- Excavadora de muros pantalla tipo bivalva
Un conjunto de muros guía de muro pantalla antes de la excavación.
Un muro pantalla es una técnica de ingeniería civil que se utiliza para construir muros de hormigón armado en áreas de tierra blanda cercanas a aguas abiertas o con un nivel freático alto . [1] Esta técnica se utiliza normalmente para construir muros pantalla (que bloquean el agua) alrededor de túneles y cortes abiertos, y para colocar cimientos . Los muros pantalla se utilizan en los sitios Superfund para contener los desechos o la contaminación y reducir la posible migración futura de los componentes de los desechos, a menudo con otros métodos de tratamiento de desechos. Los muros pantalla son una tecnología "bien establecida", pero la decisión de utilizar muros pantalla para un determinado proyecto requiere estudios geofísicos y de ingeniería para desarrollar un plan apropiado para las necesidades de esa ubicación específica. Es posible que sea necesario utilizar muros pantalla junto con otros métodos para cumplir los objetivos del proyecto. [2]
Mientras se excava una zanja para crear una forma para un muro, simultáneamente se llena con lodo (generalmente una mezcla de bentonita y agua). La lechada densa pero líquida evita que la zanja colapse al proporcionar presión hacia afuera, lo que equilibra las fuerzas hidráulicas hacia adentro y también retarda el flujo de agua hacia la zanja. La densidad de la mezcla de lechada se debe monitorear y ajustar cuidadosamente para producir la presión hacia afuera correcta para evitar que las paredes de la zanja colapsen.
Los muros pantalla generalmente se construyen comenzando con un conjunto de muros guía de concreto, generalmente de 1 metro (3 pies 3 pulgadas) de profundidad y 0,5 metros (1 pie 8 pulgadas) de espesor. Los muros guía se construyen cerca de la superficie del suelo para delinear la zanja de lodo deseada y para guiar la maquinaria de excavación. La excavación se realiza mediante una excavadora especial en forma de bivalva o una cortadora de zanjas hidráulica , suspendida de una grúa. La excavadora excava hasta la profundidad de diseño (o lecho de roca) para el primer segmento de pared. Luego se levanta la excavadora y se mueve a lo largo de las paredes guía de la zanja para continuar la zanja con cortes sucesivos según sea necesario. La zanja se mantiene en todo momento llena de purines para evitar su colapso, pero el llenado fluido permite mover sin obstáculos la maquinaria de excavación y los escombros de la excavación.
Una vez que se alcanza una profundidad particular de la zanja, se baja una jaula de refuerzo al pozo lleno de lodo y el pozo se llena con concreto desde abajo hacia arriba usando tubos tremie . El hormigón más pesado desplaza la lechada de bentonita, que se bombea, filtra y almacena en tanques para su uso en el siguiente segmento de pared, o se recicla.
Los muros pantalla se extienden sucesivamente para encerrar un área, impidiendo que el agua y la tierra blanda fluyan hacia ella. Una vez que el concreto se haya endurecido, se puede continuar con la excavación dentro del área ahora rodeada de muros de concreto. Para evitar que el muro de hormigón colapse en el área recién excavada, se instalan soportes temporales como amarres o vigas transversales internas. Una vez terminada, la estructura construida dentro del área amurallada generalmente sostiene la pared, por lo que, opcionalmente, se pueden eliminar los amarres u otros refuerzos temporales.
La técnica del muro pantalla se introdujo por primera vez en la década de 1950 durante las excavaciones de la Línea Roja del Metro de Milán en Italia por la empresa ICOS (Impresa Costruzioni Opere Specializzate). Esta nueva tecnología se convirtió en un componente importante del método de construcción de túneles de arriba hacia abajo, también conocido como Metodo Milano ("método de Milán"). [3]
La construcción de muros pantalla se utilizó en 1967-1968 para construir la "bañera" que rodeaba los cimientos de la mayor parte del sitio del World Trade Center en la ciudad de Nueva York. [4] En la década de 1980, el proyecto Red Line Northwest Extension en Boston fue uno de los primeros proyectos en los EE. UU. en utilizar la forma moderna de la tecnología, con cortadoras de zanjas hidráulicas y el "método Milán". Los muros pantalla también se utilizaron ampliamente en el proyecto del túnel Big Dig de Boston de la década de 1990 .
El diseño de un muro pantalla (muro pantalla) incluye el diseño de espesores de pared y refuerzos. El espesor de un muro pantalla en el diseño preliminar generalmente se establece en aproximadamente 4-8% de la profundidad de excavación. El diseño del muro pantalla se lleva a cabo basándose en el momento flector y la envolvente de corte obtenidos del análisis de tensiones . En el diseño de dichos muros subterráneos, el ancho de la unidad se considera de un metro y el muro se analiza en condiciones de deformación plana . Dado que la relación largo-ancho de las excavaciones es generalmente grande, se pueden asumir condiciones de deformación plana. [5]
En una pared de diafragma monofásica, también conocida como "pared de corte", se agrega un aglutinante (generalmente cemento) al fluido de soporte para que el fluido de soporte se endurezca sin intercambio. [6] Una aplicación para este tipo de construcción es un sellado de vertedero que se debe reequipar posteriormente.
Una parte del muro pantalla se dejó deliberadamente expuesta en el Salón de la Fundación del Museo Nacional Conmemorativo del 11 de Septiembre, que se inaugurará el próximo año.
