Pilotes tubulares
La popularidad y aplicación de los pilotes tubulares ha crecido exponencialmente desde finales de la década de 1980. Una extensa serie de pruebas demostró su eficacia para soportar cargas, su uso en la construcción civil se disparó y los proveedores de pilotes tubulares comenzaron a expandir su negocio. Si su industria maneja grandes cargas, debería estar familiarizado con los pilotes tubulares. En los últimos años, se han construido proyectos de muelles de aguas profundas a gran escala. Como principal capacidad portante de las cimentaciones de pilotes de muelles de aguas profundas, se utilizan comúnmente pilotes tubulares de acero de gran diámetro soldados en espiral. Además, los pilotes tubulares son necesarios para la construcción de puentes, carreteras, edificios de gran altura, etc.
Se trata de un tubo fabricado con soldadura en espiral. Los pilotes tubulares se utilizan en industrias que manejan cargas pesadas o estructuras de cimentación profunda. Los pilotes se hincan en el suelo y pueden ser cerrados o abiertos. Los pilotes garantizan una buena resistencia a las cargas de fricción gracias a su gran superficie de interacción con el terreno circundante. Los pilotes tubulares están hechos de acero y, por lo tanto, pueden soportar cargas extremadamente pesadas. Además, se utilizan comúnmente en la construcción de puentes, edificios, sectores marítimos, ferrocarriles y carreteras.
Símbolos generales
D: Diámetro exterior nominal del tubo de acero, mm
T: Espesor nominal de la pared del tubo de acero, mm
M: Masa de la tubería de acero, kg/m
Método de fabricación
El tubo de acero en espiral es un tubo de acero con costura en espiral soldado mediante un proceso automático de soldadura por arco sumergido de doble cara con doble alambre, utilizando una placa de acero en rollo como materia prima y moldeo por extrusión a temperatura regular.
(1) Las materias primas incluyen una bobina de acero en rollo, alambre de soldadura y fundente. Deben someterse a estrictas inspecciones físicas y químicas antes de su uso.
(2) La cabeza y la cola del fleje de acero se unen a tope mediante soldadura por arco sumergido de uno o dos alambres. Tras su laminación en un tubo de acero, la soldadura por arco sumergido automática se utiliza para la soldadura de reparación.
(3) Antes del conformado, la banda de acero se nivela, recorta, cepilla, limpia superficialmente, transporta y predobla.
(4) Se utilizan manómetros de contacto eléctrico para controlar la presión de los cilindros a ambos lados del transportador y garantizar un transporte fluido de la banda.
(5) Se utiliza un perfilador con control externo o interno.
(6) Se utiliza un dispositivo de control de la separación de soldadura para garantizar que esta cumpla con los requisitos de soldadura. El diámetro de la tubería, el desplazamiento y la separación de soldadura se controlan estrictamente.
(7) Tanto la soldadura interna como la externa utilizan máquinas de soldadura American Lincoln para soldadura por arco sumergido de uno o dos hilos, con el fin de obtener especificaciones de soldadura estables.
(8) Todas las soldaduras completadas se inspeccionan mediante un detector automático de defectos ultrasónico continuo en línea, lo que garantiza una cobertura del 100 % de las pruebas no destructivas de las soldaduras en espiral. Si se detecta un defecto, se activa automáticamente una alarma y se marca con aerosol, lo que permite al personal de producción ajustar los parámetros del proceso en cualquier momento para eliminar los defectos a tiempo. (9) Utilizar una máquina de corte por plasma de aire para cortar el tubo de acero en piezas individuales.
(10) Tras el corte en tubos de acero individuales, los tres primeros tubos de cada lote deben someterse a una estricta inspección inicial para verificar las propiedades mecánicas, la composición química, el estado de fusión de las soldaduras, la calidad superficial y las pruebas no destructivas para garantizar el proceso de fabricación. Solo después de superar la prueba, se puede poner oficialmente en producción.
(11) Las áreas con marcas continuas de detección de defectos sónicos en las soldaduras se someterán a un reexamen manual por ultrasonidos y rayos X. Si existen defectos, se repararán y se someterán a una nueva inspección no destructiva hasta que se confirme su eliminación.
(12) Las tuberías donde se encuentran las soldaduras a tope de banda y las juntas en T que intersecan las soldaduras en espiral deben inspeccionarse mediante televisión o película de rayos X.
(13) Cada tubo de acero se ha sometido a una prueba de presión hidrostática, sellada radialmente. La presión y el tiempo de prueba están estrictamente controlados por el dispositivo microcomputarizado de detección de presión de agua de la tubería de acero. Los parámetros de prueba se imprimen y registran automáticamente.
(14) El extremo de la tubería está mecanizado para controlar con precisión la verticalidad de la cara, el ángulo de bisel y el borde romo.
Instalación de pilotes tubulares
Para instalar un pilote tubular, se requiere un martinete. Los martinetes son máquinas capaces de hincar los pilotes a gran profundidad mediante sistemas hidráulicos que ejercen una gran fuerza. Cuando los pilotes de acero se hincan directamente en el suelo, sin necesidad de perforar, el propio suelo proporciona el soporte necesario para estabilizar la tubería. A medida que la tubería se hinca, el suelo se desplaza, lo que aumenta la fricción y la presión en todos los lados, lo que ayuda a mantenerla firmemente en su lugar.
Métodos para colocar el tubo de pilotaje
Dependiendo de la carga del edificio en diferentes ubicaciones, los ingenieros e instaladores deben decidir la ubicación del tubo. Cuando la carga es muy pesada, generalmente en el caso de equipos industriales, el tubo de pilotaje debe colocarse directamente debajo para que ofrezca suficiente soporte.
Si la distribución de la carga del edificio es uniforme, se puede utilizar un encepado de hormigón para el pilote, lo que permite una colocación uniforme del tubo de pilotaje y sirve como un único conector de ensamblaje para toda la cimentación.
Elección del tubo de acero adecuado para pilotaje
El pilotaje debe elegirse cuidadosamente en función de las fuerzas del edificio, las condiciones del suelo y las normativas de construcción de la zona. La ubicación de los pilotes la determina un ingeniero geotécnico. El ingeniero estructural decide el material y el tamaño del pilotaje según la profundidad que debe alcanzar. Si un solo tubo de pilotaje no alcanza la profundidad requerida, los pilotes se unen mediante manguitos de empalme o soldaduras a tope para alargarlos.
¿Cómo funcionan los pilotes de acero?
Los pilotes de acero se utilizan cuando el suelo bajo un edificio está poco compactado y existe preocupación por la estabilidad a largo plazo de la estructura. Al usar pilotes tubulares, el peso se distribuye uniformemente y se extiende a mayor profundidad, donde el suelo es más compacto. Esto resulta muy ventajoso en la construcción de edificios de gran tamaño, donde el suelo por sí solo no puede proporcionar el soporte necesario.
Por otro lado, cuando la superficie del terreno es pequeña y no hay suficiente espacio para zapatas o cimentaciones, se utilizan pilotes de acero para lograr una mayor estabilidad sobre el terreno.
Formas comunes de pilotaje tubular
Los tipos de pilotes tubulares más utilizados suelen ser de gran diámetro, de entre 40 y 152 cm. Estos tubos de acero de alta resistencia se pueden fabricar mediante técnicas de soldadura longitudinal (LSAW) o soldadura en espiral (SSAW). Dependiendo del tipo de suelo, las tuberías pueden recubrirse con zinc (galvanizado), FBE o 3LPE. Esto contribuye a la resistencia a la humedad y a la corrosión, mejorando así su durabilidad.
Tamaño de los pilotes
Normalmente, el diámetro exterior de los pilotes varía de 250 mm (10 pulgadas) a 1500 mm (60 pulgadas), con un espesor de 8 mm a 25 mm.
Especificación estándar de referencia para pilotes
La norma más utilizada para pilotes es la ASTM A252. Existen tres niveles de calidad: Grado 1, Grado 2 y Grado 3. Composición química de la
ASTM A252: El acero solo contiene un máximo del 0,050 % de fósforo. Esta especificación se aplica generalmente a tuberías de acero de pared cilíndricas. El cilindro de acero actúa como elemento de soporte de carga para los pilotes de hormigón colados in situ.
Tipos de fabricación de pilotes de tubería
Los pilotes de tubería se fabrican generalmente mediante soldadura por resistencia, soldadura por fusión y soldadura por chispa, con costuras longitudinales y helicoidales. También se especifican los requisitos de tracción, los valores mínimos y las dimensiones y pesos comunes según estos valores.
Ventajas de los pilotes tubulares de acero
Una de las principales ventajas de los pilotes tubulares de acero es su capacidad para proporcionar un soporte robusto a las cimentaciones subterráneas. Esto es especialmente importante cuando una estructura necesita soportar una carga pesada, ya que requiere una cimentación profunda y sólida. Por lo tanto, contar con el soporte estructural adecuado, como los pilotes tubulares de acero, es crucial para garantizar la estabilidad y la resistencia de las cimentaciones profundas.
Aunque existen diversas opciones de soporte estructural, los pilotes tubulares de acero son muy recomendables debido a su versatilidad y capacidad de personalización. Los pilotes tubulares de acero se pueden adaptar a requisitos específicos, lo que los convierte en una opción ideal. Además, el costo asociado con su uso es relativamente bajo en comparación con otras alternativas.
Menor costo
Al comprar pilotes tubulares, no hay necesidad de gastos adicionales en soporte estructural, ya que el proceso de construcción y montaje es relativamente simple y menos complejo. Además, los pilotes tubulares se pueden probar antes de su uso, lo que garantiza su calidad y confiabilidad. Además, son fáciles de instalar después de la fase inicial de construcción, lo que los convierte en una opción conveniente. En términos de costos de mantenimiento y reemplazo, los pilotes tubulares se consideran la opción más rentable, lo que los convierte en una opción eficiente para el soporte estructural.
Sin fisuras
Los pilotes tubulares de acero son resistentes a las fisuras durante el hincado y pueden soportar cargas pesadas de forma eficaz. Además, son fáciles de manipular e instalar, lo que los hace intuitivos. Una instalación correcta reduce los costos generales y proporciona un alto nivel de seguridad.
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Cuando las condiciones lo permiten, los pilotes tubulares se han convertido en una de las alternativas de soporte más eficaces para trabajos pesados de la industria. Nuestros clientes, proveedores de pilotes tubulares, obtienen sistemas de soporte optimizados en cuanto a costo y seguridad, bajo la supervisión de expertos. Nuestros proveedores internacionales de tuberías utilizan diseñadores, los mejores materiales y máquinas de pilotaje, y trabajan directamente con los clientes en cada etapa del proceso para garantizar los mejores resultados en sus pilotajes.