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9 Mitos acerca de las cimentaciones con pilotes helicoidales
Conoce el funcionamiento y aplicaciones de los pilotes helicoidales
Ideas erróneas sobre cimentaciones de pilotes helicoidales están muy extendidas en la construcción industrial. Algunas de estas ideas erróneas son, sinceramente, culpa de la propia industria de los pilotes helicoidales. Hay algunos expertos fantásticos y grandes empresas en el mercado que trabajaron muchísimo para proporcionar información directa sobre cimientos de pilotes helicoidales. Pero también hay muchas personas y empresas que difunden cualquier información que se ajuste a su propia agenda. Independientemente de si esa información es, ya sabes, cierta o no. En el blog de hoy, estoy descorchando la honestidad mientras echamos un vistazo a 9 mitos comunes sobre los cimientos de pilotes helicoidales que se niegan a morir.
Introducción
Esta no es una clase de historia, por lo que no entraré en una larga historia sobre la (honestamente) fascinante historia de los cimientos de pilotes helicoidales. Pero, tener un contexto de dónde vienen y para qué estaban destinados originalmente es útil para comprender la tecnología actual.
Los pilotes helicoidales fueron inventados a principios de la década de 1830 en el Reino Unido por un tipo llamado Alexander Mitchell. Era un ingeniero irlandés ciego que tenía una comprensión notable de la ciencia del suelo para la época. Mitchell inventó originalmente la “pilote de tornillo” (lo que llamamos un “pilote helicoidal”) para sostener los faros en el suelo arenoso y suelto que se encuentra a lo largo de las costas del Reino Unido. Pero no pasó mucho tiempo antes de que su cimentación resultara útil para otros proyectos desafiantes que exigían apoyo en áreas saturadas como puentes y muelles.
Después de experimentar una breve caída en el uso a finales del siglo XIX y principios del XX, debido a los avances en los equipos de hincado de pilotes, los pilotes helicoidales disfrutarían de un renacimiento a partir de la década de 1950. Hoy en día, los pilotes helicoidales se utilizan ampliamente en la construcción industrial, comercial y residencial. En términos de construcción industrial moderna (nuestro enfoque hoy), algunos de los lugares donde puede encontrar cimientos de pilotes helicoidales son:
- Tuberías
- Sistemas de almacenamiento de batería
- Estaciones de compresores
- Plantas criogénicas
- Granjas solares
- Parques eólicos
Bien, ¡es suficiente de la lección de historia! Profundicemos en la razón por la que todos estamos aquí: para descifrar algunos mitos del pilote helicoidal de larga data.
Mito #1: Los pilotes helicoidales son una cimentación "nueva"
Mucha gente cree que los pilotes helicoidales son nuevos en la tecnología de cimientos. Creen que esta tecnología solo apareció en las últimas décadas y, por lo tanto, aún no se ha “probado”. Como puede ver en nuestro vistazo rápido a la historia del pilote helicoidal, eso es realmente falso. Los pilotes helicoidales se inventaron hace casi 200 años y han demostrado su eficacia una y otra vez.
Eche un vistazo al faro de Thomas Point Shoal, sentado en la bahía de Chesapeake durante 147 años. Ha resistido flujos de hielo, tormentas violentas y olas fuertes, todo mientras está sentado sobre pilotes helicoidales de hierro. Lejos de ser un recién llegado no probado a la industria, los pilotes helicoidales han soportado estructuras en las condiciones más duras durante casi dos siglos.
Mito n.º 2: Los pilotes helicoidales, los pilotes atornillados y las pilas helicoidales son cosas diferentes
Lo admito: las convenciones de nomenclatura para pilotes helicoidales no son fáciles de entender al principio. Si ha investigado los cimientos de pilotes helicoidales, probablemente haya visto aparecer algunos nombres diferentes.
Algunas personas los llaman pilotes helicoidales (como nosotros). Pero, según el lugar del mundo en el que se encuentre, es posible que vea los términos pilotes helicoidales o pilotes atornillados. Todos esos nombres en realidad se refieren a lo mismo. El nombre exacto que alguien usa para un pilote helicoidal a menudo depende de la región en la que se encuentre.
Mito n.º 3: Los pilotes helicoidales solo sirven para cargas ligeras (menos de 30 000 lb)
Este podría ser uno de los mitos más comunes con respecto a los pilotes helicoidales, pero para ser honesto, me sorprende que aún persista. Una razón por la que creo que este mito aún persiste es porque los pilotes helicoidales son extremadamente populares para aplicaciones residenciales. Terrazas, porches, glorietas y ampliaciones de casas, muchos contratistas residenciales están optando por cimientos de pilotes helicoidales.
Irónicamente, las mismas cualidades de los cimientos de pilotes helicoidales que los hacen excelentes para el trabajo residencial son las mismas cualidades que los hacen perfectos para los cimientos industriales. Debido a que los pilotes helicoidales son compactos, fáciles de instalar y no requieren equipos voluminosos ni excavaciones extensas, son perfectos para los sitios delicados y los espacios reducidos del trabajo residencial. Como era de esperar, estos beneficios han provocado que muchos contratistas residenciales prefieran una cimentación de pilote helicoidal.
Probablemente es por eso que mucha gente cree que los pilotes helicoidales solo son buenos para trabajos livianos. En realidad, los ingenieros de pilotes helicoidales pueden escalar fácilmente el diseño de pilotes helicoidales para lograr capacidades masivas.
Mito #4: Los pilotes helicoidales no pueden soportar cargas laterales altas
Algunos ingenieros y contratistas le harían creer que los pilotes helicoidales son bastante fuertes para cargas axiales, pero no son adecuados para cargas laterales altas. Este, de alguna manera, tiene una pizca de verdad.
Los pilotes helicoidales tienen un diámetro de eje de pilote relativamente estrecho en comparación con su placa helicoidal. Es esa relación entre el fuste del pilote y la placa helicoidal lo que ayuda a darle a la cimentación helicoidal su versatilidad y beneficios únicos sobre otras soluciones.
Sin embargo, eso también significa que los pilotes helicoidales podrían tener menos capacidad lateral en suelos sueltos y débiles como arena o suelos extremadamente porosos. Eso no significa que los pilotes helicoidales no puedan tener una alta capacidad lateral en suelos sueltos. Hay varias técnicas que hemos utilizado para aumentar la capacidad lateral de un pilote helicoidal, desde instalar un sistema de pilote inclinado hasta aumentar el diámetro del eje del pilote o agregar enrejado y aumentar el tamaño de los cimientos en general.
Encontrará pilotes helicoidales que soportan muchas estructuras con inmensas cargas laterales, como turbinas eólicas o líneas de transmisión de energía, en suelos sueltos y descuidados. Todo lo que se necesita es un poco más de ingeniería e ingenio.
Mito #5: Los pilotes helicoidales no se pueden usar en suelos corrosivos/saturados
Los pilotes helicoidales están hechos de acero, lo que en mi opinión es una gran ventaja. El acero es más ecológico que el concreto, es más fácil trabajar con él y se puede reciclar al 100 % al final de su vida útil.
Aun así, hay gente por ahí que no estaría de acuerdo conmigo. Afirman que los pilotes helicoidales son totalmente inadecuados para suelos corrosivos o saturados, porque el acero se degradará demasiado rápido. El concreto, dicen, es la mejor opción para esos tipos de suelo. Para ser justos, también hay un pequeño grano de verdad en este mito.
Los suelos particularmente corrosivos o saturados pueden hacer que el acero se degrade más rápido, sí. Pero eso no significa que no tengamos las técnicas y tácticas para superar algo tan conocido como la corrosión del acero.
La forma en que un pilote helicoidal interactuará con el suelo, como la tasa de corrosión y la vida útil final, se verá afectada por una variedad de factores. La historia corta es que un contratista de pilotes helicoidales de calidad tendrá soluciones que pueden usar para proteger un pilote helicoidal contra la corrosión.
Podemos aumentar el espesor del acero utilizado para el pilote, agregar un revestimiento galvanizado o incluso instalar sistemas de cátodos que utilizan corriente continua para reducir la corrosión. Incluso si se trata de suelos particularmente corrosivos, es probable que exista una solución para garantizar una larga vida útil del pilote helicoidal.
Mito #6: Los ingenieros estructurales no confían en los pilotes helicoidales
Este mito es, seré honesto, confuso para mí. La idea es que los ingenieros estructurales no están especificando pilotes helicoidales para proyectos porque no “confían” en la tecnología de cimentación. Creo que este persiste porque el conocimiento de los cimientos de pilotes helicoidales aún no está muy extendido entre los ingenieros estructurales. Érase una vez, los pilotes helicoidales se usaban con tanta frecuencia que cualquier ingeniero que se preciara los habría entendido.
Desafortunadamente, cuando los pilotes helicoidales experimentaron su declive temporal, muchos libros de texto de ingeniería comenzaron a ignorarlos por completo. Ahora que los pilotes helicoidales han regresado a la construcción con toda su fuerza, los libros de texto y manuales de ingeniería aún se están poniendo al día. Como resultado, todavía existe una falta de conocimiento acerca de los cimientos de pilotes helicoidales entre algunos ingenieros estructurales.
Por lo tanto, no diría que los ingenieros están evitando especificar pilotes helicoidales porque no confían en ellos. Lo más probable es que los ingenieros estructurales no los especifiquen porque no están familiarizados con ellos. Ese es un problema totalmente diferente y no tiene nada que ver con la tecnología en sí.
Mito #7: Los pilotes helicoidales no son amigables con el medio ambiente
El concreto es uno de los materiales más destructivos para el medio ambiente en el planeta tierra. Es responsable del 8% de las emisiones globales debido en gran parte al cemento requerido para fabricarlo. Sin duda, es un material de construcción increíblemente útil, pero está lejos de ser ecológico.
Los pilotes helicoidales están hechos de acero que, aunque no es totalmente respetuoso con el medio ambiente, se puede producir de una forma mucho más sostenible que el concreto. El acero se puede reciclar y reutilizar infinitamente, lo que significa que los pilotes helicoidales de su próximo proyecto podrían fabricarse con acero de un edificio demolido o con la estructura de un camión viejo. No solo eso, sino que los procesos de fundición y fabricación de acero pueden funcionar con energía sostenible.
Además, no necesita equipo pesado extenso para instalar una cimentación helicoidal y no hay vibraciones que perturben el entorno. Si es necesario quitar los pilotes, se pueden retirar del suelo sin dejar evidencia de que alguna vez estuvieron allí.
¿Son perfectos los pilotes helicoidales? Por supuesto que no, todavía hay costos de carbono asociados con su producción e instalación. Pero todavía están muy por delante del concreto y son una de las mejores opciones para proyectos en sitios sensibles.
Mito #8: Los pilotes helicoidales tienen un alcance limitado de aplicaciones
Este mito no es tan común como los demás, pero sigue siendo frustrante para las personas que conocen la verdad. A veces escucho a una persona admitir a regañadientes que los pilotes helicoidales están bien para proyectos residenciales, pero para un “trabajo serio” se necesita una cimentación profunda diferente.
“Los pilotes helicoidales son geniales”, dicen, “pero están limitados en cuanto a los lugares y proyectos en los que puede usarlos”. De hecho, los pilotes helicoidales son una de las soluciones de cimentación profunda más versátiles que existen. No hay que esperar a que el concreto se cure, no hay equipos de conducción de pilotes incómodos y pesados, ni excavaciones que ensucien su lugar de trabajo.
Desde cimientos de equipos pesados hasta torres altas y estrechas con cargas laterales elevadas, un ingeniero puede configurar un cimiento helicoidal para prácticamente cualquier proyecto en cualquier lugar. Incluso puede tener pilotes helicoidales instalados horizontalmente para brindar soporte a los muros de contención. Una cimentación de pilotes helicoidales no será la elección correcta para todos los proyectos, pero decir que no son tan versátiles como otras cimentaciones profundas es 100 % falso.
Mito #9: Cualquiera puede instalar un pilote helicoidal
Aquí estamos, el mito más grande de todos. Sí, hay más de unos pocos que creen que los pilotes helicoidales no son más que tornillos de gran tamaño. No creen que se necesita ninguna habilidad o técnica real para ponerlos en el suelo. Todo lo que se necesita es unirlos a un cabezal de impulsión de pilote helicoidal y convertirlos en el suelo, ¿verdad? No exactamente.
Hay una gran cantidad de habilidades, conocimientos, experiencia y conocimientos necesarios para diseñar e instalar una cimentación de pilote helicoidal adecuada. Se necesita más que sentarse en una máquina y ver cómo el acero se hunde en la tierra. Al menos, si desea una cimentación confiable, se necesita más que eso.
Los mejores contratistas de cimientos valoran mucho la capacitación, las certificaciones y el equipo para sus cuadrillas. También tendrán ingenieros que pueden diseñar la cimentación perfecta para su proyecto y asegurarse de que no gaste más dinero del que necesita. Lo que es más importante, esos ingenieros pueden garantizar que los factores de seguridad se sigan de cerca y que todo el trabajo sea 100 % honesto.
No tendrá esas mismas protecciones con un contratista aficionado. La industria está llena de patanes que se llaman a sí mismos “instaladores de pilotes helicoidales”, pero no saben nada sobre la ciencia de los cimientos. Estas personas son peligrosas y absolutamente pueden costar su proyecto en tiempo y dinero.
Este mito, como los otros que hemos cubierto hoy, es completamente falso. No cualquiera puede instalar una cimentación de pilote helicoidal. Al menos, no cualquiera puede instalarlo de la manera correcta. Se necesita un profesional de cimentación con visión de futuro para diseñar e instalar una cimentación de pilotes helicoidales de alto rendimiento para la construcción industrial.
No tengo ninguna duda de que estos mitos sobre los pilotes helicoidales seguirán dando vueltas por un tiempo. Algunos de ellos son simples malentendidos, mientras que otros son simplemente mala información. En cualquier caso, estos mitos pueden, y lo hacen, impedir que las personas consideren pilotes helicoidales para su proyecto de construcción industrial.
Los pilotes helicoidales vienen con una variedad de beneficios para proyectos industriales, entre los que se encuentran la velocidad y la facilidad de instalación. ¿Significa eso que son la cimentación perfecta para su proyecto? Es imposible decirlo por internet.
Para tener una idea clara de los beneficios que los pilotes helicoidales podrían tener para su proyecto, o incluso si podrían beneficiarlo, necesita hablar con un experto en cimientos. Tener toda la información que pueda le permite tomar una decisión informada sobre su cimentación. No una decisión basada en mitos y medias verdades.
By Ph.D. Carolina Hernández Valerio
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