Este proyecto fue parte de la iniciativa de Mejoras de Alcantarillado del Desagüe Principal de la Ciudad de Akron. El papel de Solmax implicó colaborar con E.L. Robinson Engineering y Summit Testing & Inspection Services, Inc. Su cliente, Kenmore Construction Company, que había sido designada para construir una sala de control administrativo, un edificio de pantallas, un edificio de carga y cuatro tanques de arena. El diseño especificaba que las estructuras debían ser soportadas por pilotes de barrena. Debido a las condiciones extremadamente débiles de la subrasante, Kenmore necesitó una plataforma de trabajo para operar las grúas sobre orugas y los camiones de hormigón durante la instalación de los pilotes fundidos con barrena.
El proceso de construcción implicó el uso de maquinaria pesada, como excavadoras y azadas de orugas, para preparar el sitio y colocar capas de agregados para una plataforma resistente. Para reforzar esta almohadilla y evitar que cualquier material de la subrasante comprometa su integridad, se utilizó el geotextil de alto rendimiento MIRAFI® RS580i. La primera capa de MIRAFI RS580i se colocó cuidadosamente sobre la subrasante expuesta y se dobló a lo largo de los lados de la excavación para crear una barrera contra la filtración de material dañino. Posteriormente, se extendieron 24 pulgadas (61 cm) de agregado sobre esta capa, seguida de otra capa de MIRAFI RS580i. Finalmente, se agregaron 12 pulgadas (30 cm) adicionales de agregado, completando la construcción de una plataforma de agregado resistente y robusta que estaba lista para soportar cargas pesadas y condiciones adversas durante períodos prolongados.
Reto
En el análisis de las plataformas de trabajo, la atención se centró normalmente en las cargas de la grúa o el equipo de perforación que operaba en la plataforma. Sin embargo, en este escenario que implicaba la instalación de pilotes fundidos con barrena, era crucial considerar también la carga impuesta por los camiones de hormigón. A pesar del peso significativo de la grúa sobre orugas, que superó las 200,000 libras (90,718 kg), las evaluaciones revelaron que la carga de los camiones de concreto era más crítica. Esto se debía a que los neumáticos estrechos de los camiones de hormigón ejercían una mayor presión sobre la plataforma de trabajo. Por lo tanto, el énfasis cambió hacia acomodar las cargas de los camiones de concreto para garantizar la estabilidad e integridad de la plataforma de trabajo durante el proceso de instalación de pilotes.
Solución
Parte 1: Soportando una grúa sobre orugas de 200.700 lb (91.035 kg) utilizando el análisis de Westergaard
Análisis de Westergaard
El Manual de Diseño 7.01 - Mecánica de Suelos del Comando de Ingeniería de Instalaciones Navales (la versión de la Marina de los EE. UU. del Cuerpo de Ingenieros del Ejército de los EE. UU.), (NAVFAC DM 7.01- utilizado por ingenieros geotécnicos de todo el mundo) proporciona orientación directa (utilizando el análisis de Westergaard) sobre cómo se pueden usar los geosintéticos de refuerzo para reducir la presión impuesta sobre los suelos subrasantes debajo de las plataformas sujetas a las cargas de grúas o plataformas de perforación montadas sobre ruedas o orugas.
Cálculo de la distribución de la carga para determinar cómo se distribuye el peso de la grúa por la plataforma.
Determinación del espesor de la plataforma reforzada mediante el uso de información de distribución de carga, parámetros de ingeniería de subrasante y parámetros de ingeniería específicos de geosintéticos.
Pautas de verificación para garantizar que el espesor de la plataforma reforzada calculado se ajuste a las pautas descritas en NAVFAC DM 7.01, NAVFAC DM 7.02 y USACOE ETL 1110-10189.
Parte 2: Soporte de camiones de hormigón utilizando la metodología de Giroud-Han (2004)
Metodología Giroud-Han: Este método determina cómo soportar el peso de los camiones de hormigón en una plataforma de agregados mediante:
Cálculo de la distribución de la carga utilizando las ecuaciones de Giroud-Han para estimar la presión vertical sobre la subrasante resultante de una carga de la rueda en la superficie.
Determinación de la sección de agregado de armadura necesaria en función de la carga información y factores como la resistencia del material de refuerzo. Esto determina el refuerzo geosintético apropiado y el espesor de agregado requerido para proporcionar una plataforma estable para soportar los camiones de concreto.
Verificar las pautas para confirmar que nuestros cálculos y el tipo de armadura que estamos utilizando cumplen con los estándares del método de Giroud-Han y cualquier otra guía relevante.
Seguir estos pasos ayuda a garantizar que se proporcionó el soporte adecuado tanto para la grúa sobre orugas como para los camiones de hormigón, lo que respalda la estabilidad y la seguridad del lugar de trabajo.
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