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Uso de la Energía de Ejecución de Pilas con Auger de Vuelo Continuo para Mejorar la Fiabilidad y Reducir Costos en la Construcción de Fundaciones

Autores: Ferrari de Campos, Darym Júnior; Camapum de Carvalho, José; Queiroz, Paulo Ivo Braga de; Ozelim, Luan Carlos Sena Monteiro; Schiavon, José Antonio; Ribeiro, Dimas Betioli; Domingues, Vinicius Resende

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

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Acceso abierto

Artículo científico
2025

Uso de la Energía de Ejecución de Pilas con Auger de Vuelo Continuo para Mejorar la Fiabilidad y Reducir Costos en la Construcción de Fundaciones


Categoría

Procesos industriales

Subcategoría

Automatización industrial

Palabras clave

Pilas de tornillo de vuelo continuo
Energía de ejecución
Sistema de operación en tiempo real
Evaluación individual
Capacidades de carga
Optimización de costos

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 37

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Los pilotes de tornillo de vuelo continuo (CFAP) son elementos de fundación profunda altamente versátiles y productivos. Conocidos por su velocidad de ejecución, bajo ruido y mínima vibración, se utilizan extensamente en Brasil, particularmente para proyectos urbanos o áreas ambientalmente sensibles. Tecnológicamente, emplean un Sistema de Operación en Tiempo Real (RTOS) para controlar la energía de ejecución de cada pilote perforado. Cuando se utiliza de manera efectiva, este sistema de monitoreo basado en energía puede proporcionar información que reemplaza o se correlaciona con otras variables difíciles de medir, acomodando el impacto de diversas variables exógenas en la ejecución y rendimiento de un pilote. Los diseñadores de fundaciones a menudo definen una o más longitudes características para diferentes grupos de pilotes, consideradas representativas para cada grupo a pesar de las incertidumbres y cambios morfológicos a lo largo del terreno. Por lo tanto, considerar un control basado en energía, que permite una evaluación individual para cada pilote, es beneficioso dada la complejidad del suelo, que puede variar significativamente incluso dentro de un área pequeña. Al determinar la energía de ejecución óptima, se pueden establecer criterios de detención individualizados para los pilotes, influyendo directamente en los costos y la productividad y mejorando la fiabilidad. El presente documento propone un flujo de trabajo metodológico para automatizar los cálculos necesarios para las energías de ejecución, correlacionarlas con las capacidades de carga medidas por pruebas de carga o estimadas a partir de encuestas de suelo estándar, y predecir la energía de ejecución y los criterios de detención correspondientes para la profundidad de perforación de cada pilote. Este estudio presenta un caso de estudio para ilustrar la metodología propuesta, teniendo en cuenta un sitio de construcción real con múltiples pilotes. Muestra que considerar pilotes de longitud fija puede no favorecer la seguridad, ya que el análisis basado en energía reveló que algunos pilotes necesitaban ejes más largos. Este estudio también muestra que para los 316 CFAP analizados con profundidades que oscilan entre 8 y 14 m, un total de 564 m de ejes de pilotes fue innecesario (lo que representó más de 110 m de concreto), indicando que es posible la optimización de costos. En general, estos análisis mejoran la seguridad y fiabilidad del diseño mientras reducen los costos de ejecución. Los resultados demuestran que la energía de ejecución puede servir como un proxy para la resistencia del subsuelo, correlacionándose bien con los valores de NSPT y las estimaciones de capacidad de carga. La metodología permite la evaluación individualizada del rendimiento de los pilotes y revela el potencial para mejorar la fiabilidad y la rentabilidad del proceso de diseño geotécnico.

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