Relleno de taladros y tuberías

Tarde o temprano, esté uno trabajando en el mundo de las cimentaciones especiales o en cualquier especialidad de la obra civil, le termina por tocar realizar un relleno de taladros. Por agujero podemos considerar cavernas, tuberías, alcantarillas, tubos-manguito, armaduras de micropilotes, inyecciones de contacto en túneles y galerías, etc. A veces se toma como un tema poco técnico y que no requiere especial atención, pero lo cierto es que es un tema que si no se hace la planificación correcta se puede hacer el ridículo fácilmente.

En este post nos centraremos en el relleno de tuberías o armaduras que han sido utilizadas para realizar determinados trabajos de tratamiento del terreno (inyecciones de impermeabilización o compensación, paraguas para sostenimiento de túneles, etc.), y dejaremos para más adelante otros rellenos anteriormente mencionados.

Consideraciones generales sobre el relleno de taladros

  • Propiedades requeridas del material de relleno (composición, resistencia,…) y características de su puesta en obra (densidad, viscosidad,…). Estos datos nos van a condicionar los medios que vamos a necesitar: bomba, mezcladora, obturadores, grifería (llaves, boquillas,…), etc.
  • Volumen teórico y posibles razones por las que puedan existir excesos. Si vamos a rellenar el interior de una tubería que está completamente cerrada, lo normal es estar en el teórico, pero si está abierta (por ejemplo al final de la tubería), el material de inyección se puede perder.
  • Posibles afecciones de la inyección a otras infraestructuras o elementos de la obra.
  • Alturas relativas entre el punto de inyección y el final del taladro. Quizá sea el punto que más influye en el procedimiento a emplear.
  • Control en tiempo real del volumen inyectado y de la presión de inyección. El control es siempre importante, ya que nos puede mostrar de manera temprana que algo anormal está pasando o que alguno de nuestros supuestos está teniendo lugar.
  • Y el que normalmente se olvida. Los taladros están siempre rellenos. Puede que el relleno sea simplemente aire, pero si pretendemos rellenarlo con algo diferente tendremos que buscar un medio para que ese fluido vaya saliendo conforme vamos rellenando y ver cómo nos deshacemos de esa agua sobrante.

Si al lector se le ocurre alguna más, no tiene nada más que comentar y la añadimos rápidamente, pero creo que para hacernos una composición de lugar, estos puntos pueden ser suficientes.

Lo que vamos a hacer ahora es ver como plantearíamos la inyección según sea la altura relativa entre el punto de inyección y el final del taladro, que como he comentado un poco más arriba, es el que condiciona el proceso. Empezaremos por el más sencillo y lo iremos complicando.

Relleno de taladros verticales o sub-verticales

Es el que va a requerir menos trabajo de todos, pero nos va a servir para asentar algunos principios básicos.

Imaginemos por ejemplo una tubería de micropilote que hemos usado para hacer una pantalla. Normalmente estará rellena de agua, ya que después de cada inyección se limpian para permitir fases sucesivas de re-inyección. Pues básicamente lo que se hace todos los días como rutina es lo que tenemos que hacer.

    1. Introduciremos la tubería de inyección hasta el fondo del taladro, y empezaremos a bombear el material de relleno.
    2. El agua irá saliendo progresivamente por la boca del taladro conforme vamos bombeando, e iremos viendo cómo se va “ensuciando” el agua al mezclarse con la lechada de cemento (en este caso).
    3. El relleno terminará cuando estimemos que el material que sale por la boca es esencialmente igual al que estamos bombeando.
    4. Al extraer la manguera de inyección, el volumen que ocupaba la misma hará que baje el nivel de la lechada de cemento, por lo que habrá que continuar inyectando material a la vez que extraemos la manguera.

relleno de taladros, ejecución, mezcla

Relleno de taladros sub-horizontales-inclinado

Vamos complicando un poco más el tema, pero tampoco mucho, no os penséis. Estamos ante el caso típico de un paraguas en un túnel o el tubo-manguito para unas inyecciones de compensación (control de asientos).

Tendremos aspectos comunes al caso anterior, pero también tenemos cosas nuevas. Vamos a ello:

relleno de taladros, ejecución, mezcla

Como vemos el taladro no podrá estar completamente lleno de agua. Si intentamos el procedimiento anterior nunca seremos capaces de rellenar por completo el taladro. Habrá que pensar algo distinto:

  1. Sellar parcialmente la boca del taladro con una mezcla muy espesa y que endurezca rápidamente, dejando espacio únicamente para la manguera de inyección. Con esto reducimos la cuña que nos quedará sin rellenar dentro del taladro.

relleno de taladros, ejecución, mezcla

  1. Esencialmente es seguir los pasos 1, 2 ,3 y 4 esbozados en el caso anterior.

relleno de taladros, ejecución, mezcla

  1. Habrá que esperar al menos un turno para que el material de relleno se endurezca. Entonces, sellamos por completo la boca del taladro, pero dejamos instalados dos tubos que quedaran perdidos:

– Tubo de inyección: Se introduce hasta que toque el material de relleno endurecido. Instalaremos la grifería necesaria para que cuando la inyección esté finalizada y queramos desconectar la manguera de inyección, el material recientemente inyectado no se nos salga.

– Tubo-testigo: Se introduce muy poco, apenas 300mm. Será el que nos cante la llegada de la lechada de cemento a la boca del taladro. Debe de ser flexible o dotarle de una llave, para que cuando queramos terminar la inyección, nos permita cortar el flujo de lechada rápidamente.

relleno de taladros, ejecución, mezcla

  1. Inyectaremos a través del tubo de inyección. Al igual que el paso 3 del caso anterior, daremos por terminada la inyección cuando estimemos que el material que sale por la boca es esencialmente igual al que estamos bombeando.

Alguien puede estar pensando porque no hemos ido directamente al paso 3. Es por una cuestión económica. Si nos saltamos el paso 1 y 2, tenemos que instalar mucha más longitud de tubo de inyección que quedará perdido.

Relleno de taladros sub-horizontales-declinados

O dicho de otro modo, el final del taladro está a una cota mayor que la boca del mismo.

Como resultado de esta situación, nunca podremos tener ningún líquido dentro del taladro. Lo que sí es seguro que tendemos es aire, por lo que habrá que ingeniárselas para expulsarlo.

relleno de taladros, ejecución, mezcla

  1. En este caso nos saltamos los pasos 1 y 2 del caso anterior. Lo que hacemos es sellar completamente el taladro, dejando los correspondientes tubo-perdidos. La única diferencia en este caso es que el tubo de inyección se instala hasta el final del taladro.

relleno de taladros, ejecución, mezcla

  1. Cuando por el tubo testigo veamos claramente que la lechada de cemento ha llegado a la boca del taladro podremos dar la inyección por terminada.

relleno de taladros, ejecución, mezcla

En este último caso, existe una variante: podemos intercambiar los tubos. El tubo testigo llegue hasta el fondo del taladro, por el que saldrá el aire, e inyectar con un tubo corto. La razón es que el tubo testigo es más barato (ya que es de menor diámetro y no tiene porqué soportar altas presiones) y resulta más económico poner más metros de este tubo hasta el fondo del taladro que el de inyección. En principio las dos opciones son válidas.

He de deciros que estoy bastante orgullosos de los dibujitos que he hecho. Son un poco caseros, pero yo creo que han quedado bien, ¿no crees?. si te ha gustado, no dudes en compartirlo.

Nos vemos por aquí en futuros post.

Desdeelmuretehttp://www.desdeelmurete.com
Blog de Geotecnia, cimentaciones y Tratamientos del terreno

2 COMENTARIOS

  1. Hola Nacho, en el caso de «Relleno de taladros sub-horizontales-inclinado», comentas que se deberá esperar un turno a que la inyección endurezca antes de sellar por completo la boca del taladro y finalizarla (cuestión económica). Pero si hacemos esto, generaremos una discontinuidad en la lechada y puede que no unan las dos. ¿Se aprecia este efecto por ejemplo en los ensayos a tracción sobre anclajes rellenados de este modo? ¿Se utiliza algún aditivo para evitarlo?.
    Salu2!

    • Hola Bran!
      Podríamos asumir que la superficie queda bastante rugosa. En cualquier caso, si las exigencia de calidad son muy firmes, podemos emplear el tercer método (taladros declinados) y hacer un relleno completo de una vez.
      Salu2!

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