentaciones profundas
*Trabajo incluido en CD Constru Aprende 1 |
| Martillos o mazas para la inca de pilotes. |
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El martillo mas simple es la maza, que consiste en un bloque de acero fundido que pesa de 250 a 1,000 kilogramos. Se eleva por medio de un torno de 1.50 a 3.00 m sobre la cabeza del pilote y luego se deja caer. La hinca de pilotes con maza es simple, pero muy lenta y se usa solamente en pequeños trabajos en los que el constructor tiene que improvisar su equipo o cuando no esta justificado el costo del traslado de equipos pesados. El martillo de vapor de simple efecto se compone de un pesado bloque de acero fundido, que es la maza, un pistón y un cilindro. Se introduce vapor o aire comprimido en el cilindro para levantar la maza 60 a 90 cm, y luego se le da salida al vapor para que la maza caiga sobre la cabeza del pilote. Estos martillos son simples y fuertes y golpean a baja velocidad, con energía relativamente constante a pesar del desgaste, los ajustes y las pequeñas variaciones en la presión del vapor. Sus características se dan en la tabla 1. En los martillos de doble efecto o diferenciales se emplean el vapor o el aire comprimido para levantar la maza y para acelerar la caída. Los golpes son más rápidos, de 95 a 240 por minuto, con lo cual se reduce el tiempo necesario para la hinca del pilote hasta se hace esta más fácil en arena suelta. El martillo puede perder parte de su eficiencia con el desgaste o el ajuste deficiente de la válvula. La energía que se desarrolla en cada golpe varia grandemente con la presión del vapor o del aire y se necesita una inspección cuidadosa para estar seguros de que dicha presión es la especificada y constante. Si él numero de golpes por minuto es aproximadamente el especificado, como se da en la tabla 1, la presión del vapor es probablemente correcta. Los martillos de vapor pueden operar con vapor o con aire comprimido; la operación con vapor es más eficiente, especialmente si se emplean generadores de vapor circulante. Si el martillo va a operar bajo el agua, lo cual se puede hacer con el de doble efecto de tipo cerrado, se necesita suministrar aire. Los martillos Diesel para la hinca de pilotes se encuentran en el mercado en tamaños cada vez mayores. El martillo Diesel se compone de un cilindro de fondo macizo y una mazapiston encerrada en el mismo. Al comenzar la hinca la maza se levanta mecánicamente y luego se deja caer. El combustible se inyecta dentro del cilindro cuando cae la maza, produciéndose la ignición por el calor del aire comprimido por la maza. El impacto y la explosión fuerzan al cilindro hacia abajo contra el pilote y a la maza hacia arriba, para repetir el ciclo automáticamente. Las mayores ventajas del martillo Diesel son: que lleva consigo la fuente de energía, es económico y se opera fácilmente. La energía por golpe es alta en relación con el peso del martillo, pero esta se desarrolla por la alta velocidad de los golpes de una maza de peso mediano. La mayor desventaja estriba en que la energía por golpe varia con la resistencia que ofrece el pilote y es extremadamente difícil valorarla en la obra. En algunos tipos de martillo Diesel la distancia del recorrido de la masa puede observar visualmente y calcular la energía, aproximadamente, por el producto del recorrido y el peso de la maza. En otros martillos se puede estimar la energía por la presión del aire generada en una cámara de rechazo situada sobre el martillo. Debido a que la energía es variable, el martillo Diesel es el que mejor se adapta a los casos en que el control de la energía no es critico, o donde este pueda se vigilado de cerca en los momentos críticos. Un martillo de doble efecto movido por presión hidráulica es algo más rápido y ligero que el equivalente de vapor, porque la presión con que funciona es mucho mayor. El sistema compacto de la bomba hidráulica es más fácil de trasladar que el voluminoso compresor de aire o la caldera de vapor; sin embargo, las altas presiones llevan aparejados problemas mecánicos más difíciles. El martillo ligero de doble efecto, producirá la misma energía en kilogrametros en el instante en que la maza hace contacto con la cabeza del pilote, que un martillo pesado de vapor simple efecto cayendo de 0.75 a 0.90 m de altura. Sin embargo, los efectos de los dos golpes son diferentes, debido a la gran diferencia de velocidades que tienen las mazas en el instante del golpe. Considérese la hinca de un clavo de vía usando primero un martillo para tachuelas dejándola caer de pocos centímetros de altura, de manera que se produzca la misma cantidad de energía que en el caso anterior. Los golpes lentos y pesados hincan el clavo, mientras que el martillo para tachuelas rebotaría. La misma diferencia de efectos se puede observar en la hinca de pilotes. La experiencia demuestra que el peso de maza debe estar entre un tercio y dos veces el peso del pilote. En la mayoría de los martillos par hinca de
pilotes es necesario usar sombreretes. Protectores para distribuir la fuerza del
golpe del martillo en la cabeza del pilote. El sombrerete se hace de acero
fundido y contiene en su interior un bloque renovable de madera, fibra o un
metal laminado y goma o un cojín plástico y contra él golpea el martillo. Los
sombreretes para la hinca de pilotes de hormigón armado pueden estar provistos
además de un cojín de madera que se coloca entre el propio sombrerete y la
cabeza del pilote.
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Figura: Hincado de Pilotes usando martillo |
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