Cajón (ingeniería)
En ingeniería geotécnica , un cajón ( / ˈ k eɪ s ə n / o / ˈ k eɪ s ɒ n / ; tomado del francés caisson , del italiano cassone , que significa caja grande , un aumentativo de cassa ) es una estructura de contención hermética [1 ] utilizado, por ejemplo, para trabajar en los cimientos de un pilar de puente , para la construcción de una presa de hormigón , [2]o para la reparación de barcos . [3] Los cajones están construidos de tal manera que el agua se puede bombear, manteniendo seco el ambiente de trabajo. Cuando los pilares se construyen con un cajón abierto y no es práctico alcanzar un suelo adecuado, se pueden hincar pilotes de fricción para formar una subcimentación adecuada. Estos pilotes están conectados por una plataforma de cimentación sobre la cual se erige el pilar de la columna.
Para instalar un cajón en su lugar, se lo baja a través de lodo blando hasta que se encuentra un material de cimentación adecuado. Si bien se prefiere el lecho rocoso , a veces se usa un lodo duro y estable cuando el lecho rocoso es demasiado profundo. Los cuatro tipos principales de cajón son cajón cajón , cajón abierto , cajón neumático y cajón monolítico . [4]
Un cajón cajón es una caja prefabricada de hormigón (con laterales y fondo); se asienta sobre bases preparadas. Una vez en su lugar, se rellena con hormigón para formar parte de las obras permanentes, como los cimientos para el pilar de un puente. Las estructuras huecas de hormigón suelen ser menos densas que el agua, por lo que un cajón cajón debe ser lastrado o anclado para evitar que flote hasta que pueda rellenarse con hormigón. A veces pueden ser necesarios sistemas de anclaje elaborados, como en las zonas de marea . Los sistemas de anclaje ajustables combinados con un levantamiento GPS permiten a los ingenieros colocar un cajón de caja con una precisión milimétrica. [ cita requerida ]
Un cajón abierto es similar a un cajón de caja, excepto que no tiene una cara inferior. Es adecuado para usar en arcillas blandas (p. ej., en algunos lechos de ríos), pero no donde puede haber grandes obstrucciones en el suelo. Un cajón abierto que se usa en terrenos blandos o niveles freáticos altos, donde las excavaciones de zanjas abiertas no son prácticas, también se puede usar para instalar pozos de acceso profundos, estaciones de bombeo y pozos de recepción/lanzamiento para microtúneles , elevación de tuberías y otras operaciones. [ cita requerida ]
Un cajón se hunde por su propio peso, hormigón o agua de lastre colocado encima, o por gatos hidráulicos. El borde de ataque (o zapata de corte ) del cajón está inclinado hacia afuera en un ángulo agudo para ayudar al hundimiento de manera vertical; generalmente está hecho de acero. La zapata es generalmente más ancha que el cajón para reducir la fricción, y el borde de ataque se puede suministrar con lechada de bentonita presurizada , que se hincha en agua, estabilizando el asentamiento al llenar depresiones y vacíos. Un cajón abierto puede llenarse de agua durante el hundimiento. El material se excava con un cucharón de excavadora sobre una grúa. [ cita requerida ]
El subsuelo del nivel de la formación aún puede no ser adecuado para la excavación o la capacidad de carga . El agua en el cajón (debido a un nivel freático alto) equilibra las fuerzas de empuje hacia arriba de los suelos blandos debajo. Si se deshidrata, la base puede "tuberarse" o "hervir", [ se necesita aclaración ] y hacer que el cajón se hunda. Para combatir este problema, se pueden sacar pilotes de la superficie para que actúen como:
