Paredes Combinadas Tubulares: Un análisis completo
Introducción
Los muros tubulares combinados son un sistema estructural innovador y robusto que se utiliza principalmente en aplicaciones de cimientos profundos y muros de contención.. Este sistema combina la resistencia y versatilidad de los tubos de acero con la funcionalidad de los pilotes intermedios., normalmente secciones dobles Z o secciones U. La combinación de estos elementos crea un sistema estructural que puede soportar cargas importantes., resistir diversos factores ambientales, y proporcionar estabilidad a largo plazo para una amplia gama de proyectos de ingeniería.
Este análisis exhaustivo profundizará en los componentes, criterios de diseño, aplicaciones, ventajas, y metodologías constructivas asociadas a muros tubulares combinados.. Explorando estos aspectos en detalle, Nuestro objetivo es proporcionar una comprensión profunda de por qué las paredes tubulares combinadas son la opción preferida en los proyectos de ingeniería modernos..
PAREDES COMBINADAS
Los muros combinados son otra forma de pilotes parcialmente fabricados que se utilizan para formar muros para excavaciones profundas.. Consisten en pilotes de acero que actúan como soportes estructurales junto con pilotes secundarios. Tablestacas Actuando como elementos intermedios de relleno de retención de tierra.. Estas paredes proporcionan una mayor rigidez o, si es necesario, una mejor capacidad de carga..
El muro combinado se puede formar alternando pilotes tubulares y de láminas.. Los pilotes tubulares soportan cargas verticales y endurecen la pared.. Ver figura
Para un sistema de paredes HZ, Las secciones I patentadas están entrelazadas con pilotes de perfil Z., utilizando un conector laminado en caliente diseñado específicamente. Ver figura.
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nombre del producto
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Paredes combinadas tubulares de tubos de acero y tablestacas
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Grado de acero
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S275GP,S355GP,S390GP,S430GP,X52,X60,X65,X70,X80
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Longitud
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Hasta más de 100 m
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Diámetro
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hasta 350 mm
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Estándar
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API5L,EN10219,EN10248,EN10249
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Estanco
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mediante sellador o soldadura
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origen
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Porcelana
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Transporte
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Normalmente por buques graneleros
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Componentes de muros tubulares combinados
Tubos de acero
Los tubos de acero sirven como elementos principales en paredes tubulares combinadas.. Estas tuberías suelen ser de gran diámetro., tubos de acero de paredes gruesas que proporcionan el soporte estructural principal. Las características clave de las tuberías de acero utilizadas en estos sistemas incluyen:
- Material: Hecho de alta resistencia, grados de acero resistentes a la corrosión.
- Diámetro: Varía según los requisitos del proyecto., pero generalmente oscila entre 500 mm y más de 2000 mm.
- Espesor de pared: Se prefieren tuberías de paredes gruesas para garantizar la durabilidad y la capacidad de carga..
Pilotes intermedios
Se utilizan pilotes intermedios para llenar los espacios entre las tuberías de acero primarias.. Suelen estar fabricados con perfiles de doble Z o perfiles en U., ¿Cuáles son los tipos de pilotes de chapa de acero?. Estos pilotes intermedios cumplen varias funciones.:
- Transferencia de carga: Ayudan a distribuir cargas entre las tuberías de acero primarias..
- Retención del suelo: Proporcionan retención continua del suelo., prevenir la erosión y el movimiento del suelo.
- Estanqueidad al agua: Cuando está correctamente sellado, ayudan a prevenir la entrada de agua.
Elementos de conexión
Para garantizar la integridad estructural del sistema de pared combinado., Se utilizan varios elementos de conexión.:
- Soldadura: Los tubos de acero y los pilotes intermedios a menudo se sueldan entre sí para formar una pared continua..
- Atornillado: En algunos casos, Las conexiones atornilladas se utilizan para unir pilotes intermedios a las tuberías de acero primarias..
- Embragues: Se pueden usar embragues o enclavamientos especiales para conectar Tablestacas a las tuberías de acero., mejorar la estabilidad general.
Criterios de diseño
El diseño de una pared combinada tubular implica varios principios clave para garantizar que el sistema cumpla con los criterios de rendimiento requeridos..
Capacidad de carga
La función principal de los muros combinados tubulares es soportar cargas importantes., tanto verticales como horizontales. La capacidad de carga está determinada por:
- Resistencia de la tubería de acero: El diámetro, espesor de pared, y la calidad del material de los tubos de acero juegan un papel crucial en la definición de su capacidad de carga.
- Contribución de pila intermedia: Aunque es secundario a los tubos de acero., Los pilotes intermedios también contribuyen a la distribución de la carga y a la estabilidad general del muro..
Interacción suelo-estructura
Comprender la interacción entre el muro tubular combinado y el suelo circundante es esencial para un diseño eficaz.. Los factores clave incluyen:
- Tipo de suelo: Diferentes tipos de suelo (p.ej., arcilla, arena, limo) Tienen diferentes capacidades de carga y propiedades de fricción..
- Presión del suelo: Se deben considerar las presiones activas y pasivas del suelo para garantizar que el muro pueda resistir fuerzas laterales..
- Asentamiento: El diseño debe tener en cuenta el posible asentamiento del suelo y del sistema de muros..
Estanqueidad al agua
Para aplicaciones en entornos ricos en agua, como zonas costeras o riberas de ríos, La estanqueidad al agua es una consideración crítica de diseño.. Esto se logra a través de:
- Sellado adecuado: Garantizar que todas las conexiones entre las tuberías de acero y los pilotes intermedios estén selladas adecuadamente para evitar la entrada de agua..
- Uso de materiales impermeables: En algunos casos, Se pueden aplicar materiales o revestimientos impermeabilizantes adicionales para mejorar la estanqueidad..
Durabilidad y resistencia a la corrosión
Dados los duros entornos en los que a menudo se utilizan paredes combinadas tubulares, Garantizar la durabilidad y la resistencia a la corrosión es primordial.. Esto se puede lograr a través de:
- Selección de materiales: Usando alta resistencia, grados de acero resistentes a la corrosión.
- Recubrimientos y Tratamientos: Aplicar revestimientos protectores, como galvanización o epoxi, para prevenir la corrosión.
- Mantenimiento regular: Implementar un programa de mantenimiento para inspeccionar y reparar cualquier signo de desgaste o daño..
Aplicaciones
Las paredes tubulares combinadas son versátiles y se pueden utilizar en una amplia gama de aplicaciones.. Algunas de las aplicaciones más comunes incluyen:
Cimentaciones profundas
En proyectos de cimentaciones profundas, Las paredes tubulares combinadas proporcionan el soporte necesario para estructuras pesadas., como rascacielos, puentes, y plataformas marinas. La alta capacidad de carga de los tubos de acero los hace ideales para estas aplicaciones..
Muro de contención
Los muros tubulares combinados se utilizan a menudo como muros de contención para evitar la erosión del suelo y deslizamientos de tierra.. Su construcción robusta y su capacidad para soportar presiones laterales significativas los hacen adecuados para aplicaciones de muros de contención en áreas montañosas o costeras..
Estructuras Marinas y Costeras
En ambientes marinos y costeros, Los muros tubulares combinados se utilizan para construir muros de muelles., rompeolas, y malecones. Su resistencia a la corrosión y su capacidad para proporcionar barreras herméticas los hacen ideales para estos entornos hostiles..
Estructuras Temporales
En proyectos de construcción, Las paredes tubulares combinadas se pueden utilizar para crear estructuras temporales., como ataguías, que permiten la construcción de cimentaciones en zonas inundadas. Estas estructuras temporales se pueden instalar y quitar fácilmente según sea necesario..
Ventajas de los muros combinados tubulares
Alta capacidad de carga
Una de las principales ventajas de los muros combinados tubulares es su gran capacidad de carga.. El uso de tubos de acero de gran diámetro como elementos primarios proporciona la resistencia necesaria para soportar estructuras pesadas y resistir fuerzas laterales significativas..
Versatilidad
Los muros tubulares combinados son versátiles y se pueden adaptar a diversas aplicaciones y condiciones del sitio.. La capacidad de utilizar diferentes tipos de pilotes intermedios y elementos de conexión permite la personalización según los requisitos específicos del proyecto..
Durabilidad
El uso de alta resistencia, El acero resistente a la corrosión garantiza la durabilidad a largo plazo de las paredes tubulares combinadas.. Cuando se diseña y mantiene adecuadamente, Estas paredes pueden soportar duras condiciones ambientales y proporcionar un rendimiento confiable durante décadas..
Instalación rápida
La naturaleza modular de las paredes combinadas tubulares permite una instalación rápida., reduciendo el tiempo y los costos de construcción. Los tubos de acero prefabricados y los pilotes intermedios se pueden montar rápidamente in situ, Minimizar las interrupciones en las áreas circundantes..
Beneficios ambientales
Proporcionando retención efectiva del suelo y control de la erosión., Las paredes tubulares combinadas ayudan a proteger el medio ambiente y prevenir la degradación de la tierra.. Además, su capacidad para crear barreras herméticas puede prevenir la contaminación de las fuentes de agua.
Metodologías de construcción
Preparación del sitio
Antes de que comience la construcción, la preparación minuciosa del sitio es esencial. Esto incluye:
- Investigación geotécnica: Realización de pruebas de suelo para determinar las propiedades del suelo y su capacidad de carga..
- Limpieza del sitio: Quitar vegetación, escombros, y cualquier estructura existente en el área de construcción.
- Excavación: Excavar el sitio a la profundidad requerida para la instalación del muro combinado tubular..
Instalación de tubos de acero
La instalación de tubos de acero implica varios pasos.:
- Posicionamiento: Los tubos de acero se colocan en los lugares designados a lo largo de la alineación de la pared..
- Conduciendo: Las tuberías se hunden en el suelo mediante equipos de hinca de pilotes.. En algunos casos, Es posible que sea necesario realizar una perforación previa para facilitar la instalación..
- Alineación: Asegurarse de que las tuberías estén alineadas correctamente y a la profundidad adecuada es crucial para la estabilidad de la pared..
Instalación de pilotes intermedios
Una vez que los tubos de acero estén en su lugar, Los pilotes intermedios están instalados.:
- Posicionamiento: Se colocan pilotes intermedios entre los tubos de acero., asegurando el espaciado y la alineación adecuados.
- Conduciendo: Los pilotes se hincan en el suelo mediante equipos de hinca de pilotes., similar a los tubos de acero.
- Conexión: Los pilotes intermedios se conectan a los tubos de acero mediante soldadura., atornillar, o embragues, como se especifica en el diseño.
Sellado e Impermeabilización
Para garantizar la estanqueidad, Todas las conexiones entre tubos de acero y pilotes intermedios deben estar debidamente selladas.. Esto puede implicar:
- Soldadura: Crear soldaduras continuas a lo largo de las juntas para evitar la entrada de agua..
- Compuestos de sellado: Aplicar compuestos selladores o juntas para llenar los espacios y garantizar una barrera hermética..
- Recubrimientos: Aplicar revestimientos impermeables a la superficie de las tuberías de acero y pilotes intermedios para una protección adicional..
Control de calidad y pruebas
Durante todo el proceso de construcción, Se implementan medidas de control de calidad para garantizar la integridad de la pared combinada tubular.. Esto incluye:
- Inspección: Inspecciones periódicas de los materiales., proceso de instalación, y pared terminada.
- Pruebas: Realización de pruebas de carga., pruebas de presión del suelo, y pruebas de estanqueidad para verificar el rendimiento de la pared..
- Documentación: Mantener registros detallados del proceso de construcción., incluyendo especificaciones de materiales, resultados de la prueba, e informes de inspección.
Estudios de caso
Caso de estudio 1: Construcción de muros de muelle
En un importante proyecto de ampliación portuaria, Se utilizaron paredes tubulares combinadas para construir un nuevo muro de muelle.. El proyecto involucrado:
- Tubos de acero: 1200mm de diámetro, 25mm de espesor de pared, hecho de acero de alta resistencia.
- Pilotes intermedios: Secciones doble Z, 600mm de ancho.
- Estanqueidad al agua: Se utilizaron compuestos de soldadura y sellado para garantizar la estanqueidad., evitando la entrada de agua del río adyacente.
La pared tubular combinada proporcionó el soporte necesario para equipos de manipulación de carga pesada y resistió importantes presiones laterales del agua y el suelo.. El rápido proceso de instalación minimizó las interrupciones en las operaciones portuarias..
Caso de estudio 2: Control de la erosión costera
En un proyecto de control de la erosión costera, Se utilizaron paredes tubulares combinadas para construir un malecón para proteger una zona residencial.. El proyecto involucrado:
- Tubos de acero: 1000mm de diámetro, 20mm de espesor de pared, recubierto con epoxi para resistencia a la corrosión.
- Pilotes intermedios: secciones en U, 500mm de ancho.
- Consideraciones ambientales: El diseño incluyó disposiciones para el drenaje y la restauración del hábitat para minimizar el impacto ambiental..
El muro tubular combinado evitó eficazmente una mayor erosión y protegió la zona residencial de marejadas ciclónicas y mareas altas.. El uso de materiales resistentes a la corrosión aseguró una durabilidad a largo plazo en el duro entorno costero..
Conclusión
Las paredes tubulares combinadas representan una opción versátil., durable, y solución de alto rendimiento para una amplia gama de aplicaciones de ingeniería. Combinando la resistencia de los tubos de acero con la funcionalidad de los pilotes intermedios, Estos sistemas proporcionan un soporte sólido., retención efectiva del suelo, y estanqueidad fiable. La naturaleza modular de las paredes tubulares combinadas permite una rápida instalación y personalización según los requisitos específicos del proyecto..
A través de un diseño cuidadoso, selección de materiales, y metodologías de construcción, Las paredes tubulares combinadas pueden proporcionar estabilidad y rendimiento a largo plazo en diversos entornos., desde cimientos profundos y muros de contención hasta estructuras marinas y costeras. El uso de medidas de control de calidad y un mantenimiento regular garantiza la integridad y eficacia continua de estos muros., convirtiéndolos en la opción preferida para proyectos de ingeniería modernos.
ACRE (Soldado por resistencia eléctrica) El pilotaje de tuberías es un tipo de tubería de acero que se usa comúnmente en aplicaciones de construcción y cimientos., como en la construcción de puentes, muelles, y otras estructuras. Los pilotes de tuberías ERW se crean mediante un proceso en el que una tira de acero plana se lamina en forma de tubo., y luego los bordes se calientan y se sueldan usando una corriente eléctrica. El pilotaje de tuberías ERW tiene una serie de ventajas sobre otros tipos de pilotaje., incluido: Económico: El pilotaje de tuberías ERW es generalmente menos costoso que otros tipos de pilotaje., como pilotes de tubos sin costura. Alta resistencia: Los pilotes de tuberías ERW son altamente resistentes a la flexión, lo que lo convierte en una opción resistente y duradera para aplicaciones de cimientos. Personalizable: Los pilotes de tubería ERW se pueden fabricar para cumplir con requisitos específicos de tamaño y longitud., haciéndolo altamente personalizable y adaptable a las diferentes necesidades del proyecto. ERW Pipe Piling está disponible en una variedad de tamaños y espesores., y se puede fabricar en longitudes de hasta 100 pies o más. Por lo general, está hecho de acero al carbono o acero aleado., y se puede recubrir con una capa de material protector para ayudar a prevenir la corrosión y extender la vida útil de la tubería.. Versátil: Tubería REG Leer más
Pilotes de tubos de acero soldados (ERW) ,LASW, DSAW ,SSAW.） Los dos métodos más comunes para soldar tubos de acero son la soldadura con costura recta o con costura en espiral.. Los tubos de acero soldados se utilizan normalmente para transportar fluidos. (agua o aceite) y gas natural. Suele ser menos costoso que los tubos de acero sin costura.. Ambos tipos de soldadura se aplican después de enrollar el tubo., que implica darle la forma final a una lámina de acero. Costura recta: Los tubos de acero soldados con costura recta se fabrican añadiendo una soldadura paralela a la costura del tubo.. El proceso es bastante sencillo.: Los tubos con costura recta se forman cuando una lámina de acero se dobla y se le da forma de tubo., luego soldado longitudinalmente. Los tubos con costura recta se pueden soldar por arco sumergido. (SIERRA) o soldadura por doble arco sumergido (DSAW). Costura en espiral: Los tubos soldados con costura en espiral se fabrican cuando se forma una tira de acero laminada en caliente para formar una tubería mediante flexión en espiral y se suelda a lo largo de la costura en espiral de la tubería.. Esto da como resultado que la longitud de la soldadura sea 30-100% más largo que el de un tubo soldado con costura recta. Este método se utiliza más comúnmente en tuberías de gran diámetro.. (Nota: Este método de soldadura también puede denominarse arco sumergido helicoidal. Leer más
Pila de tubería de soldadura en espiral, también conocido como pilote de tubería SSAW, es un tipo de producto de pilotaje de tuberías utilizado en la construcción de cimientos profundos. Está hecho de acero al que se le ha dado forma de espiral y se ha soldado.. Se utiliza en una variedad de aplicaciones., incluyendo cimientos de puentes, Muro de contención, cimentaciones profundas para edificios, represas, y otras grandes estructuras. El pilote de tubería soldada en espiral es de alta resistencia., Tubería de acero de baja aleación hecha de una combinación de placas de acero laminadas y tiras de acero enrolladas helicoidalmente.. Es altamente resistente a la corrosión y tiene una alta relación resistencia-peso., lo que lo convierte en una opción ideal para cimentaciones profundas y otras aplicaciones de alta carga. El proceso de creación de una pila de tubos soldados en espiral comienza con la laminación en caliente de una placa de acero hasta formar una bobina.. Esta bobina luego se introduce en una máquina que le da forma de espiral.. Luego, esta espiral se corta en secciones y se sueldan para formar una sola pila de tubos.. Una vez completada la soldadura, Luego, la pila de tuberías se trata térmicamente y se prueba para garantizar que cumpla con las especificaciones deseadas.. El pilote de tubería soldada en espiral es una opción sólida y confiable para cualquier cimentación profunda u otra aplicación de alta carga.. Es resistente a Leer más
Introducción Los pilotes de tubos de acero se han utilizado durante muchos años como elemento de cimentación en diversos proyectos de construcción.. Se utilizan comúnmente en la construcción de puentes., edificios, y otras estructuras que requieren una base fuerte y estable. El uso de pilotes de tubos de acero ha evolucionado a lo largo de los años., con nuevas tecnologías y técnicas que se están desarrollando para mejorar su rendimiento y durabilidad.. Uno de los avances más significativos en el uso de pilotes de tubos de acero es la transición de los pilotes de tubos de acero tradicionales a los pilotes de tubos soldados de acero en espiral.. Este artículo explorará la transición técnica de pilotes de tubos de acero a pilotes de tubos soldados de acero en espiral., incluyendo los beneficios y desafíos asociados con esta transición. Descargas de PDF：Pila tubular, pilotes de tubería, pilotes de acero, tubos tubulares Antecedentes Los pilotes de tubos de acero generalmente están hechos de placas de acero laminadas en formas cilíndricas y soldadas entre sí.. Se utilizan comúnmente en aplicaciones de cimientos profundos donde las condiciones del suelo son malas o donde la estructura que se está construyendo es pesada.. Los pilotes de tubos de acero generalmente se hincan en el suelo utilizando un martinete., que fuerza el pilote hacia el suelo hasta que alcanza una profundidad predeterminada. Una vez que la pila esté en su lugar, proporciona Leer más
Especificación estándar para pilotes de tubos de acero soldados y sin costura1 Esta norma se publica bajo la designación fija A 252; el número que sigue inmediatamente a la designación indica el año de adopción original o, en el caso de revisión, el año de la última revisión. Un número entre paréntesis indica el año de la última reaprobación.. Un épsilon en superíndice (mi) indica un cambio editorial desde la última revisión o reaprobación. 1. Alcance 1.1 Esta especificación cubre nominal (promedio) pilotes de tubos de acero de pared de forma cilíndrica y se aplica a pilotes de tubos en los que el cilindro de acero actúa como un miembro portador de carga permanente, o como caparazón para formar pilotes de hormigón moldeados in situ. 1.2 Los valores indicados en unidades pulgada-libra deben considerarse como estándar.. Los valores entre paréntesis son conversiones matemáticas de los valores en unidades pulgada-libra a valores en unidades SI.. 1.3 El texto de esta especificación contiene notas y notas a pie de página que proporcionan material explicativo.. Estas notas y notas a pie de página, excluyendo los de tablas y figuras, no contiene ningún requisito obligatorio. 1.4 La siguiente advertencia de precaución se refiere únicamente a la parte del método de prueba., Sección 16 de esta especificación. Esta norma no pretende abordar todos los problemas de seguridad, Si alguna, asociado Leer más
Los pilotes de tubos de acero y los pilotes de láminas de tubos de acero han encontrado amplias aplicaciones en diversos proyectos de construcción., incluyendo puertos/puertos, ingeniería civil urbana, puentes, y más. Estos pilotes versátiles se utilizan en la construcción de muelles., Diques, rompeolas, muros de contención de tierra, ataguías, y cimientos para cimientos de tablestacas de tubos de acero. Con el tamaño cada vez mayor de las estructuras, profundidades de agua más profundas, y trabajos de construcción en terrenos profundos y blandos, El uso de pilotes de tubos de acero y pilotes de láminas de tubos de acero se ha ampliado significativamente..
