1. Universidad de Los Andes
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Departamento de Vías
Fundaciones
Capitulo Pilotes
Tipos
Prof. Silvio Rojas

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I.- INTRODUCCIÓN
Lo presentado en estas notas, es tomado de las referencias
especializadas, tratando de darle el manejo y la utilidad a las diferentes
investigaciones hechas referente a los sistemas de fundación profunda.
Se ha respetado, como los autores han tratado el tema, y solamente
se ha complementado la información con las diferentes exposiciones,
tratando de tener un material con amplia información.
Aquí se está presentando una primera parte de este amplio tema, y lo
restante se irá agregando a está página.
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I. GENERALIDADES
Un pilote se define como un elemento estructural de gran esbeltez, que
soporta cargas axiales y laterales, y el cual puede sufrir cierta flexión, aún
estando rodeado del suelo sobre el cual se hinca o se construye.
Peck, Hasen y Thornburn (2003), en
el capítulo 12, expresa “Los pilotes
son miembros estructurales con un
área de sección transversal pequeña,
comparada con su longitud, y
usualmente se instalan utilizando una
piloteadora que tiene un martinete o
un vibrador. A menudo se hincan en
grupos o en filas, conteniendo cada
uno suficientes pilotes para soportar la
carga de una sola columna o muro.
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4. La fig. 1, muestra algunos casos donde se requiere el uso de
los pilotes. Estos casos son:
Fig. 1.- Condiciones
para la utilización de
pilotes. (a) Estrato
blando. (b) Estrato
de gran espesor de
arena poco densa.
(c) Estrato blando ó
arena poco densa
donde el pilote debe
resistir flexión. (d)
Suelo expansivo. (e)
Estructura sometida
a fuerza de
subpresión. (f)
Pilotes soportando
estribos ó torres.
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1.Capa de arcilla altamente compresible. Aquí los pilotes
transmiten la carga a la capa de roca subyacente al estrato
de arcilla (ver fig. 1a).
La capacidad del pilote a soportar cargas, en este
caso estará aportada casi en su totalidad por la punta del
pilote o del grupo de pilotes.
La fig.1b, muestra el pilote embebido en un estrato
de arena (que se considera suelta o de medianamente
denso), y donde el pilote no alcanza un material de mayor
resistencia o consistencia que la arena.
La capacidad de carga del pilote, estará aportada
por la resistencia friccionante que se produce entre la arena
que rodea el pilote y el fuste del mismo.
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6. La fig. 1c, muestra que el pilote está
sometido a una fuerza horizontal (ejemplo: en el caso
de estribos de puntes construidos sobre un grupo de
pilotes ó fundaciones de estructuras altas, sujetas a
fuerzas de viento y sísmicas, de magnitud
considerable), además de la carga vertical.
En este caso el pilote como elemento estructural,
debe resistir la flexión generada por está fuerza horizontal.
Aquí el suelo de fundación del pilote sigue siendo una
arena (suelta, medianamente densa) ó arcilla ó suelo
estratificado fino ó suelo granular.
La fig. 1d, muestra el caso en que el pilote a
traviesa un suelo expansivo, y se apoya en suelo granular.
Si el suelo expansivo está en contacto con el pilote, al
momento que aumente de volumen tratará de ejercer una
fuerza contraria a la carga que soporta los pilotes, lo cual se
puede interpretar como favorable.
Sin embargo si la expansión no es uniforme en todos
los grupos de pilotes que están trabajando como sistema de
fundación, entonces puede ocurrir distorsiones en losas y vigas
apoyadas en los cabezales de los pilotes. Prof. Silvio Rojas

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La fig. 1e, ilustra la acción del agua como fuerza de
subpresión, lo cual actúa contraría a la acción de las fuerzas
axiales de la carga que debe soportar el pilote. En este caso
el pilote puede estar sometido a fuerzas de extracción que
el suelo debe resistir por fricción.
Este caso puede presentarse en las
fundaciones de estructuras, tales como torres de
transmisión, plataformas de estructuras cerca de la costa
y losas de basamento por debajo del nivel del agua,
están sujetas a fuerzas de subpresión. Los pilotes
algunas veces, son usados para esas fundaciones, de
manera de resistir las fuerzas de empuje del agua.
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8. La fig. 1f, presenta el uso de pilotes para
la construcción de los estribos de un puente, donde
los primeros metros de suelo donde están
fundados los pilotes no se tomarán en cuenta
como suelo útil para la capacidad de carga del
pilote.
II.- TIPOS DE PILOTES Y SELECCIÓN.
Tipo de carga que debe soportar
El tipo de pilote usado como
sistema de fundación, De las condiciones del subsuelo
depende
Del nivel de agua presente en el
suelo.
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9. Pilotes de acero
Los pilotes pueden
ser divididos en las Pilotes de
siguientes concreto
categorías: Pilotes de
madera
Pilotes
compuestos.
Fig. 2.- Valores promedios de la capacidad portante de los diferentes tipos
de pilotes.
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10. II.1.1.- LOS PILOTES DE SECCIÓN EN H
II.1.- PILOTES DE
ACERO
II.1.2.- PILOTES DE TUBOS
Son usualmente preferidos debido a que el
LOS PILOTES espesor del alma y el de las alas son
DE SECCIÓN relativamente pequeños, lo cual favorece la
EN H penetración en la masa de suelo, produciendo el
mínimo desplazamiento, levantamiento y presión
lateral.
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11. Recomendables cuando
se requerido atravesar
Alta resistencia en la capas de suelo duro o
punta para que penetren en
roca medianamente
meteorizada.
Facilita la hinca a través
El área de la sección de vetas duras
transversal de estos cementadas, troncos de
Aspectos positivos madera, capas finas de
de los pilotes H: pilotes es pequeña,
con una alta roca parcialmente
resistencia a la meteorizada.
deformación Pueden penetrar también
gravas densas, roca
blanda.
Las cargas de trabajo varían de 40 a 150
toneladas. Pueden soportar cargas hasta él limite
elástico del acero.
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12. Se han usado perfiles de ala ancha de hasta
91.5 cms (36 plg) de altura.
Aspectos positivos La longitud la limita solamente el hincado
de los pilotes H: requerido, por tanto son fácilmente manejable con
respecto al corte y extensión de la longitud.
Se han colocado perfiles H de 35.5 cms (14
plg) y con longitudes que superan los 90 m
(300 pies) de longitud.
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13. Se desvían o tuercen
Son relativamente
fácilmente si encuentran
flexibles
piedras grandes o bolos.
Algunos pilotes H se han
desviado tanto que sus
Aspectos puntas han resbalado
desfavorables sobre el estrato
de los pilotes H: resistente en vez de
penetrar en él.
El suelo se empaqueta entre las alas de perfil
El área de rozamiento corresponde al perímetro del
rectángulo que circunscribe al pilote, y no la
correspondiente al perímetro total de la sección del pilote.
Los pilotes H resisten por fricción, en planos paralelos al
alma de la sección que pasa por las aristas exteriores de
las alas y por fricción contra el metal en las caras
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exteriores de las alas.

14. En la mayoría de los suelos es
suficiente dejar un margen para
corrosión de 1.25 a 2.50 mm,
porque la dura película de
corrosión protege al pilote de
futuros ataques.
La corrosión
Aspectos
reduce el área
desfavorables Para su protección se le aplica un
efectiva de la
de los pilotes H: revestimiento libre de solventes,
sección transversal. formulado en base a resinas
epóxicas y poliamínicos
especiales, impermeable al agua
de mar y al agua dulce, que posea
gran resistencia mecánica a
solicitaciones de abrasión e
impacto.
Estos revestimientos no se dañan
fácilmente por el hincado del
pilote.
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15. En suelos
fuertemente En estos casos la protección
Aspectos ácidos como los catódica o la inyección de
desfavorables rellenos y la concreto son necesarios para
de los pilotes H: materia orgánica y impedir el deterioro del pilote.
en el agua de mar,
la corrosión es
mucho más seria
Suelos que tienen un PH mayor a 7 no son tan
corrosivos.
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16. Empalme de los Los pilotes de acero, pueden empalmarse
pilotes H mediante soldadura o mediante pernos.
La Fig. 3a, al empalme
hecho con soldadura,
donde dos perfiles H,
sean unidos mediante
dos pedazos de láminas
de acero soldadas a
ambos perfiles, con
soldadura continua
La fig. 3b, muestra la unión
de dos perfiles H, mediante
Fig. 3.- Empalmes y puntas de refuerzo pernos y planchas de acero
en pilotes de acero. (a) empalme hecho
con soldadura. (b) empalme mediante
pernos.
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17. Fig. 4.- Nomenclatura usada en la tabla 1
Ixx: Momento de inercia alrededor del eje x
Iyy: Momento de inercia alrededor del eje y
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Tabla 1a.- Sección comunes de pilotes de sección H (unidades SI)
Designación, Profund. Area de Espesores de Ancho de Momento de inercia
tamaño (mm) x d1 sección las alas y del las alas (m4 x 10-6)
Peso (KN/m) (mm) (m2 x 10-3 ) alma ω (mm) d2 (mm) Ixx Iyy
HP 200 x 0.52 204 6.84 11.30 207 49.50 16.80
HP 250 x 0.834 254 10.80 14.40 260 123 42
HP 250 x 0.608 246 8.00 10.60 256 87.50 24
HP 310 x 1.226 312 15.90 17.50 312 271 89
HP 310 x 1.079 308 14.10 15.49 310 237 77.50
HP 310 x 0.912 303 11.90 13.10 308 197 63.70
HP 310 x 0.775 299 10.00 11.05 306 164 62.90
HP 330 x 1.462 334 19.00 19.45 335 370 123
HP 330 x 1.264 329 16.50 16.90 333 314 104
HP 330 x 1.069 324 13.90 14.50 330 263 86
HP 330 x 0.873 319 11.30 11.70 328 210 69
HP 360 x 1.707 361 22.20 20.45 378 508 184
HP 360 x 1.491 356 19.40 17.91 376 437 158
HP 360 x 1.295 351 16.80 15.62 373 374 136
HP 360 x 1.060 346 13.80 12.82 371 303 109

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Tabla 1b.- Sección comunes de pilotes de sección H (sistema ingles)
Designación, Profundid Area de Espesores de Ancho de Momento de inercia
tamaño (in) x ad sección las alas y del las alas (in4)
d2 (in)
Peso (lb/ft) d1 (in2) alma ω (in) Ixx Iyy
(in)
HP 8 x 36 8.02 10.60 0.445 8.155 119 40.3
HP 10 x 57 9.99 16.80 0.565 10.225 294 101
HP 10 x 42 9.70 12.40 0.420 10.075 210 71.70
HP 12 x 84 12.28 24.60 0.685 12.295 650 213
HP 12 x 74 12.13 21.80 0.610 12.215 570 186
HP 12 x 63 11.94 18.40 0.515 12.125 472 153
HP 12 x 53 11.78 15.50 0.435 12.045 394 127
HP 13 x 100 13.15 29.40 0.766 13.21 886 294
HP 13 x 87 12.95 25.50 0.665 13.11 755 250
HP 13 x 73 12.74 21.60 0.565 13.01 630 207
HP 13 x 60 12.54 17.50 0.460 12.90 503 165
HP 14 x 117 14.21 34.4 0.805 14.89 1220 443
HP 14 x 102 14.01 30.00 0.705 14.78 1050 380
HP 14 x 89 13.84 26.10 0.615 14.70 904 326
HP 14 x 73 13.61 21.40 0.505 14.59 729 262

20. Pueden ser hincados en el suelo con su
extremo cerrado o abierto.
PILOTES
DE TUBOS En la mayoría de los casos, estos pilotes se
hincan con el extremo inferior cerrado por una
placa plana o una punta cónica. La placa plana
es más económica y tiende a formar una punta
cónica de suelo a medida que se hinca el pilote.
También unas planchas formando una X, soldadas
al extremo del tubo, ayudan al pilote a penetrar
gravas, capas cementadas y capas de roca.
Fig 3.- (d) punta de
hincado plancha. (e)
punta de hincado
cónica.
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21. Los tubos circulares En este caso el suelo que va
con extremo inferior penetrando en el tubo, debe
abierto, se extraerse a ciertos intervalos
PILOTES
emplearán cuando para impedir que se
DE TUBOS
es esencial un empaqueten como una
desplazamiento especie de tacos y hagan que
mínimo del suelo. el pilote se hinque como si
estuviera cerrado en la punta.
Una vez que los
La resistencia del pilote
pilotes se han
como elemento
hincado, bien sea
estructural estará
con los extremos
determinada por la
cerrados o abiertos,
contribución del acero
se rellenan con
que conforma el tubo y el
hormigón
concreto.
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22. Se han hincado tubos desde 27.3 cm (10.75”) de
PILOTES diámetro externo y paredes de 4.8 mm (0.188”)
DE TUBOS de espesor, hasta 91.4 cm (36”) de diámetro y
paredes de 12.7 mm (0.5”) de espesor, con
capacidad de 50 ton hasta 200 ton. Las
longitudes están limitadas por el equipo de hinca;
se han colocado pilotes de tubo hasta 60m (200
fts) de largo.
Son ligeros, fáciles de manipular e hincar y se
pueden cortar y empalmar fácilmente.
Aspectos positivos
de los pilotes
circulares de tubo: Son más rígidos que los pilotes H y no se
desvían tan fácilmente cuando encuentran un
obstáculo.
Pueden inspeccionar interiormente después de
hincados y antes de colocar el hormigón.
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23. La corrosión reduce el área efectiva de la
sección transversal.
Extracción del material de fondo cuando
son se hincan abiertos.
Un martillo descentrado
Aspectos
formará una especie de
desfavorable
cordón en el extremo del tubo
s de los Si el hincado no es
donde golpea el martillo, y el
pilotes de centrado, parte del
tubo se inclinará.
tubo perímetro donde
circulares: recibe la mayor El pilote se puede rajar o se
energía, se deforma longitudinalmente.
plastifica más
rápidamente, Los pilotes de tubo, deben ser
formándose una hincados de manera que la
especie de cordón masa debe golpear
en el borde. perpendicularmente sobre el
centroide de la sección.
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24. En una obra donde se hincaron Se encontró que los tubos de
en arcilla 161 Km de pilotes de acero fabricados en frío con el
tubo de 27.3 cm (10.75 plg) de 0.22 por ciento de carbono y el
diámetro y calibre de 6.3 mm 0.6 por ciento de manganeso
(0.25 plg) y con longitudes hasta eran los que mejor se hincaban.
de 49 m (160 pies). Estos pilotes pueden soportar
hasta 60 ton ó más
La fig. 3c, presenta el caso
Empalm típico de empalme para
e de los pilotes circulares, donde el
pilotes empalme se realiza
de tubo mediante un anillo metálico
que se suelda en ambos
extremos de los tubos.
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Tabla Nº 2a.- Sección de pilotes de tubo (sistema SI)
Diámetro Espesor de Area de Diámetro Espesor de Area de
exterior la pared acero exterior la pared acero
(mm) (mm) (cm2) (mm) (mm) (cm2)
219 3.17 21.5 406 4.78 60.3
219 4.78 32.10 406 5.56 70.1
219 5.56 37.30 406 6.35 79.80
219 7.92 52.7 457 5.56 80
254 4.78 37.5 457 6.35 90
254 5.56 43.6 457 7.92 112
254 6.35 49.4 508 5.56 88
305 4.78 44.9 508 6.35 100
305 5.56 52.3 508 7.92 125
305 6.35 59.7 610 6.39 121
610 7.92 150
610 9.53 179
610 12.79 238

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Tabla Nº 2b- Sección de pilotes de tubo (sistema ingles)
Diámetro Espesor de Area de Diámetro Espesor de Area de
exterior la pared acero exterior la pared acero
(in) (in) (in2) (in) (in) (in2)
8 5/8 0.125 3.34 16 0.188 9.34
8 5/8 0.188 4.98 16 0.219 10.86
8 5/8 0.219 5.78 16 0.250 12.37
8 5/8 0.312 8.17 18 0.219 12.23
10 0.188 5.81 18 0.250 13.94
10 0.219 6.75 18 0.312 17.34
10 0.250 7.66 20 0.219 13.62
12 0.188 6.96 20 0.250 15.51
12 0.219 8.11 20 0.312 19.30
12 0.250 9.25 24 0.250 18.70
24 0.312 23.20
24 0.375 27.80
24 0.500 36.90

27. II.2.1.- PILOTES PREFABRICADOS
II.2.- PILOTES II.
II.2.2.1.- PILOTES
DE CONCRETO DE CONCRETO
VACIADOS CON
II.2.2.-
II.2.2.- PILOTES DE CAMISAS NO
CONCRETO RECUPERABLES.
RECUPERABLES.
FABRICADOS "IN
SITU" II.2.2.2.- PILOTES
DE CONCRETO
VACIADOS EN
OBRA CON
CAMISAS
RECUPERABLES.
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28. PILOTES
PREFABRICADOS
El fuste de los
pilotes
prefabricados de
concreto, son de
sección: Circular,
cuadrada y
octagonal
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29. Sus anchos o diámetros más pequeños
tienen de 20 a 30 cm de ancho y son
generalmente sólidos
Los de dimensiones mayores, son sólidos
o huecos para reducir el peso.
PILOTES
PREFABRICADOS Las longitudes corrientes de los pilotes sólidos
pequeños varían entre 15 y 18 m y para los pilotes
largos, huecos, se puede llegar hasta 60 m.
La carga típica para los pilotes pequeños esta entre
30 y 50 toneladas y para los pilotes grandes hasta
mas de 200 toneladas.
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30. Se usan Aquí la durabilidad bajo
principalmente en condiciones severas de
PILOTES intemperie es importante
PREFABRICADOS construcciones
marinas y puentes
Aquí los pilotes se
extienden fuera de la
superficie del terreno
como una columna sin
soporte lateral.
En este ultimo caso el
refuerzo se proporciona
de acuerdo con su
condición de columna.
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31. Usando cables de presfuerzo de
acero de alta resistencia. La
Los pilotes resistencia última de esos cables
PILOTES
prefabricado es de aproximadamente 260 Ksi
PREFABRICADOS
también = 260000 lb/in2 (» 1800 MN/m2
pueden ser = 18000 kg/cm2).
presforzados.
En los pilotes presforzados,
durante el colado los cables se
pretensan entre 130 – 190 ksi (»
900 – 1300 MN/m2 = 13000
kg/cm2) y se vierte concreto
alrededor de ellos.
Después del curado, los cables
se recortan produciéndose así
una fuerza de compresión en la
sección del pilote.
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32. PILOTES El uso del Tener la resistencia necesaria con
PREFABRICADOS pretensado paredes de espesores
permite relativamente delgados
Pilotes huecos de 140 cm de
diámetro y paredes de 10 cms
de espesor, similares a los tubos
de hormigón, generalmente se
han usado cuando se ha
requerido gran rigidez y alta
capacidad de carga.
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33. Están formados por dovelas
PILOTES Los pilotes
anulares de unos 5 m de largo,
PREFABRICADOS postensados
que se van acoplando hasta
alcanzar la longitud necesaria.
El ensamblaje se completa
pasando los cables que se
postensan, a través de
conductos longitudinales
especialmente preparados
antes del vaciado.
El número de cables a usar
depende de las dimensiones
del pilote
Una vez colocados los cables,
se anclan en un extremo y se
tesan por el otro mediante
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34. Cuando se ha alcanzado la
PILOTES Los pilotes tensión adecuada, generalmente
PREFABRICADOS postensados hasta 0.7Fu, se anclan en el
extremo libre y se retiran los
gatos.
A continuación se inyecta
mortero coloidal de cemento
en los conductos del cable,
hasta que endurece.
Por último se retiran los
anclajes de ambos
extremos. La longitud total
que pueden alcanzar es de
60 m con diámetro de 1 a
1.5 m.
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35. Su duración es prácticamente ilimitada y no les
afecta la presencia del nivel freático.
Pueden construirse de las dimensiones deseadas y
adaptar la armadura resistente para soportar la
flexión y el corte, desarrollado durante su
manipulación y transporte, la carga vertical y el
momento flexionante causado por la carga lateral.
Aspectos Pueden trabajar por punta o por fricción, y también
positivos de los se utilizan como anclajes de obras terrestres o
pilotes marítimas, con la requerida inclinación.
prefabricados:
Pueden hincarse sin peligro de rotura.
El espesor de las paredes del anillo no supera
generalmente los 15 cm.
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36. Son relativamente pesados si se les compara
El uso de los pilotes con otros pilotes de tamaño similar.
prefabricados esta
limitado por dos
factores: Es dificultoso cortarlos si resultan demasiado
largos y es aun más difícil empatarlos para
aumentar su longitud
La tabla Nº 3, da información adicional sobre pilotes de concreto
presforzado con secciones transversales cuadradas y octogonales.
S: Sección cuadrada
O: Sección octogonal
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La tabla Nº 3: Información de pilotes de concreto presforzado
Form D Area de la Perímetr Número guayas Fuerza de Módulo de Capacidad de carga de
a de (mm) sección o (mm) Preesfuerzo sección diseño (KN)
la transversa efectivo (m3 x 10-3)
Diámetro Diámetro Resistencia del concreto
pila l mínimo
12.7 mm 11.1 mm (MN/m2)
Cm2 (KN)
34.5 41.4
S 254 645 1016 4 4 312 2.737 556 778
O 254 536 838 4 4 258 1.786 462 555
S 305 929 1219 5 6 449 4.719 801 962
O 305 768 1016 4 5 369 3.097 662 795
S 356 1265 1422 6 8 610 7.489 1091 1310
O 356 1045 1168 5 7 503 4.916 901 1082
S 406 1652 1626 8 11 796 11.192 1425 1710
O 406 1368 1346 7 9 658 7.341 1180 1416
S 457 2090 1829 10 13 1010 15.928 1803 2163
O 457 1729 1524 8 11 836 10.455 1491 1790
S 508 2581 2032 12 16 1245 21.844 2226 2672
O 508 2136 1677 10 14 1032 14.355 1812 2239
S 559 3123 2235 15 20 1508 29.087 2691 3232
O 559 2587 1854 12 16 1250 19.107 2231 2678
S 610 3658 2438 18 23 1793 37.756 3155 3786
O 610 3078 2032 15 19 1486 34.791 2655 3186

38. PILOTES DE PILOTES DE CONCRETO VACIADOS
CONCRETO CON CAMISAS NO RECUPERABLES.
FABRICADO
S "IN SITU" PILOTES DE CONCRETO VACIADOS EN
OBRA CON CAMISAS RECUPERABLES.
Son los que más se usan para cargas entre 30 y 60
toneladas.
Se construyen hincando un tubo de acero en el
terreno con ayuda de un mandril colocado
dentro del tubo. Cuando el tubo alcanza la
profundidad apropiada, se retira el mandril y el
PILOTES DE tubo se llena con concreto.
CONCRETO
VACIADOS CON
CAMISAS NO
RECUPERABLE.
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39. Son especiales para compactar terrenos
granulares sueltos, resistiendo la carga por
fricción lateral.
Generalmente el tubo que sirve de molde no
cumple funciones estructurales o resistentes, sino
que evita que el suelo esté en contacto directo con
el concreto del pilote.
PILOTES DE Usualmente camisa metálica es delgada, y se
CONCRETO oxida y desintegra, por lo cual su colaboración en
VACIADOS CON la resistencia del pilote no se toma en cuenta.
CAMISAS NO
RECUPERABLE.
Generalmente no se refuerzan, porque están en
compresión cuando soportan cargas verticales;
sin embargo, si el pilote va a estar sometido a
tracción o flexión, se puede reforzar con barras
colocando estas antes de verter el hormigón.
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40. Se construyen con sucesivas dovelas cilíndricas de
Pilotes
láminas corrugadas de acero
escalonados
Cada tramo tiene una longitud de 1.5 a 2.4 m, y
diámetros variables en 1” con respecto al tramo sucesivo,
disminuyendo de dimensiones hacia abajo
Los elementos se colocan roscados ente si, obteniéndose
un conjunto de forma telescópica de diámetro decreciente
con la profundidad.
El diámetro mínimo en la punta es de 22 cms (8 5/8 plg),
pero se pueden usar puntas de diámetro hasta 34 cms (13
3/8 plg) empezando el pilote con tramos cilíndricos
mayores.
El pilote se hinca con un mandril que no queda ajustado al
tubo y que empuja contra la punta del pilote y el anillo que
se forma en la unión de cada tramo.
Se usa en longitudes hasta de 29m (96 pies) y
cargas de 40 a 75 toneladas, dependiendo del
diámetro de la punta.
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41. Pilotes Raymon Pilotes Raymon estándar; son tubos cónicos
estándar. de pared delgada
Dentro del tubo se coloca mandril que ajusta
perfectamente a las paredes
El tubo está formado por una lámina de acero
corrugada en espiral, que incrementa la
fricción entre el suelo y el pilote.
Luego de hincado, se retira el mandril y se
vacía el concreto.
Puede colocarse o no armadura de refuerzo.
El diámetro de la punta es de 20 cm,
incrementando 3.3 cm por metro de longitud,
hasta el extremo superior, pudiendo alcanzar
los 15 m de profundidad.
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42. Pilotes Raymon
estándar.
Tiene algunas ventajas:
Fácil penetración por su forma cónica.
Incremento de la resistencia friccionante por
la forma corrugada de la camisa.
El aislado del concreto con relación al suelo de
fundación, evita la acción desintegrante que
puede sufrir el concreto.
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43. Pilote que se Es un pilote que se conforma con un tubo
conforma con un metálico de 30 a 40 cm de diámetro, unido a
tubo metálico una punta de concreto muy resistente, de
recuperable con diámetro algo mayor al tubo,
chapa corrugada
Se hinca al suelo hasta la profundidad
necesaria.
La energía de hinca se concentra
principalmente en la punta.
Cuando el pilote ha penetrado suficientemente
en el suelo, se introduce en él un cilindro de
chapa corrugada, que se une al extremo
inferior.
Luego se vacía el concreto fresco a medida
que se extrae el tubo exterior.
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44. Pilote que se
conforma con un Son pilotes de tubo de acero recto, que se
tubo metálico no rellenan de concreto una vez que se han
recuperable hincado y con previa extracción del material
dentro del tubo.
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45. Pilotes de
Son pilotes de camisas de acero pérdidas,
camisas de acero
hincados por medio del sistema Franki
pérdidas (
convencional.
sistema Franki)
Al terminar la hinca, el tubo se rellena con
concreto ampliando la base del mismo (según
pilotes Franki, los pilotes hincados que ellos
construyen, no tienen base ensanchada).
El bulbo de concreto expandido se forma
dejando caer un martillo sobre el concreto
fresco.
Los pilotes entubados pueden alcanzar
longitudes considerables, por medio de la
soldadura progresiva de elementos de tubos.
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46. Tabla Nº 4.- Descripción de tipos de pilotes con camisas no recuperables.
Profundidad usual máxima
del pilote
Figura Nombre del Pilotes Tipo de Ademano
(pies) (metros)
Ademe corrugado
A Raymond Step-Taper 100 30
delgado, cilíndrico
Ademe de acero, delgado,
B Raymond estándar ahusado e hincado con 130 40
madril
C Westernm ademano Ademe de lámina delgada 100-130 30-40
Monotube o Unión Metal Ademe de tubo de acero
D 160 50
Tubo sin costura o Armco recto
Franki con pedestal
E Ademe de lámina delgada 100-130 30-40
ademano
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47. Se pueden inspeccionar después de colocados
y comprobar su rectitud, antes de verter el
concreto.
Aspectos positivos:
Estos pilotes son fáciles de cortar, si resultan largos
o aumentar su longitud durante la hinca soldándoles
otro tubo.
El tubo de entibación impide que el agua y el suelo
se mezclen con el concreto fresco, con lo cual se
estará seguro que el fuste tendrá una calidad
uniforme.
Son de gran resistencia y durabilidad.
Dificultad de empalmar después de fraguado
Algunas veces los tubos de paredes delgadas se
Aspectos dañan durante la hinca por obstrucciones que los
desfavorables: cortan o que estiran las corrugaciones, lo cual reduce
su resistencia o puede plegarse debido a la presión
lateral muy elevada que se desarrolla en las arcilla
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resistentes y las arenas densas.

48. Son pilotes sin tubo de entibación.
Se construyen hincando previamente una
camisa recuperable.
Luego de alcanzar la profundidad prevista, se
vacía concreto dentro del tubo y a su vez se
va extrayendo el mismo.
PILOTES DE Para la hinca y extracción de la camisa se
CONCRETO requieren equipos pesados.
VACIADOS EN
OBRA CON Resultan económicos, solamente en trabajos que por su
CAMISAS magnitud justifiquen estos gastos iniciales de equipo.
RECUPERABLES
Es apropiado para suelos de arenas sueltas?? y arcillas
firmes, porque en estos casos la presión lateral que se
desarrolla no comprime el concreto fresco que no esta
protegido.
Longitudes comunes de estos tipos de pilotes, es de
18m (60 pies) y cargas de 30 a 75 toneladas.
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49. Tubo de acero de 2 cm de espesor
Pilotes simples Diámetro de 40 a 60 cm
La cabeza del tubo está protegida por un
sombrerete de acero, para evitar que los
golpes del martillo lo deterioren.
La punta de avance del pilote esta formada por
una punta tipo de caimán o una punta removible
de fundición
En el caso de la punta de fundición, ésta queda
pérdida en el fondo de la perforación.
Fig. 7.- Pilotes Simples. (a)
Punta tipo de caimán. (b) Punta
removible de fundición. (c) Fases
de construcción.
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50. Pilotes simples
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51. Pilotes simples El tubo se hinca en el suelo por percusión hasta el
rechazo, con un martillo de aproximadamente 2
ton.
A medida que se va vaciando el concreto, se va
extrayendo simultáneamente el tubo forma.
Proceso El concreto fresco vaciado, se va compactando con
constructivo la ayuda de un pisón.
de pilotes
simples Si se coloca armadura, se debe introducir la misma
antes del concreto.
El bulbo se genera, llenando el tubo de concreto,
levantándolo 1 m de altura aproximadamente, y
luego volviéndolo a hincar, lo cual presiona el
concreto que ya ha salido del tubo.
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52. Esto se repite, hasta que en el fondo de la
perforación se haya apisonado el volumen de
concreto que produzca el bulbo previsto en el
diseño (El bulbo en la base, incrementa la
resistencia por punta.)
Proceso
constructivo
de pilotes El concreto usado para la construcción de este
simples bulbo es semiseco, al cual se le puede agrega
arena y grava, luego de su vaciado en el fondo.
Una vez construido el bulbo, se termina el fuste del
pilote, de la forma normal ya indicada.
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53. Pilotes Son construidos con camisas de 50 cm a 60 cm
express de diámetros y de unos 15 m de altura
El tubo tiene un
tapón de concreto
de forma cónica y
de 1 m de altura,
fuertemente
adherido a la parte
interna del tubo.
El tapón, impide que el
suelo y el agua penetren
dentro del tubo, durante
la hinca.
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54. El tubo penetra en el suelo, con el uso de un martillo
Pilotes
de 0.5 a 1 ton, que golpea la cabeza de un vástago o
express
mandril que va dentro del tubo o camisa.
El mandril, lo conforma un perfil de acero de sección
H, el cual tiene soldado en el extremo inferior una
punta de acero tronco cónica de unos 25 cm de
diámetro.
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55. Proceso de construcción de los pilotes Express.
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56. El perfil de acero
golpea un segundo
pistón concéntrico
con la punta tronco
cónica del mandril,
ubicado y por
encima del tapón
de concreto,
Proceso
constructivo
está conectado a
la cabeza del
mandril mediante
cables.
La punta de acero golpea el tapón de concreto,
arrastrando la camisa hasta la profundidad necesaria.
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57. Cuando se alcanzala profundidad prevista, se
comienza a verter concreto fresco, que desciende
por el espacio que existe entre las pared interna del
tubo y el mandril.
El mandril comienza a
levantarse, y por tanto el tubo,
con la ayuda de la conexión
hecha con las guayas al
extremo inferior del tubo,
Proceso permitiendo así la salida del
constructivo concreto al fondo del pilote
donde está el tapón.
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58. Con el levantamiento y caída, en forma alternada del
mandril (desconectando las guayas de la cabeza del
mandril).
Proceso
constructivo
Se presiona el concreto
fresco dentro del tubo,
que lo obliga a salir y
presionar contra el tapón
y las paredes del suelo
en contacto con el
concreto.
Si el pilote Express es armado, el espacio interno de la armadura debe
ser lo suficientemente grande para el desplazamiento del mandril (en
este caso segundo pistón concéntrico a la punta tronco cónica del
mandril, no debe existir; la camisa se debe extraer por otros medios).
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59. Es un pilote hincado y vaciado en sitio, con camisa
Pilotes recuperable y base ensanchada. Estos pilotes alcanzan los
Franki 30 m de longitud y pueden soportar entre 100 y 800 ton
cada uno.
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60. Es un pilote hincado y vaciado en sitio, con camisa
Pilotes recuperable y base ensanchada. Estos pilotes alcanzan los
Franki 30 m de longitud y pueden soportar entre 100 y 800 ton
cada uno.
Se hinca un tubo molde mediante un pisón de 1.8 ton a 5
ton de peso, en caída libre de 8 m a 10 m.
El pisón golpea un tapón de material granular o concreto
seco muy resistente que se encuentra en el extremo inferior
del tubo (ver fig. 9a, fig 9b, fig. 9c). El pisón desarrolla una
energía de impacto entre 15 a 50 ton-m por golpe.
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61. Fig. 9.- Fases de ejecución de un pilote Franki
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62. Pilotes Luego se chequea el rechazo cuando se alcanza la
Franki profundidad prevista que debe tener el pilote, según la
fórmula Holandesa empleada para pilotes Franki, que se
expresa como:
P2 ⋅ H ⋅ N
R≤
(P + Q ) ⋅ S ⋅ C
donde:
R: Rechazo máximo admisible en mm.
P: Peso del pisón en toneladas.
Q: Peso del tubo molde en toneladas.
N: Número de golpes del pisón
H: Altura de caída del pisón en mm
C: Carga de servicio del pilote
S: Factor de seguridad
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63. Pilotes Si el rechazo es satisfactorio, se expulsa el tapón con golpes
Franki de pisón y sujetando al mismo tiempo el tubo molde por
medio de guayas (fig. 9d).
Luego se construye el bulbo con golpes del pisón y el vertido
sucesivo de concreto semi-seco. Cuando el suelo de
fundación ya no admite más concreto, provocará un ligero
ascenso del tubo, dándose por terminado la construcción de
la “base ensanchada”. Las dimensiones del bulbo depende
del suelo donde se apoya el pilote. Usualmente para el
bulbo, se inyecta un metro cúbico de concreto.
Luego se coloca la armadura de refuerzo (barras
longitudinales unidas entre si por medio de un zunchado en
espiral soldado a las mismas).
Se continúa con la construcción del fuste del pilote (fig. 9e),
golpeando progresivamente cantidades limitadas de
concreto, algo más húmedo que el anterior. Durante esta
operación se alza en una pequeña magnitud el tubo molde.
Siempre debe mantenerse una cantidad suficiente de
concreto en el tubo molde para no permitir la penetración
del agua o barro dentro del tubo.
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