Sistema Constructivo de Muros Milán en obras subterráneas

Título:

Sistema Constructivo de Muros Milán en obras subterráneas.

Introducción

Muro Milán

El muro Milán, diafragma o pantalla se puede definir como una pared tablestaca de concreto reforzado conformada en el subsuelo y que indistintamente recibe alguno de esos dos nombres, es un ingenio constructivo que ha influido notablemente en la construcción de estructuras alojadas en el subsuelo y sistemas subterráneos de transporte urbano en muchas ciudades del mundo; su función principal es la de servir como elemento de sostenimiento temporal de zanjas longitudinales abiertas en la masa de suelo y también se ha empleado extensamente para estabilizar excavaciones profundas para la construcción de cimentaciones.

La variedad de sus aplicaciones cada día es mayor y la calidad que se le puede dar también ha mejorado, incrementando su empleo como muros estructurales definitivos tanto en cajones para Metros, en cimentación de edificios, en simples muros de contención y muros de protección contra inundaciones.

Implementación del Muro Milán en México

En México este sistema fue utilizado por primera vez en la construcción del Metro de la ciudad, posteriormente se le adoptó en los muelles de los puertos Lázaro Cárdenas, Altamira y Dos Bocas; se empleó ampliamente como sostenimiento temporal en las excavaciones de la segunda etapa de la Siderúrgica SICARTSA. En edificios poco se ha usado, pero se advierte que su utilidad será creciente en el futuro.

En la ciudad de México el muro Milán se empezó a aplicar en 1967, y tomó dos años desarrollar la habilidad de construirlo con la calidad que tenía en ese entonces en Europa; en los siguientes 17 años se le construyó sin cambio ni mejora alguna. Hasta 1985 se despertó el empeño de depurar y actualizar la técnica de construcción, la Comisión de Vialidad y Transporte (COVITUR) impulsó en 1987 y 1988 investigaciones experimentales de campo, desgraciadamente ese esfuerzo se perdió sin generar un verdadero cambio. Se podría decir que en 1992 de nuevo se despertaron las inquietudes por depurar la técnica de construcción del muro, pero los logros fueron muy limitados.

En este trabajo se resumen los aspectos constructivos de los muros Milán en suelos blandos y granulares. Se presenta también la técnica convencional de colado en el lugar de ancho mínimo de 60 cm y otro esbelto de 30 cm empleando equipo de excavación ligero. Se describe también el muro de piezas prefabricadas en sus dos variantes el de avance modular y el continuo.

Objetivos

Objetivos Generales:

1. Comprender el sistema constructivo de muros Milán en obras subterráneas.

Objetivos Específicos:

1. Comprender las ventajas que genera la implementación de muros Milán para la construcción de obras subterráneas.

2. Analizar si el muro Milán puede ser un elemento estructural definitivo y confiable, en la realización de obras subterráneas.

3. Conocer los tipos de aplicaciones de muros Milán, en obras civiles aplicadas en el subsuelo.

4. Exponer un ejemplo de aplicación de muros Milán en Ecuador.

Marco Teórico

En el diseño de un muro diafragma o muro milán, es fundamental conocer la respuesta del suelo ante los cambios provocados por la excavación, ya que ésta origina un alivio de los esfuerzos totales, por la remoción de suelo y agua, cuyo resultado es el movimiento de la masa de suelo, por lo que el diseño se debe concentrar en el control y mitigación de las deformaciones inducidas. El control de estos movimientos es importante ya que su magnitud puede dañar a estructuras adyacentes o a los servicios públicos.

La respuesta del suelo está influenciada principalmente por los siguientes factores: (1) dimensiones de la excavación; (2) propiedades de los suelos; (3) control y abatimiento del nivel freático; (4) proceso y secuencia constructiva; (5) tipo de soporte y apuntalamiento; (6) cercanía de edificios y de servicios públicos; (6) sobrecargas temporales. Por simple lógica se puede advertir, que cuanto más grande es la excavación mayor es el alivio de los esfuerzos totales y por lo tanto mayores los movimientos del suelo. En el caso extremo, una excavación profunda débilmente soportada puede originar una falla general por esfuerzo cortante de los suelo.

El tiempo que dure una excavación abierta y más si ésta tiene control de los niveles de agua, afecta de manera directa a las propiedades del suelo. Si suponemos una excavación que pudiera realizarse de forma instantánea, los esfuerzos y deformaciones que experimentaría el suelo serían en una condición de no flujo de agua, sería una condición no drenada. Por el contrario, si la misma excavación se realizara en un tiempo infinito, los esfuerzos y deformaciones en el suelo ocurrirían con flujo de agua, por lo que la excavación se realizaría en una condición drenada. En general los procesos de excavación se realizan en un tiempo finito que representan una condición parcialmente drenada. De manera práctica se puede suponer que excavaciones en suelos cohesivos se pueden considerar que responden a un comportamiento no drenado; con el mismo criterio se puede suponer que excavaciones que se realicen en suelos granulares responden a un comportamiento drenado.

Las técnicas de construcción de muros milán han sido un campo fértil para la capacidad de innovar, tanto en los equipos de excavación como en los detalles constructivos, (Schnebeeli, 1974; Boyes, 1975; Xanthakos, 1979 y Xanthakos, 1994); la utilidad de este ingenio constructivo, que inicialmente se desarrolló sólo como elemento de estabilización temporal de excavaciones, se ha ampliado hasta transformarse en una forma de construir elementos estructurales subterráneos.

En la construcción de muros milán en México se han experimentado los siguientes logros:

a) Se ha confirmado que el muro milán puede ser un elemento estructural definitivo y confiable.

b) Se ha demostrado que la zanja se puede estabilizar con el lodo que se forma espontáneamente, como en su antecedente en la investigación experimental del Instituto Geotécnico Noruego sobre excavaciones estabilizadas con agua (Dibiagioetal., 1972 y Aas, 1976). La técnica sobre el empleo de agua como estabilizador la estudiaron Aas (1976), Alberro (1970) y Alberro y Auvinet (S/F), la experiencia recopilada por el Ing. L. Rubio (1986-1987) y su interpretación detallada, junto con las recomendaciones de construcción para garantizar la estabilidad de la zanja con

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