Friday 11 de September de 2009

Abengoa México optimiza costos en la construcción de líneas de transmisión.

En el proyecto relativo a la línea de transmisión Lázaro Cárdenas – Ixtapa Potencia, que comprende la construcción de dos circuitos de 400 kilo volts formados con dos conductores por fase y una longitud de 75 kilómetros; se observo durante los estudios de mecánica de suelos y cálculos iniciales, que la mejor solución para las cimentaciones sería la construcción de secciones de pilas de cimentación para las torres de suspensión cuyas dimensiones serían del orden de los 90 centímetros de diámetro y de diez a doce metros de profundidad y para las torres de remate y deflexión del orden de 1,5 metros de diámetro y una profundidad de 24 metros; considerando esfuerzos con cargas de 120 toneladas en arrancamiento y 140 toneladas en compresión para las torres de suspensión y 400 toneladas al arrancamiento y 460 toneladas en compresión para las torres de remate y deflexión. Los diseños anteriormente mencionados obligan a que por economía en el proyecto, se realicen pruebas a escala real en pilas de prueba, con el objetivo de obtener valores reales de la capacidad del suelo, que permitan la posible reducción de las secciones calculadas o bien que certifiquen los cálculos iniciales.

Para tal efecto se construyeron pilas de prueba en los sitios donde las condiciones del terreno presentaban una menor capacidad de carga, según los estudios de mecánica de suelos.

Las pilas de prueba se construyeron con las características que se indican a continuación: En un punto de inflexión, se colaron dos pilas de 70 centímetros de diámetro y tres metros de profundidad, la primera con ampliación en la base y la segunda totalmente recta. En un punto de inflexión diferente, se colaron también dos pilas de 70 centímetros de diámetro y dos metros de profundidad, la primera con ampliación en la base y la segunda totalmente recta.

La metodología para la realización de las pruebas de extracción de pilas coladas contra el terreno se tiene establecida a detalle en el procedimiento constructivo de Abemex num. EJ-PE-040 revisión 00. En el cual, las pruebas consisten en aplicar cargas de tensión o de arrancamiento a las pilas de prueba, lo cual se realiza a través de:

• Un gato hidráulico de cilindro hueco de dos o tres pulgadas de diámetro y 100 toneladas de capacidad
• Una bomba hidráulica (porta power) de 100 toneladas de capacidad con manómetro calibrado.
• Un juego de vigas tipo I metálicas de ocho metros de longitud y peralte de 60 centímetros (con patines reforzados y de resistencia a la flexión comprobada superior a las 50 toneladas cada viga).
• Dos micrómetros calibrados con alcance de 0 – 20 milímetros y resolución de 0,010 milímetros, con soportes magnéticos
• Un bastidor metálico para la disposición de los micrómetros

La prueba inicia con la aplicación de diversas cargas al sistema, durante intervalos de sesenta segundos.

En cada intervalo se miden las deformaciones que se presentan en las pilas con los micrómetros, registrando la lectura instantánea en los mismos; posteriormente con esta información se grafica y analiza el comportamiento de las pilas y se obtienen las conclusiones.

Para la determinación de la capacidad de carga última al arrancamiento se usó el criterio del 90% y el método de pendiente-tangente indicado en la Norma IEC 1773/96 “Testing of Foundations for Structures”, como metodología para determinar los parámetros de resistencia.

Del estudio anterior se obtuvieron los parámetros de acuerdo a las profundidades de ensaye para dos y tres metros de profundidad de acuerdo a las dos dimensiones de pilas ensayadas.

Los parámetros de fricción para las pilas ensayadas son los siguientes:

Para pilas de dos metros de profundidad la carga máxima aplicada a la falla fue de 75.823 kilogramos y el área de pila es de 43.982,29 centímetros cuadrados.

Por lo tanto: el esfuerzo unitario de adherencia o cortante (FS) = 75.823 / 43.982.29 = 1,7239 kilogramos/centímetro cuadrado esto al 90% representa un valor de 1,6 kilogramos/centímetro cuadrado

Ahora bien para el caso de las pilas de tres metros de profundidad, como en este caso no se logró llegar a la falla estamos utilizando el criterio del método de pendiente – tangente, obteniéndose un valor de 2,53 Kg/cm2 como valor de FS (esfuerzo unitario de adherencia o cortante)

Como resultado final, se obtuvieron los parámetros de diseño que permitieron obtener secciones constructivas de pilas de 70 y 80 centímetros de diámetro y una profundidad de seis metros, con la consecuente optimización de los procesos constructivos y económicos del proyecto.

Con este desarrollo Abengoa México confirma su liderazgo en la ejecución y desarrollo de trabajos de cimentaciones especiales para la CFE.

Abengoa es una empresa tecnológica que aplica soluciones innovadoras para el desarrollo sostenible en los sectores de: infraestructura, medio ambiente y energía, cotizando en la bolsa y esta presente en mas de 70 países; en donde opera con sus 5 grupos de negocios: Solar, Bioenergía, Servicios para el Medio Ambiente, Tecnología en Informática e Ingeniería y Construcción Industrial (www.abengoa.com).

Autor: Ing. José Asunción Barrera Martínez

Fecha: Agosto 2008