EJECUCIÓN DE ENSAYOS ESTÁTICOS EN PILOTES

ENSAYO BIDIRECCIONAL ARCOS (MÉTODO "O-CELL")

Presentación

Representamos Técnica y Comercialmente a la empresa ARCOS ENGENHARIA, con sede en Belo Horizonte – Brasil (arcos.eng.br)

ARCOS ENGENHARIA fue fundada en mayo de 1969 por los ingenieros Pedro Elísio da Silva e Ronei Filgueiras, ambos colegas de trabajo de un órgano estadual de Minas Gerais, Brasil.

En los años 80’ quedaron marcados por el lanzamiento en el mercado de la Célula Bidireccional (denominada en ese momento como Expancell), patenteada en el Brasil por la empresa ARCOS ENGENHARIA.  Posterior a este descubrimiento, el Dr. Osterberg se encarga de difundir mundialmente el Método “O-Cell”.

El ensayo bidireccional en Pilotes, está basado en la colocación de gatos hidráulicos de carga, instaladas en la punta de los pilotes (prefabricados o vaciados in-situ), los cuales serán sacrificadas durante el ensayo. El ensayo se caracteriza por que no requiere sistema de reacción en superficie, el sistema de reacción está constituido por el terreno de la punta y del fuste del pilote.

La ejecución del Ensayo Bidireccional se ejecuta obedeciendo la Norma Americana ASTM D1143 2013 y norma europea EN ISO 22477-1:2018, siguiendo los procedimientos del Método Rápido de ejecución del ensayo de carga estática en pilotes.

Las principales ventajas de la Ejecución del Ensayo Bidireccional en obras son:

  • Rapidez del ensayo (en relación al ensayo estático convencional)
  • Reduzida área de trabajo en obra (en relación al ensayo estático convencional)
  • Posibilidad de recuperar el pilote (luego llevarlo a la ruptura durante el ensayo), y
  • Reduzido costo en relación al ensayo de carga estático convencional ( con tirantes, pilotes a tracción o por carga de reacción).
  • La principal requerimiento es que debe ser desarrollado por personal especializado, desde: (1) Etapa de cálculo y dimensionamiento del pilote de prueba, (2) instalación de las células junto a la armadura del pilote, (3) ejecución del ensayo bidireccional en campo, y (4) procedimientos de inyección y recuperación del pilote ensayado.

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ENSAYO BIDIRECCIONAL ARCOS

ENSAYO ESTÁTICO EN PILOTES

E-BOOK

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ENSAYO ESTÁTICO EN PILOTES

Metodología del Ensayo

ENSAYO BIDIRECCIONAL ARCOS

ENSAYO ESTÁTICO EN PILOTES

Historia del Ensayo
BIDIRECCIONAL ARCOS en PILOTES

En los años 80’ quedaron marcados por el lanzamiento en el mercado de la Célula Bidireccional (denominada incialmente de Expancell). Pedro Elísio da Silva, sócio director de ARCOS ENGENHARIA inicia en 1979 los estudios y desarrollo de la Prueba de Carga Estática con “CÉLULAS EXPANSIVAS HIDRODINÁMICAS”, gracias al apoyo de grandes geotécnicos de la época: Vitor de Mello, Nelson Aoky y Luciano Decourt. Desde 1981, ARCOS ejecuta comercialmente este tipo de ensayos, siendo que en 1983, Pedro Elísio da Silva lança el livro “CÉLULA EXPANSIVA HIDRODINÂMICA – Uma nova maneira de executar Provas de Carga”, un relato sobre sus estudios y descubrimientos.

Conforme cita, Beng Fellenius (Página 297 del “Libro Rojo de las Cimentaciones”, 2018), cita: “…Los primeros ensayos bidireccionales fueron realizados por Gibson y Devenny (1973), Amir (1983), y Horvath et al., (1983). Al mismo tiempo, tomó lugar un desarrollo independiente en Brasil (Elisio 1983; 1986), lo que llevó a una producción industrial ofrecida comercialmente a la industria del pilotaje por ARCOS ENGENHARIA LTDA. – Brasil. A fines de los años 80, el Dr. Jorj Osterberg vio también la necesidad y el uso de un ensayo empleando un sistema de celda hidráulica ubicada cerca de la punta del pilote (Osterberg 1998) y estableció una corporación estadounidense llamada LOADTEST INC. para dedicarse a la ejecución de la técnica bidireccional. Cuando el Dr. Osterberg en 1988 supo de la existencia y disponibilidad del dispositivo brasileño, inicialmente, la compañía brasileña y la estadounidense colaboraron. Fuera de Brasil, el Ensayo Bidireccional es denominado el “Ensayo de Celda de Osterberg” o el “Ensayo de la Celda O”. Durante los cerca de 30 años de aplicación comercial, LOADTEST INC. ha desarrollado una práctica de instrumentación con strain-gages (medidores de deformación) en conjunto con el Ensayo Bidireccional …”.

ENSAYO DE CARGA ESTÁTICA AXIAL CONVENCIONAL
VS. ENSAYO BIDIRECCIONAL ARCOS

ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS DEL ENSAYO DE CARGA ESTÁTICA
AXIAL DEL ENSAYO BIDIRECCIONAL ARCOS

Se utiliza las teorías desarrollada en el Capítulo 8 (Pág. 282) del Libro Rojo de las Cimentaciones (autor: Bength Fellenius) Con Permiso del Autor.

Video:

VIDEO DEL ENSAYO BIDIRECCIONAL ARCOS PARA PILOTES

Caso de Obra:

ENSAYO BIDIRECCIONAL ARCOS en PILOTES HÉLICE CONTINUA

Referencias y Artículos Técnicos

A) “EL LIBRO ROJO DE CIMENTACIONES – BASES PARA EL DISEÑO DE FUNDACIONES”

Referencia:
Fellenius, B.H., 2018. Bases para el Diseño de Fundaciones. Edición Electrónica. www.Fellenius.net, 508p.

(Publicado con permiso del Autor)

B) THE RED BOOK – BASICS OF FOUNDATION DESIGN

Reference:
Fellenius, B.H., 2018. Basics of foundation design. Pile Buck International, Inc., Vero Beach, FL, Electronic Edition, www.Fellenius.net, 466 p.

(Publicado con permiso del Autor)

C) NOTICIA: EJECUCIÓN DEL ENSAYO DE CARGA BIDIRECCIONAL ARCOS EN PILOTES EXCAVADOS DE 2,20 METROS – CARGA DE RUPTURA 3,400 TON.

Obra: Puente Atirantado Manaus-Iranduba (o Puente Río Negro) – Manaos – Brasil.
Publicación: Revista PINI INFRAESTRUTURA – Ed. Brasil. Nov. 2009.

Descripción de la Obra: es el segundo puente atirantado más largo del mundo. El pilar central mide 185 metros de altura, tiene  dos vanos centrales de 200 metros de longitud que permiten la navegación y cuatro carrilles. En total el puente tiene 3,600 metros.

Fotos de Referencia

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Instalación de Célula ARCOS en la Armadura de Pilotes Vaciados In-situ
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Estaca
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Célula ARCOS en Ensayo Estático Convencional con Viga de Reacción
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Puente Atirantado Manaus - Rio Negro - Brasil. (3.6 km, Pilar central de 185m, vanos centrales de 200m)
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Puente Atirantado Manaus - Rio Negro - Brasil. (Carga de 3,400 ton)
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Puente Atirantado Manaus - Rio Negro - Brasil. (Carga de 3,400 ton)
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Puente Atirantado Manaus - Rio Negro - Brasil. (Carga de 3,400 ton)
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Ensayo Bidireccional en Puente Sao Paulo - Brasil (5,400 ton)
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Ensayo Bidireccional en Puente Sao Paulo - Brasil (5,400 ton)
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Ensayo Bidireccional en Puente Sao Paulo - Brasil (5,400 ton)
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Ensayo Bidireccional ARCOS en Monorail de Sao Paulo - Brasil
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Ensayo Bidireccional ARCOS en Monorail de Sao Paulo - Brasil