- Excavadora de muros pantalla tipo bivalva
Un conjunto de muros guía de muros de lodo antes de la excavación
Un muro pantalla es una técnica de ingeniería civil que se utiliza para construir muros de hormigón armado en zonas de tierra blanda cerca de aguas abiertas o con un nivel freático alto . [1] Esta técnica se utiliza normalmente para construir muros diafragma (que bloquean el paso del 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 utilizarlos para un determinado proyecto requiere estudios geofísicos y de ingeniería para desarrollar un plan adecuado a las necesidades de esa ubicación específica. Es posible que sea necesario utilizar los muros pantalla junto con otros métodos para cumplir con los objetivos del proyecto. [2]
Mientras se excava una zanja para crear un molde para un muro, se llena simultáneamente con lechada (generalmente una mezcla de bentonita y agua). La lechada densa pero líquida evita que la zanja se derrumbe al generar presión hacia afuera, lo que equilibra las fuerzas hidráulicas internas y también retarda el flujo de agua hacia la zanja. La densidad de la mezcla de lechada debe controlarse y ajustarse cuidadosamente para producir la presión hacia afuera correcta para evitar que las paredes de la zanja se derrumben.
Los muros de lodo se construyen generalmente comenzando con un conjunto de muros guía de hormigón, normalmente 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 utilizando una excavadora especial en forma de almeja o una cortadora de zanjas hidrofresa , suspendida de una grúa. La excavadora excava hasta la profundidad de diseño (o lecho de roca) para el primer segmento de muro. Luego, la excavadora se levanta y se mueve a lo largo de los muros guía de la zanja para continuar la zanja con cortes sucesivos según sea necesario. La zanja se mantiene en todo momento llena de lodo para evitar su derrumbe, pero el relleno de líquido permite que la maquinaria de excavación y los escombros de excavación se muevan sin obstáculos.
Una vez que se alcanza una determinada profundidad de zanja, se baja una jaula de refuerzo hasta el foso lleno de lodo y el foso se llena con hormigón desde abajo hacia arriba mediante tubos tremie . El hormigón más pesado desplaza el lodo de bentonita, que se bombea, se filtra y se 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, bloqueando el flujo de agua y tierra ablandada hacia ella. Una vez que el hormigón se ha endurecido, se puede continuar con la excavación dentro del área ahora encerrada por el muro de hormigón. Para evitar que el muro de hormigón se derrumbe en el área recién excavada, se instalan soportes temporales como tirantes o vigas transversales internas. Una vez completado, la estructura construida dentro del área amurallada generalmente sostiene el muro, de modo que los tirantes u otros soportes temporales se pueden quitar opcionalmente.
La técnica de los muros 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 parte de 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 Milán"). [3]
La construcción con muros pantalla se utilizó entre 1967 y 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 de extensión noroeste de la Red Line en Boston fue uno de los primeros proyectos en los EE. UU. en utilizar la forma moderna de la tecnología, con cortadores de zanjas hidrofresadores y el "método Milán". Los muros pantalla también se utilizaron ampliamente en el proyecto del túnel Big Dig de Boston en la década de 1990 .
El diseño de un muro pantalla (muro diafragma) incluye el diseño del espesor del muro y los refuerzos. El espesor de un muro pantalla en el diseño preliminar generalmente se establece en alrededor del 4-8% de la profundidad de la excavación. El diseño del muro pantalla se realiza en función del momento de flexión y la envolvente de corte obtenida del análisis de tensión . En el diseño de tales muros subterráneos, el ancho de la unidad se considera como un metro y el muro se analiza bajo condiciones de deformación plana . Dado que la relación longitud-ancho de las excavaciones es generalmente grande, se pueden asumir condiciones de deformación plana. [5]
En un muro diafragma monofásico, también conocido como "muro de corte", se añade un aglutinante (normalmente cemento) al fluido de soporte para que este se endurezca sin intercambio. [6] Una aplicación para este tipo de construcción es el sellado de vertederos que se va a reequipar más adelante.
Una parte del muro de lodo se dejó expuesta deliberadamente en el Salón de la Fundación del Museo Nacional Conmemorativo del 11 de Septiembre, cuya inauguración está prevista para el año próximo.
