Cómo evitar que el terreno expulse el tubo-manguito II

Pues ya estamos aquí de nuevo con el temita. Ya os avisé que los problemas a la hora de instalar tubo-manguitos de PVC para la ejecución de inyecciones en el terreno, además de ser muy comunes, no se limitan ni mucho menos al caso particular de perforaciones verticales. En el post anterior hablamos ampliamente sobre este caso:

En él comentamos las causas de este fenómeno y algunas de las posibles soluciones que hay a nuestro alcance. El post de hoy lo vamos a dedicar a la segunda gran causa que puede hacer que la tarea de instalar el tubo manguito se convierta en una verdadera pesadilla: las perforaciones son sub-horizontales y con el punto de emboquille situado por debajo del nivel. Si eres seguidor habitual seguro que te sueno, ya que hemos tratado este fenómeno con anterioridad en el blog, pero si no lo eres, te recomiendo que le eches una lectura a los siguientes post.

Vamos a suponer que el flujo de agua desde el trasdós hacía nuestra zona trabajo es bastante intenso (por ejemplo, al menos 5 litros/segundo para una perforación de 100mm) y que este flujo arrastra terreno. Aparte de las consecuencias negativas que tienen estos hechos en sí mismos, de los primeros problemas que habrá que afrontar es cómo instalar el tubo-manguito.

Cómo evitar terreno expulse tubo-manguito. Perforaciones, nivel freático, procedimiento

Podemos probar algunas de las soluciones que planteamos cuando se trata de perforaciones verticales (pinchar aquí), pero dada la gravedad del supuesto, el rellenar el tubo-manguito con agua o lechada de cemento, o la instalación de “arañas” u otro tipo de artilugios podemos considerar que son soluciones ineficaces.

Vamos a ver otro tipo de soluciones que tal vez nos ayuden a solventar el problema, aunque hay que tener claro que cada una tiene su campo de aplicación y sus ventajas/desventajas.

Soluciones evitar que el terreno expulse el tubo-manguito 

  • Perforación con “puntaza” perdida.

La solución pasa por utilizar como boca de perforación una puntaza que, una vez la perforación ha finalizado y el tubo-manguito se ha instalado al abrigo de la tubería de revestimiento, se desacopla de la tubería de revestimiento (quedando por tanto perdida).

Cómo evitar terreno expulse tubo-manguito. Perforaciones, nivel freático, procedimiento

 

Cómo evitar terreno expulse tubo-manguito. Perforaciones, nivel freático, procedimiento

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Es sin duda la mejor solución de todas, ya que además de permitir la fácil instalación del tubo-manguito, evita que durante la perforación pueda entrar terreno en tubería de revestimiento.

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Pero es de justicia decir que no siempre se puede llevar a cabo esta solución por diversos motivos:

    • Durante la perforación no existe “barrido” del terreno ni está se puede usar varillaje interior, así que lo que en realidad hacemos es desplazar el terreno. Podremos optar por esta solución si el terreno es blando y las perforaciones son cortas (menos de 8 metros).
    • El desacople de la puntaza no es tarea sencilla. Como vemos en las imágenes anteriores, la puntaza queda alojada en una hendidura. La maniobra consiste en clavar la puntaza en el terreno y girar la tubería de revestimiento en sentido horario. Esto es sencillo decirlo, pero en la práctica no lo es tanto.
    • Un poco unido a lo anterior es que la perforación se debe hacer “del tirón”. Me explico. Cualquier maniobra de barrido (adelante-atrás) o cambios en el giro de la perforación pueden hacer que la puntaza se desacople y esto nos arruine la perforación.
    • Yendo todo bien, nada nos garantiza que una vez instalado el tubo-manguito y retirada la tubería de revestimiento, la fuerza del agua no nos expulse el tubo-manguito.
  • Perforar con lechada de cemento o, preinyección y re-perforación

El fundamento reside en intentar frenar el flujo de agua y de terreno mediante la inyección de lechada de cemento (C:A=1/2). Esta inyección se puede hacer de dos maneras:

  1. Al mismo tiempo que perforamos con doble maniobra (varillaje y tubería de revestimiento), usando la lechada de cemento como elemento de barrido. Es posible que así frenemos el flujo de agua/terreno que nos viene a través de la perforación, pero ya os digo que no siempre es así. Además, una vez instalado el tubo-manguito y empecemos a extraer la tubería de revestimiento, el flujo de agua nos lavará la lechada y es posible que también nos expulse el tubo-manguito. La ventaja que tiene es que es una solución fácil de probar, por lo que no se pierde nada con intentarlo.
  2. Realizar la perforación establecida con doble maniobra e inyectar en la boca del taladro, para luego re-perforar el taladro.

Cómo evitar terreno expulse tubo-manguito. Perforaciones, nivel freático, procedimiento

Bueno, esta solución advierto que tiene un poco de riesgo, ya que si el flujo es muy intenso, durante el periodo de tiempo que extraemos el varillaje y la tubería de revestimiento, puede haber un abundante salida de agua y terreno, por no decir que la instalación del obturador manual no es una tarea sencilla. Suponiendo que hemos sido capaces de instalar el obturador, el siguiente paso es inyectar una lechada de cemento en la boca de la perforación. Pasados un par de días, retiraremos el obturador y re-perforaremos el taladro esperando que la lechada de cemento haya impregnado lo suficiente el terreno como para taponar entrada de agua. Al igual que en el caso anterior, nunca está de más probar. Podemos tomar un área como campo de pruebas y si la solución es efectiva o no. Habrá que considerar las implicaciones económicas y de programa que obviamente conlleva esta solución.

Cómo evitar terreno expulse tubo-manguito. Perforaciones, nivel freático, procedimiento

  • Cerrar la sección interior de la tubería de revestimiento.

Cuando uno tiene afronta este tipo de problemas se prueba de todo. Absolutamente de todo. Imaginemos que hemos perforado con la “puntaza” perdida pero cuando empezamos a extraer la tubería de revestimiento el flujo de agua y terreno que entra por su interior nos expulsa el tubo-manguito. Una posible solución es reducir a la mínima expresión la sección interior de la tubería de revestimiento (la justa para que entre el tubo-manguito) y así evitar que haya circulación de agua con terreno por su interior.

Cómo evitar terreno expulse tubo-manguito. Perforaciones, nivel freático, procedimientoCómo evitar terreno expulse tubo-manguito. Perforaciones, nivel freático, procedimiento

¿Cuál es el problema? Bien, aunque parece que todo está controlado, esto no es del todo así ya que cuando se ha extraído total o parcialmente la tubería de revestimiento, el tubo-manguito queda a merced de los empujes del flujo de agua.

  • Tubo-manguito de acero.

Cómo evitar terreno expulse tubo-manguito. Perforaciones, nivel freático, procedimiento

Lo vimos en el caso de las perforaciones verticales, pero es muy posible que en la casuística que hoy estamos analizando su utilización sea, por así decirlo, nuestra última esperanza. La solución es bien básica, consiste en utilizar el mismo tubo manguito como elemento de perforación. No podemos utilizar ningún tipo de elemento de barrido por lo que podemos decir que lo que hacemos es clavar el tubo-manguito en el terreno. Con estas premisas es importante tener en cuenta que esta solución sólo podrá ser llevada a cabo si las perforaciones requeridas son cortas y el terreno es flojo.

 

A continuación os dejo un vídeo que ilustra fielmente lo que acabo de comentar respecto a que “clavamos” el tubo-manguito.

Como hemos podido ver en estos dos post (pinchar aquí para ver el anterior), las soluciones que hemos expuesto para evitar que el terreno nos expulse el tubo-manguito son muy variadas, y algunas, admitámoslo, un poco extravagantes. Pero de esto también va un poco nuestra labor: buscar soluciones; ya lo dice el refranero, “el hambre agudiza el ingenio”. Muchas de propuestas presentadas puede que no resuelvan el problema en sí mismas, por lo que hay que pensar en buscar porque no, una combinación de dos o varias. Es posible también que una misma solución sirva para una parte de la obra pero no para otras, por lo que debemos ser lo suficientemente flexible para dar una solución concreta a cada problema concreto.

Alguno que haya estado liado alguna vez en estas batallas echará en falta que no hayamos tocado un tipo de solución: el “Sistema Preventer” o “Cámara de aislamiento” o “Stuffing box”. No se me ha olvidado ni mucho menos. Tengo pensado dedicarle un post en exclusiva porque yo creo que se lo merece, así que un poco de paciencia.

Espero que os haya resultado útil este y toda la serie de post dedicados a este fenómeno.

Nos vemos pronto. Muchas gracias.

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Blog de Geotecnia, cimentaciones y Tratamientos del terreno

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