Screw piling for construction foundation

Tipos de pilotes de tornillo para cimentaciones de construcción

Un pilote de tornillo de cimentación es una cimentación de pilotes que implica un pilote de tornillo helicoidal para transferir cargas desde una estructura a una cimentación designada. En general, un pilote en sí mismo es una columna larga y delgada construida de acero o concreto que proporciona soporte en suelos débiles o para alcanzar niveles de suelo más profundos. Lo que hace que un pilote de tornillo sea único es la presencia de una o más hélices (o cuchillas circulares) a lo largo del eje del pilote.

El tornillo en sí se ancla en la tierra girándolo como un tornillo, lo que le permite incrustarse en una amplia gama de condiciones de suelo. Una vez que se ha instalado, se puede utilizar para soportar varios tipos de cargas, incluidas cargas estructurales ligeras a pesadas, en diferentes tipos de condiciones de suelo.

Los pilotes se pueden clasificar en dos tipos amplios: pilotes que proporcionan soporte a la estructura (pilotes portantes) y pilotes que ayudan a mitigar o drenar el agua lejos de una estructura (pilotes de fricción).

• Pilotes portantes:

Estos pilotes se utilizan para transferir la carga de una estructura al suelo o roca subyacente. Se dividen en dos categorías: pilotes profundos y pilotes de apoyo en la punta.

Los pilotes profundos se refieren a los pilotes que se perforan profundamente en el suelo para alcanzar una capa de suelo portante o una formación rocosa. Por lo general, tienen al menos dos metros de profundidad. Estos pilotes se utilizan en situaciones donde el suelo superficial es débil o inestable, lo que hace imposible construir una cimentación portante. Los pilotes de tornillo, junto con otros tipos de pilotes como los de fricción y los de apoyo en la punta, se consideran pilotes profundos.

Como su nombre lo indica, los pilotes de apoyo en la punta transfieren las cargas a una roca sólida o al suelo en el "extremo" del pilote.

• Pilotes de fricción:

Los pilotes de fricción transfieren las cargas a una capa de suelo utilizando la resistencia por fricción entre la superficie del pilote y el suelo circundante. Por lo general, se utilizan en áreas con suelo débil o inestable donde la fricción puede proporcionar un soporte adecuado.

Especificaciones y mantenimiento de los pilotes de tornillo para cimentaciones de construcción

Comprender las especificaciones de los pilotes helicoidales para la construcción y su mantenimiento es esencial para los usuarios. Ayuda a tomar la decisión correcta para diferentes proyectos y asegura la longevidad a través de un cuidado adecuado.

En general, las especificaciones típicas para los pilotes de tornillo incluyen el tamaño/diámetro, las longitudes, la capacidad de carga, el material y el recubrimiento.

• Tamaño/Diámetro: El diámetro de los pilotes de tornillo puede variar mucho, desde 75 mm (3 pulgadas) hasta 610 mm (24 pulgadas). Los diámetros más pequeños, como 75 mm (3 pulgadas) o 100 mm (4 pulgadas), se utilizan para proyectos residenciales. Por otro lado, los diámetros más grandes son adecuados para proyectos comerciales o de infraestructura.
• Longitud: Las longitudes de los pilotes de tornillo también varían. Las longitudes varían de 1 metro (3.3 pies) a 6 metros (19.7 pies) en promedio. Al igual que el diámetro, las longitudes más cortas son ideales para cimentaciones poco profundas. En contraste, las más largas funcionan para cimentaciones profundas.
• Capacidad de carga: Esto se refiere al peso que puede soportar el eje del pilote de tornillo. Varía de 5 kN a 1500 kN. La capacidad de carga de cada pilote de tornillo está determinada por su diseño, material y pruebas.
• Material: Los ejes de los pilotes de tornillo suelen estar hechos de acero, y los grados varían según las especificaciones. Por ejemplo, algunos pueden utilizar acero dulce con una resistencia específica, mientras que otros pueden elegir opciones más robustas, dependiendo de las necesidades del proyecto.
• Recubrimiento: Esto se refiere a la pintura protectora o capa de galvanización en el pilote de tornillo. Lo protege del óxido causado por el drenaje del agua o cualquier otra acumulación de humedad. La galvanización ofrece un período de protección más largo en comparación con las pinturas.

Para garantizar la longevidad y la idoneidad para los proyectos, los pilotes de cimentación de tornillo requieren mantenimiento. Los métodos de mantenimiento incluyen:

• Inspección regular: Realice inspecciones rutinarias para ver si hay indicios de daños, óxido o problemas de alineación. Compruebe la distribución de la carga y busque cualquier signo de asentamiento alrededor de las cimentaciones.
• Protección contra la corrosión: Aplique recubrimientos o ánodos para evitar cualquier tipo de corrosión. Asegúrese siempre de que los pilotes estén recubiertos con pintura o galvanizados para mejorar su vida útil.
• Eliminación de residuos: Limpie siempre los pilotes para eliminar cualquier tipo de residuo o depósito. Evite los depósitos químicos que pueden provocar corrosión.
• Utilizar protección anódica: En algunos casos, puede ser necesario utilizar ánodos de sacrificio para ofrecer protección contra la corrosión. Esto suele ser vital en áreas con una exposición extensa a la humedad o a suelos agresivos.
• Entubado: Esta es una técnica que se utiliza para evitar daños al pilote durante la excavación. Implica cubrir el pilote con un material adecuado para proteger su integridad.

Escenarios de aplicación de los pilotes de tornillo para cimentaciones de construcción

La versatilidad de los pilotes de tornillo se presta bien a muchas aplicaciones de construcción, particularmente en infraestructura e ingeniería civil.

• Cimentación para estructuras

  Los pilotes de tornillo profundos ofrecen cimentaciones portantes fiables para varias estructuras, desde edificios residenciales hasta comerciales, industriales e institucionales. Son particularmente adecuados para estructuras pesadas, respaldados por la necesidad de cimentaciones fuertes para garantizar la integridad estructural.

• Cimentaciones para estructuras temporales e infraestructura de eventos

  Las cimentaciones de pilotes de tornillo pueden soportar estructuras temporales como escenarios de festivales, carpas de exposiciones y gradas de tribuna, que requieren seguridad para las multitudes y cimentaciones sólidas pero extraíbles.

• Construcción de puentes

  En la construcción de puentes, los pilotes de tornillo se pueden utilizar como pilares de cimentación profunda para soportar vigas de puente, columnas u otros elementos estructurales. Son adecuados para varios tipos de puentes, como los puentes de apoyo con pilotes de tornillo, donde los niveles de cimentación existentes se profundizan utilizando pilotes de tornillo, o los puentes en voladizo que se extienden sobre el agua sin soportes tradicionales.

• Muros de contención y clavado de suelo

  Los muros de clavado de suelo son un tipo de muro de contención en el que el suelo se estabiliza mediante elementos horizontales de concreto reforzado llamados clavos. Los pilotes de tornillo también pueden proporcionar soporte estructural para muros de contención, que sirven para retener el suelo o el agua subterránea al excavar en áreas inclinadas. Los muros de contención con pilotes se utilizan típicamente para excavaciones profundas adyacentes a zonas urbanas, así como a lo largo de propiedades frente al mar adyacentes a lagos o ríos. Ayudan a estabilizar el sitio de construcción y a prevenir la erosión del suelo. Esto también ayuda a contener cualquier suelo o agua que se filtre a la zona de construcción.

  En ciertas situaciones, puede ser necesario estabilizar el suelo circundante utilizando clavos de suelo. El clavado de suelo es una solución rentable que permite estabilizar materiales terrestres inclinados o verticales utilizando tuberías verticales reforzadas. Esta técnica ofrece un método adicional de soporte cuando es necesario para establecer excavaciones profundas. El uso de pilotes de tornillo para clavos de suelo o muros de contención ayuda a crear condiciones de trabajo seguras antes de comenzar las operaciones de excavación.

Cómo elegir los pilotes de tornillo para cimentaciones de construcción

Hay varios factores que deben considerarse al elegir los pilotes de tornillo para la construcción. Antes de tomar una decisión, deben discutir los siguientes temas clave con el proveedor.

• Condiciones del terreno

  Las condiciones del suelo en el sitio son muy importantes para el rendimiento y la longevidad del pilote. Por lo tanto, los compradores deben contratar a un ingeniero geotécnico para analizar el terreno y determinar su composición. Con esta información, los compradores pueden seleccionar pilotes con un diámetro, una longitud y una geometría de eje y placa adecuados.

• Tamaño del proyecto y demandas de carga

  El tamaño del proyecto y los requisitos de carga influirán en el tipo y la cantidad de pilotes de tornillo utilizados. Los compradores deben considerar las cargas máximas que la cimentación debe soportar, incluidas las cargas estáticas y dinámicas, así como la distribución de las cargas a través del área de la cimentación. Con base en esta evaluación, los compradores pueden determinar el tamaño, la capacidad y la cantidad de pilotes de tornillo que pueden transferir las cargas al suelo de manera efectiva.

• Sostenibilidad

  Si los compradores están preocupados por la sostenibilidad del proyecto, deben elegir pilotes con materiales reutilizables y reciclables. También deben asegurarse de que el método de instalación del pilote minimice la degradación ambiental y las emisiones de carbono.

• Coste

  Los factores de costo son importantes para considerar, pero no deben ser la única base para tomar decisiones. Elija pilotes que brinden el mejor valor y rendimiento para los requisitos y condiciones específicos del proyecto, y considere sus beneficios a largo plazo.

• Métodos de instalación y logística

  Los compradores también deben considerar la logística del transporte de los pilotes al sitio y sus métodos de instalación. Deben asegurarse de que se utilice equipo adecuado para los procesos de carga y descarga para evitar cualquier daño a los pilotes.

• Cumplimiento normativo

  Asegúrese de que se cumplan las regulaciones con respecto a la calidad y resistencia de los materiales utilizados para los pilotes de tornillo. Seleccione pilotes que cumplan o superen las normas de la industria y que estén debidamente certificados.

Preguntas y respuestas

P1: ¿Cómo pueden los compradores determinar la calidad de los pilotes de tornillo?

A1: Los compradores pueden comprobar si el fabricante del pilote utiliza un buen material de acero averiguando el grado del acero y comprobando sus especificaciones. Además, pueden determinar la durabilidad del pilote de tornillo conociendo el tratamiento superficial y cómo resiste la corrosión.

P2: ¿Cuáles son las tendencias recientes en la tecnología de los pilotes de tornillo?

A2: Algunos avances en la tecnología de los pilotes de tornillo son la integración de consideraciones ambientales, pilotes híbridos y pilotes inteligentes. Además, el mercado se está inclinando hacia las prácticas sostenibles utilizando materiales reciclables para los pilotes de tornillo. Además, la vida útil de una cimentación se puede extender utilizando pilotes híbridos que combinan las propiedades de diferentes materiales. Además, los pilotes inteligentes se refieren a pilotes instrumentados integrados con sensores para monitorear la condición de una cimentación en tiempo real.

P3: ¿Cuál es la capacidad de carga de los pilotes de tornillo?

A3: En general, la capacidad de carga de un pilote de tornillo depende de su tamaño o diámetro, longitud, condiciones del suelo y la presencia de soportes laterales. La capacidad del pilote se puede calcular de dos maneras: la capacidad de apoyo en la punta y la capacidad de fricción superficial. La capacidad de apoyo en la punta implica la carga transferida a la roca sólida o a una capa de suelo favorable en la parte inferior del pilote. Por otro lado, la capacidad de fricción superficial se refiere a la carga transferida a lo largo de la superficie del pilote en el suelo circundante.