Cómo evitar que el terreno expulse el tubo manguito

La instalación de un tubo manguito para la ejecución de inyecciones debe contemplar las posibles afecciones el agua freática pueda ejercer sobre nuestros trabajos (pincha aquí). El problema que vamos a tratar aquí es cómo el tubo-manguito que queremos instalar puede ser expulsado de la perforación. También habrá que hay que tener en cuenta el efecto que puede producir la inyección de relleno, ya que puede también colaborar a la expulsión del tubo manguito. Obviamente nos vamos a referir a los de PVC, ya que los de acero son menos sensibles a sufrir estos problemas, siendo de hecho su instalación, una de las posibles soluciones.

Este tipo de problemas se pueden presentar en dos tipos de trabajos:

  1. Perforación vertical con o sin presencia de nivel freático.
  2. Perforación sub-horizontal y con el punto de emboquille situado por debajo del nivel freático.

Expulsión de tubo manguito con o sin presencia de nivel freático

En el post de hoy nos vamos a centrar en el primer caso.

Partimos del supuesto que hemos realizado una perforación vertical al abrigo de una tubería de revestimiento. Una vez terminada esta, lo que marca la buena praxis es rellenar con lechada de cemento el interior de la tubería de revestimiento, de abajo a arriba, hasta que por el emboquille salga la “misma” lechada que introducimos. Lo más probable es que cuando introduzcamos el tubo manguito este flote como consecuencia directa del principio de Arquímedes. En la mayoría de los casos la solución pasa por rellenar el interior del tubo manguito con agua, ya que de alguna manera, junto al peso del propio tubo-manguito, podemos compensar el empuje de la lechada de cemento.

Una alternativa es introducir el tubo-manguito al abrigo de la tubería de revestimiento. Una vez retirada esta, realizar la inyección de la vaina introduciendo el obturador hasta el manguito del fondo, e inyectar desde ahí e abajo a arriba. No es una solución muy ortodoxa. Si el terreno desprende (que suponemos que es así ya que estamos usamos tubería de revestimiento durante la perforación), la vaina no quedaría todo lo homogénea que debe ser. Además, si el nivel freático esta situado a una cota relativamente somera, el agua freática en este caso será la que ejerza el empuje que hace flotar el tubo manguito. En fin, es una buena alternativa en el caso que el terreno no desprenda y el nivel freático esté profundo en relación a la cota inferior nuestra familia de tubo-manguitos.

Visto esto, podemos concluir que los factores que pueden hacer empeorar la situación son la longitud del tubo manguito y la posición relativa del nivel freático. En los casos más extremos, el rellenar con agua no es suficiente.

Posibles soluciones.

Veamos algunas ideas para poder solucionar este problema:

  • Rellenar el tubo manguito con la misma lechada que empleamos para inyectar la vaina.

Parece razonable pensar que si introducimos un material de mayor densidad debemos ser capaces de compensar el empuje del agua o de la inyección de la vaina. Tiene como contraprestación el consumo de lechada y el aumento de las tareas de limpieza, ya que hay que asegurarse que el tubo-manguito queda completamente limpio. Además hay que calcular bien cuando se limpia, ya que si lo hacemos muy pronto, es probable que la lechada de la vaina no haya fraguado del todo y el tubo-manguito flote.

Es posible que ni aun así sea posible resolver el problema. Pensemos que estamos en una galería de fondo de una presa, con tal vez, 60 o 70 metros de carga hidráulica. Es muy probable que con esta medida no sea suficiente.

  • Instalación de “arañas”.

Que nadie se asuste que en este blog no maltratamos a los animales. Es un artilugio que puede dar resultado. El invento consiste en acoplar al tubo manguito una especie de anillo con unas patas flexibles, que cuando la tubería de revestimiento es retirada, se despliegan y se engancha al terreno.

Cuando la “araña” está introducida en la tubería de revestimiento colabora mediante el rozamiento a evitar que el tubo-manguito sea expulsado.

Cómo evitar terreno expulse tubo-manguito, perforaciones, nivel freático, procedimiento

Como decíamos, una vez retiramos la tubería de revestimiento, las “patas” se expanden y se anclan (o por lo menos eso esperamos) al terreno.

Cómo evitar terreno expulse tubo-manguito, perforaciones, nivel freático, procedimiento

Este es un ejemplo de lo que el ingenio puede a veces dar de sí en las obras. Hay que decir que claro está que no es infalible, por lo habrá que tener previsto un plan B.

  • Colocar un peso en la parte superior del tubo manguito.

Esta tal vez la más intuitiva, pero hay que ver con cuidado lo que ponemos encima.

El tema está en poner un elemento lo suficientemente pesado, pero que no impida la normal maniobra de extracción de la tubería de revestimiento. Para ello lo mejor es introducir un varillaje del acero en el interior del tubo manguito con un tope que impida que se cuele hasta abajo. Algo así como lo siguiente:

Cómo evitar terreno expulse tubo-manguito, perforaciones, nivel freático, procedimiento

  • Tubo manguito de acero.

En los casos más extremos tendríamos que aterrizar en esta solución. Imaginemos que la presión es tal que no es que el tubo manguito flote una vez instalado, sino que el mismo proceso de roscado e introducción dentro en el interior de la tubería de revestimiento se hace prácticamente imposible debido a la fuerte presión del agua. Este tipo de situaciones es fácil que se produzca durante la ejecución de cortinas de impermeabilización desde la galería de fondo en presas que están en explotación.

Con esta última solución podemos dar por finalizado el post de hoy, que como os comentaba un poco más arriba tendrá su continuación muy pronto para tratar este mismo tema, pero cuando realizamos perforaciones sub-horizontales y que tienen el punto de emboquille por debajo del nivel freático. Las soluciones que hemos presentado son las que yo he utilizado alguna vez, pero eso no significa ni que sean las mejores ni que no existan muchas más, así que os animo a comentar y compartir con todos nosotros vuestras experiencias.

¡Muchas gracias y nos vemos en el siguiente post muy pronto!

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Blog de Geotecnia, cimentaciones y Tratamientos del terreno

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