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Hola en esta oportunidad hablaremos
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sobre las cimentaciones profundas
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nuestro grupo está conformado por
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Daniela Pulido Alejandro Morales
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Catalina cuña Sebastián Godoy Juan Díaz
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y Milena
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Villa Cuándo se hace uso de las
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cimentaciones
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profundas se hacen uso de las
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cimentaciones profundas para distribuir
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mejor los esfuerzos que transmite una
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estructura Cuando tenemos un terreno con
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unas características muy difíciles por
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ejemplo arcillas muy blandas o el suelo
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tiene asentamientos imprevisibles y que
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una cimentación superficial no podría
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satisfacer esta necesidad también se
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utilizan en estructuras expuestas al
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agua como por ejemplo viaductos o
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puentes cuando tengo edificios muy
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altos las cargas o los esfuerzos que
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producen los vientos y que sus elementos
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están sometidos a tracción
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Cómo se comportan las cimentaciones
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profundas bien cuando el suelo es
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situado al nivel en que se esté des
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plantaría normalmente una Zapata o una
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losa de
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cimentación es demasiado débil las
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cargas se transmite al material más
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adecuado a mayor profundidad por medio
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de pilotes o
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pilas la diferencia entre estos entre
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pilotes y pilas es que los pilotes Son
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miembros estructurales con una sección
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de
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área transversal
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pequeña comparada con su longitud y las
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pilas tienen usualmente sección
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transversal mayor siendo cada una de
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ellas capaz de transmitir toda la carga
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de una sola columna al estrato de
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apoyo la clasificación de los
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pilotes se puede dar por la forma de
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trabajo trajo de estos que puede ser por
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punta por su fricción o pilotes que
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trabajan por punta y fricción es decir
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la fricción hace referencia al fuste del
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pilote que es el cuerpo del pilote
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también se puede clasificar según su
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material esos pueden ser de concreto
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acero o madera o por su método
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constructivo que pueden ser pilotes
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hincados pilotes vaciados en sitio
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pilotes micropilotes o pilotes tipo mega
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la Selección del pilote se determina con
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las condiciones del subsuelo las
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características de incado y el
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comportamiento de la cimentación Y por
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supuesto la
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economía que exen el
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proyecto los pilotes de punta estos
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transmiten cargas a través de agua o
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suelos blandos hasta stratos con
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suficiente capacidad portante por medio
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del soporte en la punta del pilote los
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pilotes de punta son los que transmiten
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la mayor parte de la carga a un estrato
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resistente por medio de su
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punta pilotes de fricción o pilotes
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flotantes estos transmiten cargas a un
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cierto espesor del suelo relativamente
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blando mediante fricción desarrollada
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sobre la superficie lateral del pilote
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es decir su fuste a lo largo de la
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longitud del mismo es aplicable cuando
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dentro de las profundidades alcanzables
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no se encuentran estratos que provean
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soportes significativos en la punta En
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aquellos terrenos en los que al existir
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un nivel claramente más
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resistente al al transmitir la carga del
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pilotaje este transmitirá su carga al
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terreno fundamentalmente a través de su
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fuste y también se le suelen denominar
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como pilotos flotantes o o cimentación
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flotante pilotes de punta y fricción en
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el caso en el que pilote esté empotrado
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a una longitud apreciable en el estrato
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resistente implica que dado a la
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resistencia a la fricción en la zona de
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empotramiento se desarroll en el mismo
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material de la punta se puede considerar
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como la suma de aportes de punta y
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fricción pero únicamente en la zona de
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empotramiento ya que y como en el caso
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de los pilotes de punta la fricción en
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un suelo es de poca rigidez y puede
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despreciarse pilotes de
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concreto datos generales usualmente su
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longitud va de los 10 a los 15 m y su
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carga de los 300 a los 3,000 kn las
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ventajas se pueden someter a un incado
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pesado son resistentes a la corrosión es
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fácil de combinarlo con una
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superestructura de concreto las
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desventajas es difícil de lograr un
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corte deseado y son difíciles de
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transportar los pilotes de
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concreto tienen dos clases los
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precolocar y los insitu en la figura dos
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vemos los pilotos prec colocados con un
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esfuerzo ordinario encontramos dos
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formas un pilote cuadrado y un pilote
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octagonal
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los precolocar
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se pueden preparar empleando un refuerzo
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ordinario y pueden tener la sección
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transversal cuadrada u
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octagonal los pilotes proloc también
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pueden pre
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esforzarse mediante cables de presfuerzo
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de acero de alta resistencia el
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preesforzado datos
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generales la longitud usual va de los 10
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a los 45 5 m su longitud máxima es de 60
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m y su carga máxima va de los
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7500 a los 8500 kn aquí encontramos en
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la tabla uno pilotes de concreto després
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forzado comunes encontramos la forma del
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pilote su diámetro su área transversal
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su
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perímetro su fuerza de presforzado su
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módulo de sección y la capcidad de carga
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que tiene pilotos de acuerdo a su
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material encontramos los insitu que se
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construyen haciendo un barreno en el
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terreno Y luego colocándolo con concreto
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de estos Existen dos clases los ademos y
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los no
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ademos los
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ademos se hacen hincando un tubo llamado
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ademe de acero en el terreno con ayuda
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de un mandril colocando dentro del tubo
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cuando el pilote llega a una profundidad
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adecuada se retira el mandril y el tubo
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se llena con concreto existen ademos con
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o sin pedestal el pedestal es un vlvo de
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concreto expandido que se forma dejando
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caer un martillo sobre el concreto
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fresco datos generales usualmente su
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longitud va de los 5 a los 15 m su
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longitud máxima de los 30 a los 40 m la
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carga usual va de los 200 a los 500 kn y
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la carga máxima aproximada va hasta los
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800 kn
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ventajas son relativamente baratos
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permiten su inspección antes de verter
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el concreto son fáciles de extender las
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desventajas son difíciles de empalmar
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después de fraguar y los tubos delgados
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se pueden dañar durante el incar
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la carga permisible es calculada a
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partir de esta fórmula y en la figura
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vemos varios tipos de pilotes
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encontramos el
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rayon
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el pilote monotubo o Unión de metal el
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pilote w
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ademado o el
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pilote a continuación los no los pilotos
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se hacen primero de la m hasta la
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profundidad de ca y luego llenándolas
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con concreto fresco como datos generales
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se obtienen una longitud entre 5 y 15 m
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y una máxima entre 30 y 40 m para
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soportar cargas entre 300 y 500 kn y una
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máxima de 700 kn como ventajas que son
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económicamente viables y se pueden
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terminar en cualquier elevación como
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desventaja se obtienen tres primera se
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pueden crear vacíos si el concreto se
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vierte rápidamente segunda difícil enar
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después de fraguar tercero en suelos
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suaves los lados del agujero se pueden
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derrumbar disminuyendo la sección el del
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concreto para su carga permisible se
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obtiene que debe estar en función del
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área de la sección del concreto y el
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esfuerzo permisible del concreto esto se
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tienen dos pilotes pilote Wester y
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pilote Franky los pilotes de acero por
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en general son en tubos o en perfiles
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del h en muchos casos los pilotos de
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tubos se rellenan con concreto después
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de su Inc su su carga permisible está en
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función del área de la sección
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transversal del acero y el esfero
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permisible del acero el acero tiene como
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datos generales que varía entre 15 y 60
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m para soportar cargas de 300 a 1200 kn
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sus ventajas son el manejo fácil con
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respecto al corte y a la extensión de la
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longitud desea la segunda pueden
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soportar esfuerzos de incos altos
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tercera pueden penetrar estratos duros
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como gravas densas y la cuarta que
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tienen alta capacidad de soporte de
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cargas las desventajas están primero
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realmente son muy costosos segundo el
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alto nivel de ruido durante su incao
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tercero expuestos a la corrosión y
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cuarto los pilotos en se pueden dañar o
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flexionar durante su incao a través de
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los estratos duros para el manejo de la
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corrón Por lo general se recomienda
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considerando esp un espesor adicional al
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acero sobre el área de la sección
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transversal del diseño real a
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continuación se tienen algunos ejemplos
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de los pilotes de acero por último se
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hablan sobre pilotes de madera esos son
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troncos de árboles que cuidadosamente se
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extraen las ramas y su corteza deben de
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tener una longitud Entre 10 y 20 m para
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clasificar como un pilote y la madera
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debe ser recta asistente y sin defectos
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Existen tres clases la clase a son
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pueden soportar cargas pesadas y su
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diámetro está entre 356 mm la clase B Se
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pueden utilizar para soportar cargas
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medianas y su diámetro está entre 305 y
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330 MM y la clase C se pueden emplear
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permanentemente para estructuras cuando
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todo el pilote se encuentra debajo del
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nivel freático con un diámetro mínimo de
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300 5 mm por a continuación se tiene la
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figura en donde se muestra los pilotes
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de madera los pilotes con manguitos
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tubulares y con soleras metálicas y
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pernos sus características como ya se
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saben está entre 5 y 15 m de longitud
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con una máxima de 30 40 soportando 300 a
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500 kn primero en cualquier caso la
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punta del pilote no debe tener un
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diámetro menor a 150 mm segundo los
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pilotos de madera no pueden soportar
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esfuerzos altos de incao por lo tanto la
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capacidad del piloto por lo general está
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limitada tercero los pilotes de madera
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pueden permanecer indefinidamente sin
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dañarse Y si están rodeados por un suelo
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saturado y cuarto cuando se ubican
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arriba del nivel freático los pilotos
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están expuestos al ataque de los
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insectos por último su carga
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permisible está dada por el área de prom
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medio sección transversal del pilote y
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el esfuerzo permisible de la
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madera sin caos Este es el proceso más
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utilizado para la construcción de
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pilotes en este se llevan secciones de
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pilotes prefabricadas a la obra estos
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pilotes se hincan por medio de gruas
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piloteadoras que soportan un martillo el
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control de profundidad a la que se debe
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llegar el pilote se hace por medio de
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criterios de rechazo que consiste en
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medir el número de golpes dividido entre
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la longitud penetrada los efectos del
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incado dependen del tipo del suelo en
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arcilla saturad se puede presentar tanto
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levantamiento del suelo como de los
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pilotes vecinos debido al volumen del
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suelo desplazado este efecto se puede
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atenuar utilizando pilotes metálicos o
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haciendo una perforación previa antes
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del Inc en Arenas sueltas en en el que
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Incluso se puede cambiar el incado con
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aplicación de de vibraciones al pilote
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se produce compactación de los mantos de
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arena que pueden afectar construcciones
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vecinas en Arenas compactas ante la Dif
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de atravesar estratos de este material
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que nos garanticen un apoyo confiable se
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puede llegar a utilizar pilotes que
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inyecten agua a presión en la punta para
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facilitar su penetración o utilizar
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pilotes
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metálicos como recomendación principal
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no se conviene utilizar pilotes cuando
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se sospeche la presencia de roca de Gran
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tamaño debido a la posibilidad que la
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punta del pilote sea apoyada en un
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fragmento de
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roca pilotes insitu hay varios tipos de
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pilotes des incito Uno de ellos es el
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pilote de desplazamiento con azuchi
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trabaja por punta a poca profundidad
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utilizando utiliz utilizado o apoyado en
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roca o capas duras de terreno este
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también trabaja por fuste y Punta en
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terrenos granulares medios o blandos el
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método constructivo consiste en hincar
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una tubería por medio de golpes con una
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grua o martillo hidráulico hasta llegar
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al rechazo luego se coloca una armadura
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hasta el fondo y se rellena de hormigón
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luego se extrae la
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tubería otro es el pilote de
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desplazamiento con tapón de grava este
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pilote trabaja por fuste en terrenos
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granulares de buena consistencia el
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método constructivo consiste en hacer un
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tapón de grava y arena de una
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consistencia apropiada dentro del tubo
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el espesor del tapón tiene que ser tres
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veces mayor a la del diámetro de la
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tubería se procede a golpear el martillo
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hidráulico hasta llegar a la profundidad
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deseada luego se procede a quitar la
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tubería y a colocar la armadura
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colocando el hormigón a la
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vez pilotes con extracción con
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entubación recuperable para uso de poca
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profundidad trabajan por punta apoyado
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en roca primero se excava la profundidad
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deseada con la tubería y una barrena
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luego se coloca la armadura y se procede
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a colocar el hormigón mediante un tubo
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tremi mientras se extrae el tubo de
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perforación los pilotes de camisa
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perdida trabajan por punta apoyado en
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capas de duro o rocas este atraviesa
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capas de terreno con presencia de alta
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humedad y finos de esta manera la
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tubería de perforación cubre el
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hormigón al ser fundido dentro de la
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excavación el método constructivo se
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procede a la excavación con tubería y
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barrena de diámetro deseado al llegar a
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la profundidad se procede a colocar la
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armadura y a colocar el hormigón dentro
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de la tubería de perforación de esta
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manera la tubería protege al pilote del
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material contenido ya que sirve de
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revestimiento para el pilote el pilote
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por barrena de contubo Central esta
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trabaja por fuste y Punta en terrenos de
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consistencia media se procede a colocar
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la barrena en el punto de excavación
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hasta llegar a la profundidad requerida
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luego mientras se hace la extracción de
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la barrena se vierte simultáneamente el
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hormigón por dentro de la barrena y
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luego se coloca la
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armadura es usual que en este tipo de
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pilotes se utiliza tiene herramientas
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como el taladro IL coid o la barrena que
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nos ayudan a extraer el suelo a una
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profundidad
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deseada también para vaciar el concreto
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en estos pilotes se utilizan aditivos
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fluf cantes que impiden la segregación
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especialmente en las profundidades
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grandes eh Para evitar derrumbes en la
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perforación cuando se retira la
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herramienta eh se puede usar lodo
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bentonítica que ayuda a estabilizar el
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suelo y es desalojado de la perforación
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por el concr durante el vaciado debido
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al bajo peso
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volumétrico micropilotes otra modalidad
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Para apoyar cimentaciones en estratos
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profundos es construir una perforación
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de diámetro relativamente pequeña de 10
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a 15 cm atravesando los estratos
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superiores poco competentes y llevando
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la perforación hasta una profundidad de
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empotramiento importante en el estrato
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resistente el proceso constructivo es
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primero debido al pequeño diámetro de la
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perforación se produce un atado de
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varillas de refuerzo con un tubo PVC con
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perforaciones cada cierta profundidad
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cubierta por una membrana de cauch
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segundo Posteriormente se hace una
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inyección de lechada de concreto a
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través del llamado tubo de manguitos con
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el objeto de ensanchar El pilote dentro
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del estrato portante una recomendación
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importante para este procedimiento es
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previamente hacer un ensayo de presión
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de
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inyección el uso de micropilotes en
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cimentaciones cimentaciones de Nueva
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ejecución en horas de Nueva planta con
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cimentación profunda su uso se limita a
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aquellos casos que por razón de espacio
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acceso o fuerte inclinación del terreno
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no sea posible ejecutar otra técnica
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también en Casos aislados como en
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cimentaciones en la que se prefiere una
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mayor reparto de cargas en el terreno
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cimentaciones de elementos muy envueltos
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Torres eléctricas mástiles carteles
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publicitarios requieren de una
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cimentación que soporte altas cargas de
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tracción con los micropilotes obtenemos
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una capacidad de tracción muy cercana a
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la de
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compresión en la estabilidad de taludes
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los micropilotes no solo soportan los
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esfuerzos a tracción sino pueden contar
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con muy buena resistencia al cortante se
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combinan con un anclaje superficial u
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otras técnicas de sustentación del
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terreno que se amarran en los
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micropilotes la siguiente imagen ilustra
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el proceso constructivo de un
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micropilote pilotes tipo mega los
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elementos pueden ser de sección cuadrada
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de 45x 45 cm o circular con un diámetro
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de 23 cm a 45 cm este tipo de piloto
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está concebido para la reparación bajo
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obras en construcción y en el refuerzo
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de cimentaciones El lamiento se realiza
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mediante un gato hidráulico con la
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ventaja de que puede realizar la
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operación de lincamientos en espacios
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limitados el proceso constructivo es
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primero
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este sistema consiste en hincar un tramo
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de pilotes cortos con punta y un cable
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de postensado anclado a este por medio
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de un gato hidráulico que hace
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reaccionar contra la estructura
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existente segundo Posteriormente se
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hinca el tramo del pilote con una
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perforación interior por la que se
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introduce el cable tercero Cuando se
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llega a la profundidad deseada se llena
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con la lechada la perforación que
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contiene el cable y se realiza un post
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tensionado para garantizar la integridad
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del pilote sus aplicaciones son para
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para la
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resentación de edificios existentes en
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los que se debe construir los pilotes en
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espacios reducidos como sótanos o
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primeros pisos la siguiente imagen
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muestra las partes de un pilote tipo
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mega La Viga de relleno el gato
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hidráulico la bomba y la sección de
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prefabricado de 30 por 30 por 75 del
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Bueno ahora vamos a hablar acerca de las
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pilas o pozos de cimentación que en
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francés se les llama
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cason Este es otro tipo de cimentación
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profunda además de las anteriormente
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expuestas eh estas se utilizan en suelos
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blandos donde no es adecuado la
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cimentación superficial A diferencia de
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los de las cimentaciones profundas
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anteriormente expuestas este tipo de
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cimentación eh requiere eh soportar
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cargas horizontales o inclinadas
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adicionales a la carga vertical eh que
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actúa sobre ellas esto principalmente se
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puede dar en corrientes de agua de gran
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velocidad y profundidad como ocurre en
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las pilas para puentes sobre ríos que
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tienen que soportar una carga lateral
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por fuerza de viento en la
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superestructura además de la tracción de
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los vehículos que usan el puente de las
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corrientes en el río y también eh se
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puede generar eh muchas veces por los
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escombros flotantes o del hielo que está
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pasando por el río o por el canal donde
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se haya construido dicha dicha pila eh
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Bueno eh También se debe tener en cuenta
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algunas características que tienen estos
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estos
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estos esta cimentación profunda Y es que
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a diferencia de los pilotes preexcavados
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sus diámetros son mayores a 80 cm y eh
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Generalmente o siempre se deben
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construir eh en situs no pueden ser
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prefabricados ya que pues se construyen
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a medida y de acuerdo a las
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características del suelo otra
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particularidad entre sus características
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es que a medida que se va construyendo
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se va excavando el terreno es decir que
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si se excavan eh 80 cm de terreno
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eh esos 80 cm son los que se van a
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construir en ese momento de El cason otr
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recomendaciones unas recomendaciones que
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se deben tener para la construcción
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son primero que la perforación puede
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hacerse con o sin los lodos bentónicos
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que sirvan para estabilizarla en el caso
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de que la cohesión del suelo no permita
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que las paredes de la perforación sean
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estables y otra en el caso de suelos con
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presencia de rocas de Gran tamaño que
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impidan ser realizadas por
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procedimientos anteriores se debe
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recurrir a excavaciones manuales como
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les haba comentado anteriormente con un
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diámetro mínimo de fuste de de de 1
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m Entonces como les venía comentando
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excavaciones de materiales granulares el
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vaciado se tiene que recurrir eh de
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pilas en las que se realiza el entuado
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con camisas de acero o tubos de concreto
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mediante una almeja que se se va
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retirando el material en el interior del
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tubo del entibado provocando su
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penetración por peso propio o ayudado de
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gatos hidráulicos Y por último Una vez
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que se haya llegado a la profundidad
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recomendada en el estudio de suelos se
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puede colocar la armadura o hacer el
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vaciado al mismo tiempo que se puede
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retirar el enti
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podemos ver eh las diferentes partes de
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eh un cason que bueno una característica
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de ellos es que tienen pata de elefante
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o campana eh También en su parte
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superior
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eh tienen una corona que es la zona
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superior reforzada o el anclaje que va a
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ser pues futur a futuro el anclaje de
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las columnas tienen un fuste que es como
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el cuerpo del del cason que es la zona
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cilíndrica que el refuerzo no es
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indispensable pero pues ya depende del
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calculista Si desea reforzar esta parte
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de eh el cason Además de eso eh se
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construye una campana o pata de elefante
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como se le llama coloquialmente eh que
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es un ensanchamiento para reducir la
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presión de contacto Y por último Pues
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aquí podemos ver
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eh Cómo se el Cómo se construyen o cómo
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se quedan luego
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de de eh Como de en entrar en el
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suelo y Cómo podemos ver
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eh Cómo van a quedar si están eh
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construidos para un puente
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principalmente se utilizan para puentes
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y eh Cómo van a quedar anclados al suelo
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cuando existe un un un un un canal o un
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río y bueno esto sería como la última
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parte de la exposición
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eh Muchísimas
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gracias y
