Maquinaria para la Hincha de Pilotes.

Dará una idea bastante exacta de lo que es un martinete para la hinca de pilotes, nuestras figuras 150 y 151 que, aunque anticuado y rústico, es donde se basó la moderna maquinaria que luego reseñaremos. 

El martinete que describimos, es un aparato de madera cuya misión es hacer subir y bajar un peso que al oficiar de maza golpea la cabeza del pilote a cuyo esfuerzo el pilote se va hincando en el terreno.

Como más tarde veremos hay muchos tipos de martinetes, de trinquete de vapor, etc.; pero el que ahora nos ocupa es accionado mediante cuerdas de las que tira el obrero para que se eleve la maza, y luego soltarlas con lo que, la mayor, por su propio pesa golpea la cabeza del pilote, hasta que se produce el rechazo y el pilote no puede entrar más, lo que quiere decir que se ha encontrado terreno firme.

En muchas ocasiones no se llega al verdadero rechazo, sino que se da una serie de golpes con un peso determinado y si no avanza, o tiene un avance 1imitado se considera que se ha encontrado un terreno lo suficientemente firme para dar por terminada la operación. En toda esta maquinaria, repetimos, hay muchos tipos que van desde el casquillete doble de 25 metros de altura hasta el que va montado sobre camión, requiriéndose para su puesta a punto un corto espacio de tiempo.

Los martinetes de estructura metálica están compuestos de perfiles laminados con objeto de facilitar el montaje de las mismas facilitándose as un cómodo desplazamiento y su situación exacta en el punto o puntos de hincaduras es debido a unos rodillos que llevan en su base.

La energía motriz que empele a los martinetes es el vapor, merced a una caldera que llevan instalada en su base que genera una máquina y dos cabrias: una para el martillo o maza y la otra para el pilote. También, y además del vapor, puede utilizarse petróleo, electricidad, etc., siendo esta última (si se dispone de ella) la más recomendable, ya que evita humo y ruidos.

Una máquina de este tipo es el modelo XVII de la casa Franki. Puede hincar pilotes del diámetro usual con tubos de 52 centímetros de diámetro para las que se emplea una maza de 3.200 kilos en peso. La longitud máxima es de 9 metros con 70 centímetros, no obstante puede alcanzar los 18 metros mediante dispositivos de prolongación. El peso total de la máquina es de 15.000 kilos incluyendo la cabria con sus tres tambores acmetros; cabrias de 5 tambores y potencia del motor 130 CV.

Para pilotes de gran longitud, la casa antes citada fabrica otro tipo que denomina XIII y que es capaz para pilotes cualquiera que sea su diámetro. Las características de esta máquina son: Longitud máxima de pilotes = 30 metros; cabria de 6 tambores y potencia del motor 130 CV.

Desde el año 1887 se viene empleando con éxito, en los Estados Unidos, el martillo Warrington-Vulcan de simple efecto accionado por aire comprimido a media presión o vapor y cuya maza es un peso equivalente al del total de la máquina. Su conjunto se mueve por medio del aire comprimido o vapor, aunque en la caída de la maza sólo interviene la gravedad.

Siendo relativamente pequeña la altura desde donde cae el pisón, el pilote recibe el impacto sin que su cabeza se agriete ni dañe y sin que se produzca excesivo rechazo o vibración.

Una pequeña válvula de distribución y un pequeño paso de vapor o aire comprimido, actúan de reductores con lo que I gasto es el mínimo.

Los perfiles laminados de hierros en U constituyen la armazón de la máquina y disponiendo dos de ellos a uno y otro costado de la misma, actuarán de guía para el martillo.

Como es natural existen muchos modelos, pero para determinar el más conveniente hay que considerar las características del terreno y la relación entre peso del mazo y del pilote. Como regla general se estima que el mazo debe tener la suficiente energía para sobreponerse a la inercia del pilote, la fricción peculiar y resistencia elástica y el suficiente peso para que, durante el impacto, se reduzca al mínimo la inevitable pérdida de energía.

En las tablas 23 y 24 presentamos las características de los martillos a utilizar, según las condiciones del terreno, martillos y pilote empleado. Los martillos son de la casa Warrington-Vulcan.

Características de Martillos para Hinchar Pilotes. Tablas.

Cálculo de Pilotes: Consideraciones para Pilotes de Hormigón Armado y de Madera.

El cálculo de pilotes se realiza teniendo en cuenta:

a) Su construcción.
b) El transporte del taller a la obra por las vibraciones que sufre el material.
e) Su Levantamiento por grúa.
d) Su hinca.
e) Las cargas a soportar.

Como regla general se puede decir que el cálculo se basa, principalmente, en los esfuerzos que sufre durante su transporte y la tensión producida al ser izado por la grúa para prepararlo a la hinca.

También, como es natural, entra en juego la sección del hormigón y del hierro de que está compuesta su armadura; así como también la transmisión de fuerzas por frotamiento con el terreno y presión de la punta. 

Aunque estas circunstancias quedarán perfectamente determinadas con pilotes y cargas de ensayo, empíricamente se puede tomar la de l’2 toneladas por cada centímetro de longitud del pilote enteramente embutido en el terreno.

Una vez determinado el número de pilotes a colocar, será necesario determinar la forma de la losa sobre la que irá la construcción cuya forma geométrica se habrá escogido, partiendo de colocar los pilotes al tresbolillo, formar una figura (losa) cuadrada, rectangular o poligonal, según más interese en cada caso.

Despreciando el peso propio de la losa y el de la tierra superpuesta, se determinarán, para el cálculo de las mismas, los momentos y la reacción que el pilote ejerce en su eje, pues es necesario tener muy en cuenta el esfuerzo cortante a que está sometida la losa.

Seguidamente y por las tablas, damos las diferentes medidas de las losas para cimentaciones con pilotes de hormigón armado y de madera. La carga concentrada es de 30 toneladas para los primeros y 15 para los segundos La distancia entre ejes es de 0’90 y 0’75 respectivamente.

Extracción de Pilotes.

La extracción de los pilotes se realiza generalmente sólo en los casos en que se han colocado de forma transitoria, pudiéndose realizar esta operación con un trozo de palanca (fig. 148) que, como podrá observar el lector, por uno de sus extremos tiene dispuesta una tenaza, un anillo de agarre o una cadena, según expresa la citada figura. 

Figura 148

Figura 148

Otro procedimiento, que para pilotes de gran longitud es más eficaz, consiste en utilizar una prensa hidráulica (fig. 149) que colocada en forma fija permite un desarrollo de mayor fuerza extractora y es de fácil manejo.

También, en ciertas ocasiones, se utilizan explosivos.

DESMOCHADO DE PILOTES: Colocación de Pilotes.

El desmochado de los pilotes consiste en cortarlos a nivel de la rasante del terreno.

COLOCACION DE PILOTES
Los pilotes se colocan al tresbolillo o formando otras figuras semejantes. De entre ellos se retira la tierra removida, cuyos huecos se rellenan con hormigón. Posteriormente se forma (enmarcándolos a todos) un emparrillado de madera chapada, sobre la que se apoya toda la construcción o edificio; algo similar a lo representado en la figura 147.

Para mayor facilidad de hincar el pilotaje oblicuamente, se usan pilotes de tornillo, que son los que, en vez de una punta característica, tienen un tornillo.

Si la longitud o la profundidad que hay que alcanzar es tal que no es posible contar con pilotes de madera de una sola pieza, pueden empalmarse dos, uniéndolas primero sólidamente con varillas de hierro y luego recubriéndolas con hormigón. 

 Figura 147

Pilotes Derquí.

Otro tipo de pilote de los más empleados en España es el «Derquí». Sus características corresponden al de tipo Strauss, aunque más perfeccionado. El hormigonado se efectúa mediante una campana de cierre estanco. Las tuberías de moldeo y perforación se recuperan por fases.

El vertido del hormigón en el interior del tubo se efectúa disponiendo una tolva o campana en su parte superior con cierre totalmente estanco y el llenado se realiza sin disgregación del árido, con lo que se logra una mayor homogeneidad del material.

Otro tipo de pilote Derquí es el conocido con el nombre de «con estroma» y que es muy adecuado para terrenos muy blandos, caracterizándose por tener la base ensanchada y una doble armadura, la normal y otra de tela metálica cuya forma recuerda los antiguos corsés femeninos y que se coloca después de vertido el hormigón en la base ampliada. Se emplean, como puede verse en las figuras 144, 145 y 146, dos tubos de diferente diámetro, el mayor para dar a la base el ensanche necesario (fig. 144), y una vez hormigonado éste y colocado el corsé de tela metálica se coloca el segundo tubo (figs. 145). A medida que se va hormigonando se retiran los dos tubos, realizando el vertido del hormigón como en el pilote descrito en primer lugar por medio de la tolva o campana Derquí.

Para cargas muy próximas entre sí y fuertemente concentradas, se utiliza el pilote Derquí con ensanche excavado, cuyo procedimiento consiste, mediante trépanos ya rotativos, ya por percusión y con tubos, llegar hasta la profundidad conveniente a la del pilote, menos dos metros a fin de poder ensanchar la base.

Pilote Radio.

Es uno de los más usados en España. La perforación se efectúa como si se tratara de un sondeo de gran diámetro, con diversos elementos, de forma que se van conociendo las diversas zonas de terreno que se van atravesando, con lo que se adapta la longitud del pilote a la resistencia de éstos.

Una vez perforado, se coloca la armadura y acto seguido se rellena con hormigón mediante una cuchara especial, cerrada en su extremo inferior por una válvula automática que se abre cuando se apoya en el fondo, con lo que se evita que el hormigón se mezcle con el agua que pueda existir entre el tubo y la forma. Se va rellenando por partes y lentamente se apisona a la vez que se va retirando el tubo de forma, con lo que el pilote no sale cilíndrico sino con protuberancias que son como las resultantes de su adherencia en el terreno.

El diámetro de los tubos es entre 35 y 45 cm, lo que resulta para el pilote de 40 a 60 cm según el terreno y sus características.

Para terrenos de poca consistencia son de gran aplicación.

Pilotes Wilhem.

Este es un sistema perfeccionado del <<Simplex>>, en el sentido de darle más superficie a la base, para lo que se utiliza un explosivo que al estallar hace un cono esférico, por donde se introduce el hormigón (figuras 140, 141, 142 y 143). 

Figuras 140, 141, 142 y 143

Su proceso de construcción es el siguiente:

1. ° En el terreno se hinca un tubo de acero en cuyo seno inferior se deposita una carga de dinamita protegida con un tablero de madera.

2. ° Se rellena el tubo con hormigón fluido.

 
3. ° Se extrae un poco de tubo y se provoca la explosión, a cuyo efecto el terreno se comprime, produciéndose el vano esférico mencionado anteriormente, y que pasa a ocupar el hormigón fluido.
 
4. ° Se rellena el tubo, que se va sacando poco a poco hasta la formación del pilote.