Minipalo GEOSYSTEM®
Consolidación resinas o cementos expandentes
El hundimiento de la tierra puede ser de diferentes tipos; hundimiento inmediato o a largo plazo, hundimiento diferencial, rotación-traslación rígida del edificio. En todos estos casos se pueden emprender acciones encaminadas a la consolidación de las bases, tanto directa como indirectamente.
Minipalo GEOSYSTEM®: Utilizo para la adecuación sísmica de las construcciones
Los deslizamientos y las grietas en edificios de mampostería y en las estructuras en general, son normalmente debidos al hundimiento de la tierra, sin embargo, según de la complejidad del sistema suelo / zapata y debido a la dificultad que conlleva la inspección y el relevo de las zapatas existentes, no siempre es posible determinar la causa.
El hundimiento de la tierra puede ser de diferentes tipos; hundimiento inmediato o a largo plazo, hundimiento diferencial, rotación-traslación rígida del edificio.
Esta diferencia puede atribuirse a las cargas impuestas a la estructura (permanentes y accidentales), a los fenómenos de subsidencia, a las variaciones en las aguas subterráneas, a un aumento de cargas, a vibraciones, así como ser generada por eventos sísmicos.
En todos estos casos se pueden emprender acciones encaminadas a la consolidación de las bases, tanto directa como indirectamente.
Acciones directas
Son aquellas que actúan directamente sobre la estructura de la zapata conllevando un refuerzo y un endurecimiento.
Estos son, por ejemplo, el apeo, la ampliación de los fondos de zapata, las profundas sub-bases por medio de pilotes de gran diámetro o mediante micropilotes de diámetro reducido etc…
Acciones indirectas
Son aquellas que no operan directamente sobre las estructuras de cimentación, pero son dirigidas a reducir el hundimiento diferencial operando en el entorno de la obra de zapata, por ejemplo las inyecciones a base de mezcla de cemento, betonita y aditivos, o inyecciones de resinas expandentes, con el objetivo de mejorar la estabilidad del suelo que rodea la base, también se puede intervenir con una mezcla de agua-cemento a profundidad significativa o proceder con la consolidación del suelo con drenajes verticales.
Las ventajas de la tecnología Minipalo GEOSYSTEM®
Edilsystem srl, en los últimos años, ha logrado probar y comprobar una solución innovadora y revolucionaria con la nueva tecnología patentada «minipalo GEO-SYSTEM ®«, que combina el sistema de consolidación de zapata directo con el sistema de zapata indirecto, aprovechando al máximo las ventajas de cada tecnología, utilizando una acción que combina el uso de una mezcla de inyección expandente, a los polos de diámetro reducido, alcanzando las capas más profundas del suelo.
El uso de «minipalos GEOSYSTEM®» es ideal para la consolidación de las fundaciones de ajuste sísmico, gracias a la facilidad de instalación mediante el uso de máquinas de reducidas dimensiones, que pueden utilizarse dentro de edificios y en espacios muy limitado, por lo que es posible lograr resultados inalcanzables.
Los «minipalos GEOSYSTEM®» son pilas armadas de pequeño diámetro cuya instalación se lleva a cabo con perforación directa, utilizando como sonda de perforación de las barras huecas conectadas entre sí mediante manguitos provistos de válvulas de retención, que permanecerán en la obra como refuerzo, con una punta de perforación a perder (elegido de acuerdo con el tipo de suelo).
La siguiente inyección se realiza o con resinas poliuretànicas expandentes de alta resistencia, o con una mezcla de cemento expandente especialmente estudiado y formulado («Geo-Xp»).
Este sistema permite sacar el máximo provecho de las ventajas de cada técnica mediante la realización de una operación que combina resinas de poliuretano o morteros de cemento expandentes a palos en acero de pequeño diámetro, que hacen posible transferir la carga y las solicitaciones del sistema de zapata superficial a las capas más profundas del suelo y al mismo tiempo, proceder a la consolidación del suelo por debajo de los cimientos existentes.
La inyección con resinas de poliuretano pueden ser reemplazadas con la inyección a través del cable de la barra y de los orificios de la punta de perforación de una suspensión de agua / cemento del tipo normal o una suspensión de agua / cemento del tipo expansión «Geo-Xp», o mediante el uso de una mezcla obtenida con el empleo de un aglutinante de dos componentes, libre de cemento, a base de materiales compuestos por minerales inorgánicos, específicos para la consolidación de suelos a baja y muy baja permeabilidad.
El producto de inyección varía en función del tipo de suelo y de las resistencias que se van a obtener.
Las barras de refuerzo, disponibles en diámetros 32/38/55 mm, pueden ser de diferente longitud en función de la necesidad y están conectados entre sí por medio de manguitos de acoplamiento, equipados con válvulas de no retorno, especialmente estudiados.
Los valores de agarre laterales entre el cuerpo de inyección y el suelo, por los «minipali-GEO-SYSTEM®», gracias a la peculiaridad de su realización que se lleva a cabo en una única fase – realización del orificio de perforación con la inserción simultánea de armadura y posterior por inyección ,son superiores a los de micropilotes y los palos no inyectados.
La técnica de posa permite:
– Mejorar las propiedades mecánicas del suelo en la interfaz minipalo-suelo;
– Obtener una alta resistencia al corte entre el bulbo de inyección y el mismo suelo;
– Reducir el hundimiento en la cabeza del minipalo y generar una mayor rigidez en la zapata;
– Aumentar la velocidad de ejecución;
– Evitar el uso de un tubo de revestimiento (camisa) en el caso de perforaciones en el suelos blandos.
En la figura se muestra el «minipalo GEO-SYSTEM» inyectados con espumas de poliuretano, dotado de punta de perforación, centrador y manguito de juntura. La realización de la cabeza del minipalo en el cruce de la base se ha realizado con chorro de micro-mortero reoplástica, sin contracción, a rápido endurecimiento: MICROGROUT INJECTION ANCHOR, especifica para la construcción de minipalos
El «minipalo GEO-SYSTEM ®» ha sido probado con pruebas de carga en verdadera grandeza de la Universidad de L’Aquila Departamento de Estudios de Ingeniería Civil, las pruebas realizadas, de tipo axial, se han llevado a cabo para definir las curvas de carga / hundimiento en la cabeza del minipalo e identificar el alcance límite del conjunto palo-suelo.
1. Eje Minipalo
2. Plan de campo/acera
3. Armadura
4. Perforación con rotopercusiòn usando maquinaria específica
5. Inyección con cementos expandentes o alternativamente resinas de poliuretano
La consolidación de las bases a través de la combinación de palos en acero de pequeño diámetro autoperforantes con inyección de resina de poliuretano o morteros de cemento expandentes en el suelo circundante, reduce las causas de la hundimiento/ movimiento del suelo y la consecuente degradación de los edificios y estructuras.
Una mejora en el comportamiento de tales edificios con respecto a los terremotos se puede lograr mediante la reducción de la carencias en la continuidad / vinculación de fundaciones existentes.
La tecnología «minipalo GEO-SYSTEM ®», junto con la implementación de los elementos estructurales horizontales (tales como bordillos, perfiles de acero anclados a la mampostería y vigas estructuralmente relacionadas con paneles de yeso reforzadas), permite aumentar la rigidez de las estructuras de cimentación de mampostería, haciéndolas idóneas a resistir también a esfuerzos de tracción.
Esta tecnología, como ha surgido de las pruebas realizadas, se puede utilizar de manera válida tanto para la consolidación de las fundaciones y apuntalamiento, como para la construcción de los anclajes de estructuras de apoyo para la consolidación de taludes y pendientes, para el clavado de suelos, para la construcción y la consolidación de túneles, para la realización de los tirantes de unión (pasivos como alternativa a tirantes activos), además de ser empleada en combinación con el uso de aisladores sísmicos y disipadores.
Ajustes sísmicos importantes ya se han realizado en todo el territorio nacional en los edificios de diferentes tamaños y con diferentes características estructurales.
La interacción suelo-minipalo-estructura es un aspecto importante que hay que tener en cuenta en la fase de diseño, sobre todo cuando entra en juego la tensión sísmica; la aceleración transmitida a la estructura, de hecho, puede inducir fuerzas de inercia tales que pueden dañar la cabeza de la minipalo.
Gracias a la técnica especial de colocación, con el «minipalo GEO-SYSTEM®» se pueden alcanzar valores importantes de agarre lateral y, tras el llenado completo del volumen perforado, hay una conexión excelente minipalo-suelo que puede conferir al minipalo un alta capacidad de absorción de las tensiones, además de contener los esfuerzos de flexiones y deflexiones en correspondencia con las cabezas de anclaje, que generalmente tienden a ser amplificados si hay una separación entre el cuerpo de inyección y el suelo circundante.
Por lo tanto, la cabeza del minipalo representa un área crítica que hay que dimensionar de manera apropiada, en función de las cargas superpuestas y el tipo de fundaciones.
Utilizo de los Minipalo GEOSYSTEM® en suelos licuefables
El «minipalo GEO-SYSTEM®» puede ser utilizado con éxito también para la mejoría sísmica de los edificios construidos en suelos susceptibles a la licuefacción (tal como se ha manifestado durante el terremoto de 2012 en Emilia).
Incluso con estos tipos de terrenos los «minipalos GEO-SYSTEM®» constituyen una armadura válida lo que permite mejorar las propiedades mecánicas, dando lugar a un confinamiento tal como para limitar el riesgo de licuefacción.
La tecnología de «minipalo GEO-SYSTEM®», de hecho, permite consolidar también estos tipos de suelo, aumentando la cohesión y al mismo tiempo transfiriendo la carga a las capas de suelo que no son susceptibles a la licuefacción, reduciendo el riesgo, tal como se recomienda por la legislación NTC-2008.
En conclusión, se puede decir que el «minipalo GEO-SYSTEM ®» es la solución ideal para la adecuación sísmica de los edificios existentes, así como para la creación de nuevas zapatas.
