Rituala

Domingo 15 de agosto de 2010

Hace una semana, el domingo 8, publiqué en este sitio de Rituala mi artículo “Pilares con apoyo subterráneo”. Ahora continúo valiendome del excelente material publicado en Wikipedia. A pesar de las insuficiencias de esa fuente de información, agradezco el esfuerzo de muchos voluntarios, quienes en diversos idiomas realizan una “digestión” de muchísimo material acumulado, para llegar a una versión Wikipediana relativamente reducida y comprensible.

Esos datos de partida pueden conducir a que los lectores sean orientados a buscar otras fuentes por cuenta propia. Sigo ahora con la ayuda de una imágen de Wikipedia:

Ahí se muestra una perforación y enseguida un llenado de concreto armado. Yo me referí la semana pasada a postes de acero y/o concreto que son golpeados, llegando a largas cadenas de vigas soldadas.

Pido disculpas porque entrego el enlace a la versión en inglés de Wikipedia, pero tengo mis razones que explicaré más abajo:

Cimientos profundos, “Deep foundation” en Wikipedia

Yo pensé primero en aportar con el enlace en castellano, pero los lectores notarán que esa dirección web termina con un “cierre paréntesis”. Ese signo final puede producir problemas, ya que no siempre es copiado por ciertos editores de blogs o diversas páginas web.

Propongo que usted entre a la versión inglesa y que desde allí se dirija a otras versiones que se alcanzan desde la columna izquierda de Wikipedia, incluyendo por supuesto el caso “Español” que conduce al artículo “Pilote (cimentación)”.

Una ventaja de visitar los otros idiomas es que se logran ver imágenes que no aparecen en todas las versiones.

Yo puse más arriba una imágen común que aparece en varias de las versiones sobre este tema, pero lo que muestra el artículo en alemán (Deutsch) puede enriquecer lo que se vé en la versión sueca (Svenska) o en la holandesa (Nederlands) y varias otras. Una imágen dice más que mil palabras, según Mao. A veces basta con captar algunas pocas palabras clave en ciertos idiomas, para ubicarse más o menos con la ayuda de ilustraciones o fotos.

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Alto Rio

Como ya escribí antes, el sistema de pilotes de cimentación es ya de aplicación global y seguramente ha sido usado en gran parte de las ciudades chilenas. Describí las obras que ví avanzar durante años, bajo lo que que sería el WTC de Estocolmo.

Tuve la suerte de ver cuando pilotes se soldaban por encima de la punta de un pilote anterior ya enterrado. Sospecho que muchos lectores no han tenido una suerte similar, ya que muchas construcciones solo se divisan a lo lejos. Yo observé esos trabajos desde cerca, pues en esos años yo trabajaba en turnos y debía tomar el tren a pocos metros de los sonoros martillazos de ese tipo.

Entiendo que una vez que se clavan decenas de pilotes hasta las profundidades, las puntas visibles se cortan a tamaños deseables, para encima de ellos construir los cimientos. Partes de las estructuras metálicas del concreto armado se van soldando con las puntas de acero de esos postes.

Yo imagino que el edificio “Alto Rio” de Concepción no contaba con soportes profundos de ese tipo, ya que si los hubiese tenido, entonces para colapsar de la forma que lo hizo, debería haber quebrado los eventuales pilares. Puedo estar equivocado por supuesto, pero dejo que cada lector saque sus propias conclusiones.

Supongo que desarrollar esa tecnología en Chile, junto con otras técnicas asísmicas, puede traer beneficios tanto para el mercado interno de la construcción, como para la exportación de técnica y maquinaria.

Ahora dejo que cada cual busque las ramificaciones de información que parecen más atractivas. Con este enlace de Wikipedia siento que puedo finalmente sacar este tema de mi “Dimensión Pendiente”.

Es posible que regrese con diversos enfoques complementarios de esta temática en el futuro, pero en este momento siento que la información inicial queda de esta forma entregada. De aquí para adelante puede cada cual maravillarse con los artículos y videos existentes al respecto. Las palabras claves en diversos idiomas pueden servir para búsquedas más detalladas.

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Pfahlgründung

Un buen ejemplo de palabra clave es la alemana “Pfahlgründung”. Buscando por esa palabra en Google y enseguida seleccionando la función imágenes, encontré ahora más de 3000 aciertos. Se trata de fotos e ilustraciones que en conjunto dan una excelente idea sobre las diferentes soluciones que existen en cuanto a cimientos profundos.

De todas esas imágenes que dicen más que mil palabras, yo seleccioné las siguientes:

Muestran dos ejemplos esquemáticos de edificios cuyos cimientos están apoyados sobre pilotes, los que a su vez descansan sobre la roca profunda. Esa representación explica muy bien lo que he querido decir con respecto al edificio “Alto Rio”.

Con pilares similares, tal vez ese edificio no habría colapsado de la forma que lo hizo, ante la violencia de Richter 8,8.

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Palafitos

Ahora que el tema que propuse está ya documentado, agrego para eventuales interesados algunas líneas extra sobre los palafitos que he mencionado antes. Para ello agrego que en Estocolmo hay una isla llamada “Gamla Stan” (Ciudad Vieja), donde entre otros edificios se encuentran el Palacio Real y el Parlamento (Riksdagen).

Aquí he copiado dos imágenes del Parlamento sueco:

La parte izquierda muestra el antiguo edificio bicameral, que en la actualidad es utilizado para conferencias y para encuentros de las diferentes comisiones o de los partidos políticos.

La parte derecha muestra la “relativamente nueva” cámara única, cuyo salón principal tiene amplios ventanales con vista hacia el agua.

Lo relevante para este tema es que la parte antigua del Riksdagen está construída sobre palafitos de apoyo, hechos de troncos de madera. Gran parte de los edificios y casas antiguas sobre esa isla, descansan sobre cimientos que están apoyados encima de troncos clavados en el subsuelo.

Tronco = Stock (plural “stockar”)
Holme = Islote

Uno de los posibles orígenes de la palabra “Stockholm” (Estocolmo) se basa en esas dos palabras , es decir “Stock” (tronco) y “Holme” (islote).

Aunque esa antigua isla (o más bien varios islotes unidos por puentes) está llena de postes (troncos de árboles de soporte bajo la tierra y barro), se asume que la palabra se refería más bien a barreras de defensa contra atacantes por via acuática. Esas barreras eran hechas de troncos enterrados en las orillas de los islotes, que quedaban con una cierta altura sobre el nivel del agua.

Aquí aporto con un enlace a la versión sueca sobre los edificios del Parlamento sueco:


Edificios del Parlamento sueco

De ahí saqué las dos imágenes que se muestran más arriba. Una vez más, creo que no es el texto, sino que las otras imágenes las que aportan con información relevante. Debajo de la sección “Uppförande” (construcción, ejecución) se ven dos fotos en blanco y negro.

La fotografía de la derecha tiene el texto “Grundläggningen år 1898”, que se refiere a la base (grund) y al trabajo de construir los cimientos en 1898. Ahí es posible ver muchos troncos, a la espera de ser clavados con martillos que se accionan desde las torres piramidales que se observan cerca de los mismos troncos.

En la parte inferior de ese mismo artículo de Wikipedia se incluyen cuatro fotografías. La segunda de ellas muestra el antiguo edificio bicameral del Parlamento a la izquierda y el edificio unicameral a la derecha. Se vé gente caminando sobre un puente, que conduce a un arco y desde allí a un camino angosto que separa (o más bien une) ambos adificios.

Lo interesante para esta explicación es que el edificio antiguo a la izquierda (iniciado en 1897) descansa sobre troncos de madera (que he llamado de “palafitos”), mientras que el edificio “nuevo” a la derecha (inaugurado en 1983) descansa sobre pilares de acero y concreto, alrededor de los cuales he basado toda esta argumentación.

Salvo error u omisión.

Cordiales saludos
Rafael Meza

Domingo 8 de agosto de 2010

El 23 de mayo de 2010 coloqué aquí en el sitio de Rituala mi artículo anterior y aunque tenía intenciones de continuar en esos dias, referiendome a una técnica sobre apoyo estructural subterráneo, han pasado ya más de dos meses y recién me dispongo a corregir mi negligencia.

Hay mucho material relacionado en la red, pero antes de aportar con algunos enlaces, quiero intentar presentar una modesta inroducción al tema, totalmente conciente de que eventuales lectores ya conocen muy bien de qué se trata. A los amigos que ya saben de lo que he llamado de “palafitos” contemporáneos, pido disculpas por lo tedioso que esto puede resultar.

A los amigos que no están muy familiarizados con esa técnica, pido disculpas por lo elemental que resultarán mis explicaciones. Como he expresado antes, yo no soy experto, sino que solo un simple aficionado, sin capacidad de entender gran parte de lo que se explica en libros y manuales sobre sismografía.

Mi intención es indicar algunas pistas. De ahí para adelante es cosa de cada interesado el seguir buscando por cuenta propia, en la medida de que surja interés y de que se tenga tiempo extra a disposición.

Ahora voy manos a la obra y muestro una imágen ya clásica, sobre lo ocurrido en Concepción el 27 de febrero de 2010. Se trata del famoso edificio que simbolizó una nueva catástrofe para nuestro país:

 

Cada uno de nosotros tiene un historial propio acerca de las impresiones causadas por diversas catástrofes. Trataré de limitarme en este caso, mencionando que al ver fotografías similares a esta, surgió el recuerdo de ciertos pilares de soporte estructural, que por primera vez ví a fines de los años 70.

Supongo que quienes leerán esto ya han visto pilares similares, debido a que su uso es ya global. Repito que solo soy aficionado, pero la pregunta persiste. Esta es si un edificio como ese habría resistido mejor, si hubiese estado apoyado por largos pilares subterráneos, a los que me referiré con más detalles en otro artículo.

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Martillos en los 70 y 80

A fines de los 70 y durante los 80 yo trabajaba en el centro-centro de Estocolmo. Mi principal lugar de trabajo era un “bunker” subterráneo que contaba con instalaciones responsables por un gran flujo electrónico de pagos diarios. Era mucho dinero que de diversas formas llegaba a la casi totalidad de la población y de las empresas públicas y privadas.

En Chile yo trabajaba en turnos hasta cerca de fines de 1973. En Suecia trabajé demasiados años más en turnos. A veces iba a la pega en auto, pero lo más común era que tomaba un tren provincial. Menciono estos antecedentes, debido a que al atardecer se escuchaban potentes martillazos en la Estación Central de Estocolmo, que quedaba a pocos minutos de caminar desde mi trabajo.

Durante el dia se limitaban esos golpes, pero de tarde y de noche era imposible no escucharlos. Se trataba de grandes bloques metálicos que pesaban varias toneladas. Eran levantados por cables a lo largo de una larga torre. Desde el tope se soltaban y se dejaban caer sobre un poste de concreto armado, que se iba clavando poco a poco en el duro suelo.

Usted que lée esto seguramente los ha visto muchas veces, en diferentes lugares de construcción en cualquier país. Eso que no es novedad en el siglo 21, llamaba la atención hace unos 30 años.

Como yo tomaba el tren a diferentes horas del dia o de la noche, me tocó ver muchas veces como una vez que un poderoso poste estaba casi totalmente enterrado, se montaba otro poste similar encima y en la zona de contacto entre ambas puntas de acero, se soldaba fuertemente con soldadura de arco.

Enseguida el martillo seguía golpeando y clavando el nuevo poste. De esa forma se iban introduciendo en la tierra grandes cantidades de postes soldados en cadena, que en total alcanzaban hasta muchas decenas de metros de profundidad.

El procedimiento se detenía cuando los grandes martillos ya no lograban hundir más una determinada columna. Ahí era evidente que la columna había llegado a toparse con la roca viva, que llegaba a un determinado grado de dureza, o superior a lo especificado.

Después de algunos dias se veían varios otros postes enterrados en la cercanía de los anteriores. Yo notaba que algunos de ellos era clavados en angulos algo distintos y suponía por ello que tal vez llegaban a toparse con roca que quedaba lejos del punto superficial de partida, a buena distancia vertical del centro mismo donde surgía el segmento visible.

Finalmente sobre una determinada cantidad de postes se construía una estructura de concreto armado, con gruesos componentes de acero inoxidable. De todo ello surgían columnas sumamente firmes, destinadas a soportar pesados edificios.

Aquí agrego una imágen que muestra varias de las columnas resultantes a ambos lados de un par de líneas ferroviarias:

Yo he marcado con círculos celestes algunas de las columnas más cercanas, intentando dar una ligera sensación de perspectiva. Además de las columnas aquí visibles hay muchas más detrás de la cámara y al fondo de esta foto.

Algo similar se hizo con muchas otras vías, alrededor de otras líneas que se encuentran más a la izquierda de este lugar fotografiado. En total se trata de decenas de columnas de este tipo, posiblemente de centenas de postes cuyas puntas se encuentran metidas adentro de esas columnas y de más centenas de postes que se encuentran clavados en la profundidad del suelo, soldados a los que están más arriba.

Una vez que las columnas estuvieron listas, llegaron por tren gruesas vigas de acero y de concreto armado. Las primeras se colocaron sobre las columnas que estaban a lo largo de las vias. Sobre esas vigas se instalaron después otras transversales que cruzaban por encima de las lineas férreas.

Encima de todo ello se levantaron después terminales para pasajeros y algunos edificios de varios pisos.

Lo que más me llamaba la atención a medida de que las obras avanzaban, era que los trenes funcionaban con normalidad durante el dia y con algunas pocas restricciones durante ciertas noches claves, en momentos que se realizaban perforaciones y explosiones. Es decir que todo ese trabajo de varios años, se realizó sin detener el gran movimiento de carga y pasajeros.

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World Trade Center (WTC)

La versión del WTC en Estocolmo está construída en gran parte sobre columnas de ese tipo, encima de las líneas del ferrocaril central. Ignoro cual es la proporción de todo el complejo que queda sobre las vias, pero me parece que eso no es lo más relevante.

Lo que se conecta con el tema de este texto es que después de que ví todos esos martillos en fuincionamiento durante muchas tardes y noches a la salida de mi trabajo, comencé a ver como se lavantaban nuevos edificios y se montaban  nuevas escaleras metálicas.

El resultado final del WTC quedó de esta forma, mirado desde afuera:

Es decir que debajo de todo ello se mueven trenes. Mientras todo ello se levantó, los trenes siguieron funcionando casi con normalidad.

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Buses

Aquí agrego una vista del interior del edificio del WTC, donde se aprecia parte de un restaurante:

Porque ocurre que aparte de que el WTC de esta capital es un centro de negocios y conferencias, también se combina con un terminal de buses interprovinciales. Hay por lo tanto cafeterías, tiendas, boleterías y terminales de buses.

Lo que conecta con lo anterior es que dichos buses se mueven por caminos construídos encima de las columnas ya descritas.

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Arlanda

El mayor aeropuerto de la provincia de Estocolmo se llama Arlanda. Durante los mismos años en que se levantó el WTC y los terminales relacionados, se construyó además un ferrocarril rápido hasta el aeropuerto. Este se detiene por debajo de los diferentes terminales de Arlanda y llega a la planta baja del complejo Estación Central + WTC.

La imágen que muestra las columnas con circulitos celestes más encima, muestra también el tipo de trenes al aeropuerto, que son de color amarillo. Los demás trenes provinciales o nacionales se muevan en líneas más alejadas, donde también hay columnas que soportan el resto del complejo.

El terminal de buses también incluye buses al aeropuerto, que son más baratos (y mucho más lentos) que el tren rápido.

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Sismos

Estocolmo tiene la ventaja de contar con muy baja actividad telúrica. Para encontrar el sismo más cercano de Richter 5 para arriba, que haya ocurrido dentro de un radio de 1000 km alrededor del WTC de esta ciudad, hay que pensar en uno grado 5,2 ocurrido a 795 km de distancia, afuera de la costa atlántica de Noruega. Ocurrió el 23 de enero de 1989.

A menos de esos casi 800 km de radio del WTC no han sucedido hasta ahora sismos de 5 Richter para arriba. Para buscar ello me valí de la herramienta “Circular Area Earthquake Search” del USGS. Busqué a partir del 1 de enero de 1900, pero ignoro hasta cuando se extiende el database utilizado por esa organización.

No descarto por supuesto que se produzca aquí un fuerte sismo en cualquier momento, pero estadísticamente se ha estado hasta ahora a cientos de km de distancia de algún sismo grado 5 o mayor.

Una pregunta apropiada podría ser si las columnas bajo el WTC de Estocolmo resistirían un terremoto grado Richter 8,8 así como el ocurrido en las cercanías de Concepción en febrero de 2010. Cualquier intento de respuesta no pasaría de ser una adivinanza no calificada.

Otra pregunta que me he hecho varias veces es si el famoso edificio “Alto Rio” se habría mantenido ergido, si es que bajo sus cimientos hubiesen existido pilares de concreto similares a los que hay clavados debajo de la Estación Central de Estocolmo y del cercano WTC.

Una respuesta a esto último nunca será posible. Creo sin embargo que valdría la pena investigar más sobre esa tecnología, llegando incluso a realizar simulaciones y pruebas, tanto mediante computadores, como via construcciones en diferentes puntos de nuestra geografía.

Columnas de ese tipo tienen sin duda ventajas y desventajas. Ignoro lo que les sucede al ser remecidas por ondas telúricas tipo L, P, R y S. Tal vez ayudan a que los cimientos se mantengan en su lugar y vibren menos. Tal vez causan más daños que beneficios. Francamente no lo sé, pero me gustaría mucho poder saberlo.

Como con gran parte de las soluciones técnicas, es necesario ponerlas a prueba y es conveniente hacer un levantamiento de pros y contras. Si se llega a verificar que columnas de ese tipo fortalecen los cimientos en caso de violencia telúrica, se podría contar con un poderoso aliado en términos de proteger vidas y propiedades.

Si en cambio se llega a verificar que ese tipo de columnas ayudan poquito o nada, no se pierde mucho con descartarlas en el futuro.

Pretendo aportar más adelante con algunos enlaces y con más datos asociables a esos pilares que he llamado de “palafitos”. Entre otras cosas espero poder referirme a la ciudad vieja de Estocolmo, donde buena parte de los edificios antiguos siguen estando apoyados sobre palafitos de madera, enterrados en el barro multicentenario.

De ahí que las columnas de acero y concreto debajo el WTC tienen “raíces genealógicas” en palafitos de madera reales y aún en uso.

Salvo error u omisión.

Cordiales saludos
Rafael Meza