PILOTES FRANKI

FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICAS

CONSTRUCCIONES II

U N I V E R S I DA D C E N T R A L D E L E C UA D O R

L U C E R O J O S U E M E D I A V I L L A L O R E N A

M E S T A N Z A J O S E M O R A C A R L O S

ContenidoPILOTES FRANKI ................................................................................................................................... 2 

PARTICULARIDADES DEL PROCESO ................................................................................................. 2 

Gran energía en el hincado ......................................................................................................... 2 

La base ensanchada ..................................................................................................................... 2 

Hormigonado en seco ................................................................................................................. 3 

PROCEDIMIENTO ............................................................................................................................. 3 

VENTAJAS DE LOS PILOTES FRANKI ................................................................................................. 5 

ARMADURAS ................................................................................................................................... 5 

HORMIGÓN ..................................................................................................................................... 6 

CONTROLES EN LA EJECUCIÓN ........................................................................................................ 7 

PILOTE VIBROFRANKI ...................................................................................................................... 9 

PREPARACIÓN DE LA CABEZA DE UN PILOTE ................................................................................ 10 

BIBLIOGRAFÍA .................................................................................................................................... 11 

 

 

PILOTESFRANKI

El sistema de pilotes Franki es un método utilizado para conducir la base de hormigón colado.

Fue desarrollado en el año 1909 por el ingeniero belga Frankignoul Edgard y desde entonces ha

logrado un éxito considerable en todo el mundo. Este método se puede aplicar en diferentes

condiciones, y sigue siendo utilizado debido a su alta capacidad de carga y tracción, y los bajos

niveles de ruido y las vibraciones del suelo.

Los pilotes Franki, se pueden utilizar como elementos de alta capacidad de cimentación sin

necesidad de excavación o de desagüe. No se recomienda su uso en suelos cohesivos, donde

la compactación de la base no es posible. El sistema de pilotes Franki es el más tranquilo de los

sistemas basados en yeso, y se utiliza en condiciones donde los niveles elevados de ruido

pueden causar problemas ambientales.

PARTICULARIDADESDELPROCESO

Granenergíaenelhincado

El proceso FRANKI se inicia con el hincado del tubo FRANKI, dentro del cual se desliza un

pesado pilón que permite el posterior hincado en los distintos tipos de suelos. La elevada

potencia de hincado es obtenida por la gran altura de caída del pilón, la cual puede ser variable

dependiendo de la resistencia delos suelos a hincar. Suelos de piedra de gran dimensión y otros

obstáculos difíciles que a menudo se encuentran en el suelo pueden ser atravesados o apartados

fácilmente con este sistema.

Labaseensanchada

Esta es la parte fundamental del sistema ya que al final del hincado se ensancha la base creando

un elemento que por su mayor dimensión aumenta considerablemente la capacidad de carga del

pilote obteniendo una misma capacidad de carga con profundidades menores que en otros

sistemas. Este crecimiento de la capacidad de carga no resulta simplemente de un aumento de

sección de la base sino sobre todo, de una mejora de las propiedades mecánicas del suelo que

ha sido fuertemente compactado en torno a la base ensanchada.

Hormigonadoenseco

El hormigonado del fuste del pilote se ejecuta sin que el agua o el suelo puedan mezclarse con

el hormigón.Su dosificación varía de 300 kg. a 450 kg. de cemento por metro cúbico, pero su

compactación por un apisonamiento enérgico, da como resultado un hormigón compacto y

homogéneo de elevada resistenciaa la compresión. La resistencia del hormigón a 28 días está

por encima de los 200 kg/cm2.

 

PROCEDIMIENTO

El pilote Franki es un pilote de concreto hincado y vaciado en sitio, con tubo molde recuperable

y base ensanchada, sin tubo de entibación que se fabrica apisonando una carga de hormigón

seco en el extremo interior de un tubo. Se hinca una entubación provisional de 33 a 50cm de

diámetro, mediante golpes sobre un tapón de hormigón q se agarra a las paredes del tubo, con

consistencia seca para aumentar el rozamiento con el tubo sirviendo el tapón para impedir la

entrada del agua freática.

Una masa de 3200 Kg. cayendo de 3 a 6 m de altura en el interior del tubo fuerza al tapón en el

terreno y arrastra el tubo hacia abajo por fricción. Cuando se alcanza el nivel del suelo resistente

se fija el tubo al equipo de hinca y se expulsa el tapón de concreto del extremo del tubo para

formar un bulbo de más de 90 cm de diámetro. A continuación se rellena la entubación

compactando energéticamente el hormigón y extrayéndola al mismo tiempo en una cierta

longitud, el tubo se va levantando a medida que se depositan cargas sucesivas de concreto, que

apisonadas forman un fuste rugoso por arriba del bulbo o pedestal.

Estos pilotes se pueden fabricar incluso en terrenos con abundantes obstáculos, tiene cargas

admisibles de: con 33cm de diámetro similar a 60 T; 40 cm de diámetro similar a 90 T y 50 cm

de diámetro similar a 130 T, puede llegar a ser la longitud de hasta 30m (100 pies) y las

capacidades de carga típicas son entre 100 y 1000 toneladas.

Cuando se refuerzan son excelentes pilotes para tracción.

Existen varios tipos de pilotes que se fabrican barrenando el suelo sin colocar tubo de entibación.  

 

VENTAJASDELOSPILOTESFRANKILos pilotes Franki presentan varias ventajas comparativas con respecto a los demás tipos de pilotes:

Vaciado a presión in-situ, crea una zona altamente compacta en el suelo circundante, y permite crear un ensanchamiento o bulbo compactando el concreto con una alta energía.

La rugosidad del fuste permite desarrollar una máxima fricción lateral. El anclaje que proporciona el bulbo y la rugosidad del fuste los hace apropiado cuando

se requiere contrarrestar fuerzas de arranque o tracción. El fuste es construido con la longitud estrictamente necesaria. No existe la posibilidad que

el pilote quede corto o largo. La armadura del refuerzo es diseñada para las cargas que le aplica la estructura. No es

necesario ningún refuerzo adicional para soporta esfuerzos de izaje. Su construcción puede hacerse antes que las excavaciones para cabezales o para

sótanos, en estos casos el hincado del tubo-molde se efectúa desde el nivel previo a la excavación y el vaciado se realiza sólo hasta la cota requerida. Esto permite ahorrar en el costo de mantener una excavación abierta, que puede ser muy importante cuando la excavación debe realizarse por debajo del nivel freático.

Alta precisión de ubicación e inclinación. Su construcción se efectúa en forma rápida. No es necesario contar con tiempo adicional

para alcanzar la resistencia suficiente para el hincado. Su construcción es relativamente silenciosa. Durante la hinca, es capaz de romper o desplazar obstrucciones (piedras, bolones,

troncos, etc.) aplicando hasta 25 ton*m de energía en cada golpe, sin que se produzcan daños permanentes en el pilote, ya que éste es vaciado in-situ después de la hinca del tubo-molde.

ARMADURAS

En el Proceso FRANKI la armadura longitudinal puede ser bien

distribuida a lo largo del fuste para cubrir los diagramas de esfuerzos

actuantes, con un mínimo de cuatro barras para controlar el

hormigonado del fuste. El máximo es limitado por el diámetro y las

condiciones durante el hormigonado, y su diámetro depende del tipo

de terreno y de cómo se vacía el hormigón del fuste.

Puede emplearse cualquier tipo de acero, pero la armadura de la base

siempre debe ser ejecutada con acero liso (dulce) AL 220 MPa. El

estribo se confecciona en forma de espiral horizontal, debido a la naturaleza peculiar de la

ejecución del pilote. El espiral se suelda a las barras longitudinales, salvo en un trecho de 3.00

metros por debajo de la cota de enrasado donde el espiral no debe ser soldado sino atado.

HORMIGÓNEl hormigón en el Proceso FRANKI tiene características propias por la gran energía que se aplica

durante el apilonado, las que llegan a tener una especificación experimental.

Según las condiciones del terreno el hormigón puede tener una relación agua/cemento entre

0,20 a 0,28 como en la base ensanchada y llegar al 0,45 como en los casos de fustes apilonados

Para el fuste de los pilotes vibrados el hormigón tiene que ser plástico con un “slump”

comprendido entre 8 y 12, y a criterio del Ingeniero de la Obra, puede emplearse un agente

retardador en un porcentaje a determinar según las condiciones de la obra.

CONTROLESENLAEJECUCIÓNDurante la ejecución se realizan distintos controles, como por ejemplo:

Energía en la hinca del tubo (Mide la resistencia del suelo al avanzar la hinca).

Rechazo para diez golpes de 1.00 m y para un golpe de 5.00 m.

Energía para la abertura de la base (Mide la resistencia del suelo a la profundidad de la

boca).

Marcas en el cable que indican si el hormigón vertido fue totalmente expulsado.

Acortamiento de la armadura que indica la perfecta verticalidad del fuste.

Marcas en el cable que indican la altura de seguridad dentro del tubo.

Si se presentan valores anormales, se interrumpe el hormigonado, se rehace la boca de hincado

y luego el tubo es re-hincado, iniciando todos los controles como si fuera un pilote nuevo.

PILOTEVIBROFRANKIEl proceso FRANKI permite ejecutar distintos tipos de pilotes moldeados “in situ”, entre los cuales

destacamos el pilote VibroFranki.

Es un pilote moldeado “in situ” donde para el hincado del tubo-molde se hinca la cabeza del

mismo con un martillo diesel o de caída libre.

La extremidad inferior del tubo está cerrada por una chapa metálica especial (marmita) para

impedir la entrada de suelo y agua en el interior del tubo. La chapa de cierre luego es perdida.

Al llegar a la cota prevista por previsión estática, se levanta el martillo, se introduce la armadura

en el interior del tubo-molde y enseguida, se vierte el volumen de hormigón plástico necesario

para todo el pilote.

Un collar extractor dotado de vibradores es fijado al tubo-molde. La extracción es hecha

continuamente, con acción simultánea de los vibradores.

La característica principal es que este tipo de pilote no posee base ensanchada.

Es conveniente para obras cuyas cargas estén entre 200 kN y 750 kN y largos del orden de 10,00

m., con la gran ventaja de una alta productividad por el empleo conjunto de martinetes FRANKI

de rápido traslado, martillos con alta capacidad de clavado y hormigón plástico vibrado, que tiene

estas proporciones para 1 m3

Cemento 356 kg.

Piedra 1054 kg

Arena 698 kg

Agua 231 litros

Fck ≥ 20 MPa

asentamiento 10 ± 2

PREPARACIÓNDELACABEZADEUNPILOTEDespués del hormigonado, se debe demoler el exceso de hormigón del fuste del pilote por

encima de la cota de nivel de enrasado.

Para ello se emplea una punta que golpea con una pequeña inclinación en relación a la

horizontal. Los pilotes con diámetro mayor o igual a 450 mm puede emplearse un martillo leve,

teniendo cuidado de tomar la inclinación debida.

BIBLIOGRAFÍA http://pilotesfranki.com/

http://books.google.com.ec/books?id=E_m7F7Sz2RUC&pg=PA33&lpg=PA33&dq=pilote

s+franki&source=bl&ots=mFdkSTWajH&sig=j9heNn6BfPwB3WqaTkkSCAALLgs&hl=es

&sa=X&ei=O0l0UYnlDYKm8gTV2YCwAQ&sqi=2&ved=0CFsQ6AEwCA#v=onepage&q=

pilotes%20franki&f=false

http://victoryepes.blogs.upv.es/tag/pilotes-franki/