Construcción de Pilas Excavadas: Método con Camisas. Sistema Chicago, Gow y Benoto.

Cuando las condiciones del suelo son tales que existe el peligro de derrumbe de las paredes de la excavación, o cuando la pila se extiende más allá del nivel del agua subterránea, se usan camisas o tubos de gran diámetro para mantener el hueco en su forma hasta que se vacía el concreto.

La más económica de las camisas es la de madera con anillos de acero, que se van clavando a medida que la excavación desciende. Ver figura 12.25 a). Es el conocido “Método Chicago” pues fue usado por primera vez por la Compañía Sooy Smith en Chicago en 1894. La excavación se realiza a mano en tramos de 60 cm para arcillas blandas y de hasta 1,8 m
para arcillas firmes.

Cuando se alcanza la profundidad deseada y si el suelo es suficientemente resistente, se forma la campana de base. Las pilas construidas por el método Chicago alcanzan los 60 m de profundidad, con diámetros de hasta 3,5 rn.
Otro sistema de construcción de pilas de gran tamaño es el “Método Gow”, que utiliza tubos de acero con tramos de diferente diámetro, dándole a la pila la forma telescópica. Los tubos van disminuyendo su dimensión en 5 cm a medida que se hallan más profundos en el subsuelo, como muestra la figura 12.25 b).
El método más conocido, sin embargo, es el “Método Benoto”, para la ejecución de las pilas excavadas, el cual utiliza dos mecanismos diferentes:

a) Los cucharones trépanos
b) Movimientos vibratorios de la máquina entubadora

La figura 12.26 muestra dos modelos diferentes de cucharones trépanos, aptos para extraer grandes volúmenes de suelo en cada operación. Estos cucharones derivan su nombre de que trabajan simultáneamente como trépanos, perforando el suelo y excavándolo para formar el pozo de la pila, y son especialmente indicados para terrenos con grandes piedras de boleo en el subsuelo, o en condiciones difíciles e perforar. Debido a su forma, se los conoce también por cucharones de almeja.

Según se indica en la figura 12.26, los filosos dientes de los cucharones se abren para penetrar en el suelo, y luego se cierran herméticamente para retirarla tierra atrapada dentro del cucharón. El equipo está provisto de una gula o barra telescópica llamada “Kelly” que permite un fácil manejo del sistema. El elevado peso de los cucharones permite que éstos penetren en el suelo por calda libre, y el operativo se facilita en suelos flojos.


Hay también cucharones hidráulicos que eliminan los inconvenientes del cierre mecánico. En este caso el sistema es accionado por uno o dos gatos conectados a las palas del cucharón mediante una biela. Además, los cucharones están unidos a un cuerpo superior alargado y macizo de peso de 2 a 3 t según las dimensiones del pozo a perforar.

En suelos fácilmente desmoronables o en excavaciones bajo el agua, previamente al uso de los cucharones, se hunden tubos de encofrado mediante movimientos vibratorios de la maquinaria entubadora. Luego se extrae el suelo dentro del tubo, con los cucharones, se coloca la armadura resistente en su lugar,  y se vacía el concreto. Esta operación se realiza haciendo descender el concreto - fresco dentro de los cucharones estancos, hasta el fondo del pozo, para que no sea lavado por el agua subterránea.

Estos movimientos vibratorios de la máquina entubadora sirven también para compactar el concreto a medida que se va vaciando la pila. De esta manera, el fuste resulta rugoso, lo cual aumenta considerablemente la fricción lateral con el suelo. En algunos casos, es posible vaciar pilas con el método Benoto, inclinadas hasta 15° con respecto a la vertical.

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