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MOVIMIENTO DE TIERRA
Normalmente se denomina “movimiento de tierra” a las distintas operaciones que se realizan en los trabajos de modificación de un determinado RELIEVE DE UN TERRENO ya sea para elevarlo (agregar tierra) o rebajarlo (retirar tierra).
Nosotros nos ocuparemos del Movimiento de tierra en la construcción de edificios. Otro tipo de obras como ser: construcción de caminos, diques, puentes, ferrocarriles, no entran en los límites de nuestros propósitos. Tampoco veremos el caso de movimiento de rocas pues es poco frecuente construir edificios sobre rocas puras.
Los trabajos de movimiento de tierra más comunes en la construcción de edificios son:
1- Excavación para: sótanos, cimientos de muros, tanques, fundaciones, zanjas, pozos, etc.
2- Rellenos de: Pozos, zanjas, y algunas veces de sótanos.
3- Terraplenes: Elevar el nivel del suelo de un terreno o parte del mismo.
4- Desmontes: Bajar el nivel del suelo de un terreno o parte del mismo.
La realización de los trabajos mencionados requiere la ejecución de operaciones básicas o tareas de: cava o extracción, carga, transporte, descarga, desparramo- apisonado, etc.
Estas operaciones o tareas pueden ser realizadas en forma manual o mecánica o por lo que es más común por combinación de ambas, dependiendo en general de la importancia de los trabajos y a veces del momento de la realización de las mismas.
Las máquinas y equipos deben ser transportados e la obra, instalados, además se debe disponer de espacio suficiente para poder operar y contar con los obreros expertos en su manejo.
Por ello, durante la ejecución de una obra, ya en estado avanzado, a veces, no es posible utilizar medios mecánicos por falta de espacio suficiente para que los mismos operen o por resultar antieconómico su traslado e instalación por el pequeño volumen de tierra a mover.
Cuando el movimiento de tierra es de importancia, por su volumen, es de fundamental necesidad, por razones económico y técnicas, preparar un PLAN DE TRABAJOS para no dejar inactivas las maquinarias, equipos y personal destinado a las tareas de movimiento de tierra. Por ello vamos a citar los “factores básicos” que deben tenerse en cuenta cuando se prepara un plan de trabajo y que al mismo tiempo inciden en el costo del movimiento de tierra.
FACTORES BASICOS QUE INCIDEN EN EL COSTO
1- Propiedades físicas del terreno. Principalmente: grado de compactación, grado de humedad, coeficiente de esponjamiento, coeficiente de recompactación, talud natural (cohesión).
2- Profundidad de la excavación.
3- Altura de elevación de la tierra.
4- Dimensiones de la excavación.
5- Forma geométrica de la excavación.
6- Presencia de agua subterránea.
7- Necesidad de apuntalamientos o entibaciones.
8- Rigores climáticos (del lugar geográfico y estación del año en que se efectúa el movimiento de tierra).
9- Utilización de adecuados medios mecánicos o manuales.
Todos éstos factores pueden ser conocidos previamente a la iniciación del movimiento de tierra ya que en su mayoría dependen del proyecto de la obra y de los resultados que arroja el estudio del suelo.
Los rigores climáticos, como ser los días lluviosos, deben tenerse muy en cuenta al confeccionar el Plan de Trabajo pues además de la no realización de tarea durante el día en que llueve, la inactividad puede extenderse por uno o varios días después, por la imposibilidad de realizar tareas en terrenos anegados o fangosos.
Al solo efecto informativo podemos decir que en el caso de la ciudad de Buenos Aires de los 365 días del año calendario son trabajables solamente 220 días si es que no se trabaja los días sábados, domingos, feriados y de lluvia, siendo estos últimos aproximadamente 40 días anuales.
Para los fines que nos proponemos damos por conocidas las “propiedades físicas de los suelos” y solamente haremos algunas referencias para una mayor comprensión de lo que expondremos. Por lo dicho nos interesa hacer referencia a los siguientes conceptos:
- Esponjamiento (e): Es el aumento del volumen del suelo al pasar del “estado firme” (Vf) al “estado suelto” (Vs).
Por ello:
e = Vs = coeficiente esponjamiento > 1
Vf
Hacen excepción a esta regla la piedra pómez(ceniza volcánica) y algunos suelos de aluvión que por el contrario, se reducen en volumen cuando se los extrae de su condición natural.
Los valores de los coeficientes de esponjamiento (e) son mayores de la unidad y varían según el tipo de suelo.
- Coeficiente de recompatación: (re) (o compresibilidad): Es el volumen de suelo necesario para pasar del estado suelto (Vs) al estado de compactado artificialmente (V´f).
Por ello:
re = Vs = coeficiente recompactación > 1
V´f
Los valores de los coeficientes de recompactación (re) son mayores de la unidad y varían según el tipo de suelo.
Es de hacer notar que en los trabajos de movimiento de tierra las excavaciones se miden por volumen en estado firme (Vf) y los transportes de tierra por volumen en estado suelto (Vs).
- Talud Natural: Es la pendiente o inclinación que deben tener los parámetros de las excavaciones para evitar su desmoronamiento.
Podemos, también definirlo como el plano para el cual el suelo toma la posición de equilibrio. Lo expresamos por el ángulo j que dicho plano o parámetro forma con la horizontal, fig. 1
Este ángulo j varía según el tipo de suelo considerado. Es común expresarlo también por la relación y/x indicada en la fig. 1, según el tipo de suelo.
CLASIFICACION DE SUELOS
También, a los fines de nuestros propósitos, haremos esta clasificación según la Herramienta Manual necesaria para la cava del suelo.(pasarlo del estado “firme” al “suelto”) que de alguna forma depende del grado de cohesión y de la dureza.
Bajo el aspecto enunciado dividimos los suelos en los siguientes cinco grandes grupos, dando para cada uno de ellos, los correspondientes coeficientes de esponjamiento (e), de recompactación(re) y los valores aproximados del ángulo jdel talud natural.
1- TERRENOS CAVABLES CON PALA ANCHA
Son suelos sin cohesión.
Comprende: arenas sueltas, gravillas y tierras sueltas constituidas por arena y gravilla.
En Buenos Aires son suelos muy comunes en la cercanía del Riachuelo.
e= 1,10 – 1,15 ; re= 1,05 a 1,10 ; j @ 35° y @ 2
x 3
2- TERRENOS CAVABLES CON PALA PANTEAR
Son terrenos de poca cohesión.
Comprende: Arcillas, toscas blandas, arenas mojadas, etc.
En Buenos Aires también son frecuentes en las cercanías del Riachuelo.
e= 1,15 a 1,25 ; re = 1,10 a 1,15 ; j @ 45° y @ 2
x 2
3- TERRENOS CAVABLES CON PICO
Son terrenos de mucha cohesión:
Comprende: tosca dura, margas, arcillas pegajosas.
Es el suelo más común en la ciudad de Buenos Aires.
e= 1,23 a 1,35 ; re= 1,15 a 1,20 ; j @ 65° y @ 2
x 1
4- TERRENOS CAVABLES CON PICO Y BARRETA
Son terrenos muy duros.
Comprende: Rocas blandas, rocas desmoronables.
Son terrenos comunes en las barrancas del Río de la Plata
e= 1,35 a 1,50 ; re= 1,20 a 1,25 ; j @ 75° y @ 4
x 1
5- TERRENOS DISGRAGABLES CON BARRENO Y EXPLOSIVOS
Son Rocas compactas y/o estratificadas
e= 1,50 a 1,60 ; re= 1,25 a 1,35 ; j @ 80 y @ 5
x 1
Los valores de los taludes naturales consignados pueden ser tomados para el caso de excavaciones provisorias (excavaciones para sótano, zanjas para cimientos, etc.) es decir cuando el suelo natural queda expuesto a la intemperie (lluvia, heladas, variaciones de temperatura, etc.), un tiempo corto y solamente el necesario para poder ejecutar las estructuras que pueden absorber en forma definitiva los empujes del suelo. Cuando el tiempo de exposición es largo los taludes deben protegerse en forma adecuada.
La inclinación de los taludes puede ser influenciada en forma desfavorable por aguas, procedentes de lluvias o infiltraciones como también de trepitaciones provocadas por máquinas, por cargas situadas en las inmediaciones de la excavación que modifican el plano de equilibrio.
En cada caso particular de excavación, éstos diferentes factores deben ser examinados antes de iniciar la misma y de ser necesario proceder al apuntalamiento de dichos taludes.
MEDIOS UTILIZADOS PARA MOVIMIENTO DE TIERRA
Como ya se dijo, los movimientos de tierra pueden realizarse manualmente con la ayuda de herramientas y equipos apropiados o mediante elementos mecánicos.
MEDIOS MANUALES MAS COMUNES
Nos referiremos a los empleados generalmente para pequeñas excavaciones de: cimientos de muros, zanjas y pozos en edificios y como elementos auxiliares o complementarios de los medios mecánicos.
1- Para excavar (transformar el suelo suelto): se utiliza la “pala ancha” (o terrera) de acero estampado con mango de madera fig. 2, la “pala de puntear” también de acero y mango de madera fig. 3, el “pico” de acero con mango de madera fig. 4, la “barreta” (no tiene mango) fig. 5.
2- Para hacer agujeros: se utiliza (también aquí según el tipo de suelo) la llamada “pala bizcachera”, el “barreno” o “taladro”.
3- Para la carga en recipiente: se utiliza la pala ancha y los trozos grandes directamente con las manos.
4- Para el transporte vertical:
a) Utilizando palas anchas (lanzamiento, paleo directo o tiro) se alcanzan alturas de 1,50 a 2,00m. de un solo tiro.
b) Poleas, aparejos o molinillos accionados manualmente y llevando en los extremos de los cables baldes o canastos fig. 6.
c) Carretillas: subiendo en rampas con pendiente de 6° a 10°. Tienen una sola rueda y la caja de carga generalmente metálica. Por la forma de la caja se distinguen dos tipos: “cuartilla (o francesa) que tiene las paredes de la caja casi verticales fig. 7 con capacidades de 0,03 m3 a 0,06 m3 y la cubeta (o inglesa) cuya caja es de forma cónica fig. 8 con capacidad de caja entre 0,05 m3 y 0,07 m3. Estas últimas tienen la ventaja de ser de rápida descarga.
d) Carrito: también subiendo en rampas de 6° a 10°. Tienen dos ruedas. Tienen capacidad de carga variable entre 0,10 y 0,15 m3 fig. 9.
5- Para el transporte horizontal:
a) Utilizando palas anchas (paleo directo) alcanzando distancias de 3 a 3,5 m. de un solo tiro.
b) Utilizando las carretillas o los carritos vistos en transporte vertical.
6- Para apisonar (compactar): se utilizan los llamados pisones esquemáticamente indicados en la fig. 10.
TIEMPOS PROMEDIOS DE MOVIMIENTO DE TIERRA
En los manuales especializados pueden entrarse tablas de “promedio de tiempos”, expresados en hora/m3, que se necesitan para la cava, paleo y/o transporte de los distintos tipos de suelos. Para el caso de zanjas y pozos pueden adoptarse en forma estimativa los siguientes tiempos para las tareas de “cava” y “paleo” por lo cual la tierra removida se acopia en el borde de la excavación.
a) Tiempos promedio de excavación y paleo para zanjas de 50 cm. a 80 cm. de ancho, profundidad
hasta 2,00 m. expresados en volumen de “tierra firme”.
b) Idem anterior para “pozos” de sección rectangular (1x2) o circular hasta una profundidad de 10 m. Utilizando molinillo.
MEDIOS MECANICOS
Cuando el movimiento de tierra es de importancia el empleo juicioso de medios mecánicos tiene una influencia capital sobre la productividad y por lo tanto sobre el costo de la obra. La mecanización de obras, desde hace unos años, evoluciona en forma vertiginosa, como consecuencia de la creación de nuevos medios y por el aumento constante de la potencia de los ya, existentes.
La utilización de estos medios tiene especial aplicación en obras hidráulicas, viales, en el tendido de cañerías de gran diámetro y gran longitud como también en el caso de construcción de “conjuntos habitacionales” o en la excavación de sótanos para edificios.
En el caso de la construcción de edificios su empleo se limita casi exclusivamente a la excavación de sótanos, pues como ya expresamos, su utilización puede resultar antieconómica por demandar importantes gastos de traslado (ida y vuelta), de instalación, como también atendiendo al hecho de que ocupan grandes superficies dentro de la obra, tienen que ser accionadas por personal especializado y a la falta de continuidad de realización de las tareas de excavación para bases, zanjas, pozos, etc.
En base a todo lo expresado para que la utilización de los medios mecánicos respondan al principio general de “realizar las distintas tareas al menor costo y en el menor tiempo” se hace imperativo conocer de cada uno de ellos:
a) Las características generales: en los que hace a: dimensiones, peso, medios de propulsión, potencia de motores, etc.
b) El campo de utilización principal y secundaria: Se entiende por utilización principal aquella para la cual ha sido expresamente construido y por utilización secundaria, aquella tarea que puede realizar, pero sin obtener la máxima eficacia, como puede ser un tractor transportando tierra en reemplazo de un camión.
c) El rendimiento: es decir la cantidad de suelo que puede mover el equipo en una hora continua de trabajo bajo determinadas condiciones operativas.
PRINCIPALES MEDIOS MECANICOS
Al principio de este tema vimos que las operaciones o tareas básicas que se realizan en los movimientos de tierra son:
a) cavar o extraer
b) cargar
c) transportar
d) descargar o volcar
e) desparramar
f) apisonar o compactar
Actualmente se fabrican equipos que pueden realizar una o más de estas tareas como utilización principal y otros como secundarias. Estos equipos se pueden dividir en dos grandes grupos:
I) EQUIPOS ESTACIONADOS O SEMIESTACIONADOS: llamados también excavadoras universales o palas mecánicas.
II) EQUIPOS EN MOVIMIENTO
Los primeros realizan las distintas tareas desde una posición fija mientras que los segundos las realizan por desplazamiento de todo el equipo.
A los fines de nuestros propósitos nos interesa describir someramente los siguientes equipos mecánicos utilizados en la construcción, dejando aclarado que algunos de ellos no son de utilización para movimiento de tierra:
1- Palas frontales
2- Retroexcavadoras
3- Grúas
4- Cucharón de almeja
5- Dragalinas
6- Martinete
7- Tractores
8- Perforadoras
9- Compactadoras y pisones
10-Equipos auxiliares
I) EQUIPOS ESTACIONADOS
Los equipos enumerados con los números 1 al 6 constan fundamentalmente de una unidad base a la cual se le agrega en su frente dispositivos y elementos denominados “frontales” destinados al cumplimiento de determinadas utilizaciones principales.
La unidad base está constituida por un conjunto mecánico (motores y órganos de transmisión) situados en una “caseta” que puede girar 360° alrededor de su eje vertical, fig. 11.
Esta condición de poder girar es una función básica que lo distingue de los equipos en movimiento que son montados sobre tractores.
La forma esquemática y el rango de dimensiones de esta unidad están indicados en la misma figura. Ella puede estar montada sobre orugas o neumáticos y puede tener o no propulsión propia de desplazamiento. Otras veces viene montada sobre camiones.
En general se instalan sobre:
A) ORUGAS: cuando deben operar en terrenos blandos o fangosos pues reparten mejor las cargas, originando en el suelo presiones del orden de los 0,50 kg/cm2. Pueden desarrollar su máxima potencia, pero tienen muy reducidas velocidades de desplazamiento.
B) NEUMATICOS: cuando operan sobre terrenos duros y por lo tanto más resistentes ya que las presiones que originan son del orden de los 2,5 kg/cm2. Su velocidad de desplazamiento es mayor que en el caso de tener orugas, pero, sigue siendo reducida.
C) CAMIONES: cuando se requiere un desplazamiento rápido del equipo. Generalmente son utilizados en distintas obras durante tiempos muy breves.
En los equipos que estamos tratando los motores y los órganos de transmisión ubicados en el interior de la caseta permiten:
- El accionamiento de los cables, sistemas hidráulicos, o combinación de ambos, que, a su vez accionan los distintos dispositivos y elementos de cada tipo de EQUIPO FRONTAL que se fijan en la caseta.
- La rotación de la caseta y de los dispositivos fijados en ella.
- El reducido desplazamiento de todo el equipo.
1- PALA FRONTAL Fig. 12
El equipo frontal de la unidad base consta de:
- Pluma
- Brazo de ataque
- Cucharón (con o sin dientes de acero de gran resistencia)
- Sistema de accionamiento de la pluma, brazo de ataque, apertura y cierre del costado trasero del cucharón. Pueden ser hidráulico, por cables o combinación de ambos.
Por lo dicho esta pala frontal realiza las siguientes operaciones:
a) Cava por avance (empuje) del brazo de ataque(alejándose de la caseta) de abajo hacia arriba.
b) Carga el cucharón durante el avance.
c) Transporta verticalmente la tierra contenida en el cucharón una vez excavada por levantamiento de la pluma y brazo de ataque.
d) Transporta horizontalmente la carga del cucharón por el giro del equipo base (hasta 360°)
e) Vuelca el material contenido en el cucharón (cuando se abre el costado trasero del mismo) a una distancia y altura que son funciones de la longitud de la pluma, del brazo de ataque y de la inclinación de los mismos.
Se fabrican equipos para cucharones de variadas capacidades.
Los utilizados en la construcción de edificios son los denominados “normales” que tienen capacidades de 0,30 a 1,00 m3( 0,38 – 0,57 – 0,76 – 0,95 m3). Para otros campos de aplicación se usan máquinas con cucharones de mayor capacidad denominados “grandes” hasta 10 m3 y gigantes los mayores de 10 m3.
En la mayoría de los casos los motores con que cuentan son de combustión interna y tienen una potencia de 10 a 12 cv por cada 0,10 m3de capacidad del cucharón.
Cada pala tiene un determinado “rendimiento” que es función de múltiples factores cuyo análisis sale de los límites de nuestros propósitos y que someramente son: a) capacidad del cucharón, b) altura de corte (inclinación del brazo de ataque, c) tipo del suelo a excavar, d) eficiencia del equipo y del operador, e) ángulo de giro de la pluma, etc.
Para un determinado ángulo de giro de la pluma hay una “altura óptima de corte” que podríamos definir como “la altura para la cual el cucharón queda exactamente lleno en un solo recorrido (vertical) del brazo del ataque”.
Los “rendimientos” y las “alturas óptimas de corte” de las distintas palas se encuentran tabuladas en los manuales especializados.
Estas palas frontales encuentran su “principal utilización” en excavaciones de alto frente de ataque (H) sobre el nivel de apoyo de la máquina.
Con palas “normales” pueden alcanzarse altura –H- (fig. 12) de 5,50 a 8,00 m., pero su “máximo rendimiento” se verifica para alturas de corte variable entre 1,50 y 3,50 m.
Tiene un “radio de corte” también variable que en las máquinas normales es del orden de los 5,00 m.
Como “utilización secundaria” puede: realizar excavación de zanjas de poca profundidad (P) efectuar bajos desmontes, nivelar terrenos, emparejar taludes, cargar y descargar tierra, etc.
Su máximo rendimiento se verifica en terrenos blandos.
2- RETROEXCAVADORA Fig. 13
El conjunto mecánico es parecido al visto para la pala frontal, solo que la excavación y carga se efectúa por “extensión” del brazo de ataque.
Su utilización principal la encontramos en la excavación de sótanos, zanjas, cimientos de mucha profundidad, etc. desde niveles de apoyo de la máquina situados por arriba de la misma.
Con retroexcavadoras normales se puede llegar a profundidades (P) de orden de los 6 m. y alturas ---H- de 4 m. Como utilización secundaria puede emplearse para: elevar, cargar, depositar materiales sueltos, etc.
3- GRUA
El conjunto mecánico es similar a los vistos en los casos anteriores. El equipo frontal consta de:
- Pluma (generalmente de mayor longitud que la de la pala frontal o de la retroexcavadora)
- Cable de izar
- Gancho
Su utilización principal se limita al levantamiento de carga y a su traslado dentro de las distancias de alcance de la pluma que gira conjuntamente con la caseta.
La capacidad de carga es función de la distancia entre el cable de izar y el eje de giro de la caseta y, por lo tanto de la inclinación y longitud de la pluma.
A una distancia –d1- puede levantar y/o trasladar una carga mayor que a la distancia –d2-. Para máquinas normales ésta distancia varía entre 3 y 6 m.
4- CUCHARON DE ALMEJA:
Llamada también “cuchara bivalva” o “balde mordiente”. Fig. 15
Tiene un equipo frontal similar al de la grúa pero en el extremo del cable de izar tiene una cuchara de forma particular, la que se hace caer desde lo alto en posición abierta, contando para ello con un cable que la mantiene en esas condiciones.
Esta cuchara es de gran peso y al caer se hunde en el material.
Al ser izado se cierra automáticamente.
Comúnmente se la hace caer en posición vertical. Por su gran semejanza con las grúas valen las mismas consideraciones hechas para aquellas.
Su utilización principal se encuentra en el movimiento de materiales blandos y sueltos de grano pequeño, como ser: arenas, gravas, tierras ya excavadas, etc.
5- DRAGALINAS O DRAGA DE ARRASTRE Fig. 16
El equipo frontal es similar a los vistos anteriormente. La cuchara de formato también particular, por medio de la inclinación de la pluma se envía a la distancia y profundidad deseada. Luego se “arrastra” por medio de cables accionados desde la caseta.
Es utilizada para el movimiento de materiales blandos.
Las tareas que realiza son:
- Arrastrar el material
- Cargar el cucharón durante la operación de arrastre
- Elevar materiales
- Transportar por medio del giro de la caseta
- Descargar
Algunos cucharones tienen perforación en sus paredes que permiten el drenaje del agua cuando son utilizados en terrenos anegados o fangosos.
6- MARTINETE Fig. 17
No se trata de un equipo de movimiento de tierra y su inclusión en el tema se hace al solo efecto informativo de las múltiples aplicaciones que tiene la unidad de base de las máquinas universales.
Las características generales son iguales al de la grúa.
En el extremo del cable de izar lleva una maza de gran peso.
Se utiliza para la hinca de pilotes y tablestacas por lo cual se complementa con guías especiales como dispositivos accesorios.
II) EQUIPOS EN MOVIMIENTO
7- TRACTORES
Son máquinas de múltiple utilización en movimiento de tierra.
Tienen siempre propulsión propia a través de motores de combustión interna.
Pertenece al grupo que hemos denominado “equipos en movimiento” pues realizan las distintas tareas por desplazamiento y giran también por desplazamiento como cualquier vehículo. Esto último lo hace diferenciar de los equipos universales que como vimos giran por rotación de la caseta. Puede tener orugas o neumáticos para ser utilizados adecuadamente en terrenos blandos o duros respectivamente.
Se desplazan con velocidades comprendidas entre los 6 a 30 km/h aproximadamente hacia delante y de 6 a 10 km/hs. en marcha atrás.
Pueden trepar en rampas con pendientes del orden de los 20° a aún mayores.
Generalmente se emplean para “empujar” o “remolcar” otros equipos frontales como los ya vistos, accionados por sistemas hidráulicos, por lo cual pueden cumplir las mismas tareas de las palas frontales, retroexcavadoras, etc.
Cuando están equipados con cucharones como el de la fig. 18 se los denomina “cargadores frontales”. Cuando a los tractores se los equipa en su parte delantera con “láminas” u “hojas de acero” toman el nombre general de “DOZER”.
Las hojas pueden tener formas rectas, ligeramente curva (hoja angulada) o especiales. Las mismas están equipadas en su largo inferior de “cuchillas” o “dientes” intercambiables para tareas de corte.
Estas hojas por accionamientos hidráulicos pueden tomar distintas posiciones respecto de los planos horizontal y vertical del tractor, recibiendo en cada caso distintas denominaciones. Por ellos se los llama:
a) BULDOZER: cuando la hoja puede desplazarse verticalmente formando ángulo recto con el eje longitudinal del tractor y tomando posiciones paralelas al plano horizontal Fig. 19.
Es un desplazamiento vertical no orientable. Su utilización principal es la de desplazar empujando tierras, piedras, malezas, troncos de árboles, (relleno o terraplenes). Es la máquinas comúnmente llamada topadora.
b) ANGLODOZER: cuando la hoja puede desplazarse verticalmente y además puede inclinarse lateralmente hasta aproximadamente 30° - Fig. 20.
c) TILTDOZER: cuando la hoja puede desplazarse verticalmente y además, inclinarse ya sea respecto del plano horizontal como también del plano vertical del tractor. Fig. 21ª y 21b.
Las Fig. 21, 22 y 23 representan algunas de las máquinas ya vistas montadas sobre neumáticos.
Las Fig. 24, 25 y 26 representan una Tunelera, una Excavadora de Cangilones y un camión autovolcador respectivamente.
EXCAVACION DE SOTANOS Y SUBMURACIONES
Para nuestros fines, “submurar” significa prolongar un muro elevado existente hacia abajo.
Este nuevo muro se lo denomina “muro de submuración”.
El mismo deberá tener su correspondiente cimiento y además, por estar uno de sus parámetros en contacto con el suelo, deberá contar con su correspondiente aislación hidrófuga.
Su espesor será el que resulte del cálculo. En la figura 1 se representa la submuración de un muro divisorio.
En Buenos Aires está generalizado el criterio de clasificar los fosos de excavación de sótanos en función de la profundidad que deba alcanzarse, así se dice que los mismos son:
1- profundos: cuando la profundidad es mayor de 10 m.
2- medianos: cuando la profundidad está comprendida entre los 4 y 10 metros.
3- chicos: para profundidades menores de 4 metros.
Las excavaciones profundas y aún las menores exponen a las personas y a las cosas a riesgos muchas veces imprevistos. Por ello, debe actuarse con responsabilidad para no descuidar la seguridad necesaria en la realización de los diversos trabajos. Por lo expresado, antes de iniciarse una excavación, debe tenerse preciso conocimiento de:
- Estado de las propiedades linderas y su situación sobre el suelo como ser: tipo de fundaciones y cimientos de muros.
- Ubicación, dimensiones y cargas que transmiten al suelo las fundaciones y cimientos de muros portantes linderos.
- Tipo de estructura de entrepisos y techos linderos.
- Evacuación de aguas servidas y pluviales como también el estado de dichas cañerías.
- Estado de muros medianeros y posibles debilitamientos de los mismos por la presencia de conductos encastrados en ellos.
- Existencia de estructuras y/o aberturas adinteladas (bóvedas) situadas perpendicularmente a los muros medianeros que originan empujes sobre los mismos.
- Cercos no debidamente arriostrados sobre el eje medianero o en su proximidad.
- Fuentes de trepitaciones como ser motores y/o tránsito vehicular, etc.
- Presencia de pozos negros, algibes, túneles, etc., muchas veces ocultos, especialmente cuando hay antiguas construcciones.
- Presencia de filtraciones. Para detectar las mismas es conveniente excavar pozos testigos en la cercanía de los muros medianeros.
En base a los antecedentes reunidos se procederá a la adopción de las medidas necesarias teniendo en cuenta que, si bien la “economía” es un factor importante, la misma debe ser relegada a un segundo plano cuando se corran serios peligros.
EXCAVACION DE SOTANOS
La técnica a emplear y el “plan de trabajo” a llevarse a cabo durante la ejecución depende de los factores citados anteriormente como también de los indicados en los temas de “Movimiento de Tierra” de “Apuntalamientos” y de “Agotamiento de Agua” si fuera necesario.
En la actualidad se emplean casi exclusivamente medios mecánicos auxiliados por los medios manuales. Durante la tarea de excavación es necesario atenerse en todo momento a las exigencias del Código de la Edificación también expuestas anteriormente.
Para no ocasionar peligro de estabilidad, fisuras y/o asentamiento de muros y/o estructuras existentes, la excavación para poder “submurar” es recomendable llevarla a cabo atendiendo a los siguientes principios (premio apuntalamiento de los muros existentes de ser necesario) y siempre que las conclusiones de estudio de suelo lo permitan:
1- Longitud de muros existentes que quedan sin apoyo deben estar igualmente distribuidas a lo largo del mismo.
2- En todo momento la suma de las longitudes de muro sin apoyo no debe exceder la mitad de la longitud total y la cuarta parte si el mismo está muy cargado y/o existen estructuras importantes.
Teniendo en cuenta los principios enunciados, la excavación para submurar puede llevarse a cabo por los denominados:
a) Frentes de ataques sucesivos de 1,50 a 2,00 m. de largo.
b) Pozos sucesivos (comúnmente llamados “pocetes”) de 1,50 a 2,00 m. de largo.
c) Combinación de a) con b).
METODO DE LOS FRENTES DE ATAQUES SUCESIVOS. Fig. 2,2a., y 2b
En un método que se utiliza en terreno de gran ancho y largo.
1) Por los medios mecánicos conocidos se cava hasta la profundidad prevista el foso del sótano, dejando, bajo los muros a submurar, el coronamiento –c- y el talud correspondiente.
Donde no hay muros existentes puede no dejarse el coronamiento –c-. Además, es necesario dejar la rampa para el tránsito de camiones, lo que tendrá un ancho mínimo de 3.50 m. y una pendiente entre 16 y 20%.
Hasta profundidades de sótanos del orden de los 5m. la excavación del foso se realiza en una sola etapa, para profundidades mayores la misma debe realizarse en dos o más etapas. En éste último caso la primera se realiza según se indica en la fig. 2a y 2b hasta la cota p1 y la segunda hasta p”. Si fueran más etapas se repite el proceso.
2) Según se indica en la fig. 3 se divide la zona de taludes en fajas que no excederán los dos metros de ancho y se enumerarán desde el número 1 al 4 en correspondencia con los muros existentes muy cargados y con los números 1 y 2 en los largos no cargados por muros. Fig. 2.
Luego, donde la excavación del foso lo permita, se practicarán cortes verticales (excavación de las fajas) hasta la profundidad necesaria para hacer el muro (encaballado) del ladrillo y su correspondiente tabique de panderete.
Tener en cuenta que en caso de realizar la submuración en hormigón armado no puede irse más allá del eje medianero.
En este caso, solamente puede pasar el eje medianero el tabique de panderete si es que los hay.
La excavación de las fajas (frentes de ataque) debe iniciarse por las identificaciones con el nr. 1 y así podrá realizarse la submuración del cimiento del muro existente que quedó “descalzado” con motivo del corte vertical practicado tal como puede apreciarse en la figura 3. Posteriormente se hará lo mismo para las fajas nr. 2, luego la nr. 3 y finalmente para las nr.4, donde las hay.
No debe iniciarse la excavación de fajas de distinto número hasta tanto el muro de submuración no se encuentre en condiciones de tomas cargas.
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