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¿Qué son las tablestacas?
El sistema de tablestacas o muro de tablestacas es un tipo de contención flexible de tierras, permanente o recuperable, que se encuentra formado por elementos prefabricados, usualmente de acero, los cuales son hincados en el terreno por vibración, golpeo o ambos. Se caracterizan por tener juntas entre sí con la finalidad de impermeabilizar, evitar filtraciones y guiar el proceso de hinca de las tablestacas adyacentes.
Este tipo de contención es una opción optima en muchos casos, ya que en comparación a otros sistemas de contención tiene un bajo costo, mayor limpieza, una mayor facilidad de impermeabilización, un tiempo menor de ejecución y a la vez permite tener un control de calidad más preciso debido a que es una solución estructural más sencilla donde los elementos se encuentran a la vista.
Tipos de tablestacas
Los muros de tablestaca pueden clasificarse según el material con el cual están hechos, la forma de los tablones y su mecanismo de sostenimiento. La elección de uno u otro tipo depende de las características de los suelos, el coste, la disponibilidad de materiales, los empujes laterales, la facilidad de instalación y la comodidad de colocar las juntas o conexiones.
Las tablestacas clasificadas según su material son las siguientes:
Tablestacas de madera
Son contenciones de tierra temporales, que pueden tener distintos tamaños y formas.
Se utilizan comúnmente en excavaciones con profundidades menores a los 3 metros y suelos blandos y se les pueden realizar adaptaciones dependiendo de las condiciones del sitio y del agua subterránea.
En circunstancias donde la excavación no es muy grande y no existan problemas con el nivel freático, se disponen los tablones de madera en una fila y se hincan borde con borde. En casos donde es necesario garantizar la impermeabilidad, se utiliza la tablestaca Wakefiel donde la pila está compuesta por tres tablas clavadas entre sí, dejando un desfase en el intermedio de aproximadamente 50 mm.
Además, existe el tablestacado de madera machimbrada y con perfiles metálicos, pero son poco comunes.
Tablestacas de hormigón
Este tipo de tablestaca se caracteriza por ser muy pesada, lo cual le permite resistir mayores esfuerzos de carga y tener mayor durabilidad.
Las tablestacas de concreto tienen una sección transversal generalmente de 50 a 80 cm con un espesor en el rango de 15 a 30 cm. En lugares sometidos a agua del mar como muelles, se utilizan tablestacas de hormigón armado para soportar mayores esfuerzos.
Tablestacas de acero
Las tablestacas de acero o tablestacas metálicas, son las más comunes por su alta resistencia, su relación coste -eficiencia, su bajo peso y su capacidad de reutilizarse.
Las tablestacas de acero son secciones de acero laminado que pueden tener forma de Z, arco profundo o bajo y alma recta.
La elección de una forma u otra dependerá del tipo de fuerzas a la cual estará sometida la estructura, bien sea a esfuerzos por tracción o por flexión.
Las conexiones entre el tablestacado de acero son de machimbrado o de rotulas, para asegurar que sean impermeables.
Las ventajas de este tipo de tablestaca residen en la resistencia de los esfuerzos de flexión, los cuales se encuentran entre los 170 y 210 MN/m2, en que durante el proceso de hincado de las tablestacas metálicas no se presentan problemas de pandeo y también a la facilidad de soldar o empernar los extremos de los tablones, con lo que se pueden construir muros de gran altura.
– Las tablestacas según su mecanismo de sostenimiento se pueden dividir en dos, en voladizo o ancladas, las cuales se exponen en detalle a continuación:
El tablestacado en ménsula o en voladizo
Esta consiste en hincar la tablestaca y dejarla empotrada en el sitio, es comúnmente usada para alturas iguales o menores a los 6 metros y su comportamiento es análogo al de una viga en voladizo.
El tablestacado anclado
Esta tipología de tablestacado es útil para contenciones con alturas superiores a los 6 metros y se clasifican según el mecanismo de anclaje que utilicen, por ejemplo: tablestacas arriostradas con perfiles y codales o con marcos soldados in situ, tablestacas atirantadas y tablestacas ancladas.
Las arriostradas o apuntaladas son útiles cuando las condiciones del terreno y las cargas no permiten que la pantalla trabaje en voladizo, pero se tienen dos pantallas paralelas a una distancia lo suficientemente cerca, por lo que se puede arriostrar la pantalla con perfiles metálicos para zanjas o con estructuras metálicas soldados in situ para pozos.
Por otro lado, las tablestacas atirantadas consisten en colocar tirantes en una tablestaca auxiliar que se coloca en la parte trasera.
Por último, se tiene la pantalla de tablestacas anclada que es la mejor opción si se necesita el espacio de excavación libre y no se cumplen las condiciones requeridas para construir las otras variantes de tablestacas.
Tablestacado proceso constructivo
El proceso constructivo de los tablestacados puede ser de dos tipos, con estructuras rellenadas o estructura dragadas. Ambos procesos se detallan a continuación:
Proceso constructivo con estructuras rellenadas
Este tipo de proceso consiste en excavar el suelo, al frente y por detrás de la estructura propuesta, luego proceder a hincar metódicamente la tablestaca y rellenar los espacios alrededor hasta alcanzar el nivel donde se dispondrá el sistema de anclaje, colocar los anclajes pertinentes y, por último, rellenar el resto del espacio libre entre el nivel de ancla y la parte superior del muro.
Proceso constructivo con estructuras dragadas
En esta variante del proceso constructivo se hinca la tablestaca primero, para luego rellenar los espacios vacíos hasta la profundidad donde se colocan los anclajes. Posterior de la colocación de los anclajes, se rellena el suelo hasta la superficie del muro y se draga en el lado frontal de este.
En cambio, para realizar muros en voladizo tanto en los casos con estructuras rellenadas como en las dragadas, se sigue la misma secuencia de cada una, pero en ambos procesos se omite el paso concerniente a la colocación de anclajes.
¿Dónde se usan las tablestacas?
El tablestacado se utiliza principalmente como sostenimiento lateral de los terrenos, por lo que permite llevar a cabo cualquier tipo de excavaciones de taludes, zanjas, pozos y sótanos, esto puede ser bajo y sobre el nivel freático.
Asimismo, sirve como encofrado, para construcción de túneles, construcción de muelles, expansión de puertos y recuperación de construcciones con problemas de fuga.
Adicionalmente, las tablestacas permanentes cumplen la función de protección en muros de terraplén, en la remediación de suelos contaminados y contra inundaciones.
Las tablestacas están espacialmente indicadas para las contenciones de suelos blandos ya que pueden penetrar con facilidad en el terreno, no siendo recomendables en suelos duros, con caliches o costras o granulares de elevada compacidad (gravas y bolos). En dichos niveles se alcanzaría el rechazo y habría que realizar perforaciones previas siendo en este caso ya más ventajosas otras soluciones de contención.
Se sugiere para las distintas aplicaciones evaluar exhaustivamente la calidad y la experiencia en el sector de las empresas de tablestacas que se van a escoger, ya que de esto dependerá la estabilidad de la obra
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Imagen de portada tomada de: https://www.obrasurbanas.es/pantallas-tablestacas-excavaciones/
Buena como información previa