El funcionament de la fonamentació depèn del mètode d’instal·lació i del material al final de la pila, amb el qual s’uneixen les llengües a la graella o a la llosa massissa. El capçal de la pila proporciona resistència i durabilitat a l’estructura de suport axial. Combinacions de formigó i acer, fusta i metall s’utilitzen en elements cargolats, estrepitats i accionats. En alguns casos, el sistema de pila de suport, juntament amb les tapes, no troba competidors.
Descripció del cap de pila
Una pila és una peça de pivot que transfereix les forces des de la part sobre-terra de l’estructura al terra mitjançant un taló i una zona lateral. La part superior s’anomena cap, està ben fixada a la llengua. Les dimensions i la forma de la part superior varien en funció de la instal·lació del feix de connexió i de la base monolítica.
La soldadura es realitza a la superfície del cap:
- un vidre es solda al lloc;
- s’uneixen peces de reforç (mocadors).
La resistència del cap de pila es comprova mitjançant la mesura instrumental i la inspecció visual amb la identificació de defectes. En instal·lacions crítiques, s’utilitza el mètode de diagnòstic per ultrasons i detecció de defectes profunds capil·lars.
Dispositiu i finalitat
La part superior de les barres realitza les funcions següents:
- fixeu la graella a la posició d’instal·lació;
- fixar el marc comú amb llaços de connexió.
La mida de la punta depèn de la mida de la pila i de la gravetat específica del material de la seva fabricació. El diàmetre interior del cap ha de ser més gran que el diàmetre exterior de la pila per tal de lliscar-hi.
Varietats, mides i funcions
La part superior del suport vertical té forma de cercle, quadrat i polígon, el contorn es tria a la imatge d’una vareta de pila. Els tipus de reposacaps difereixen en la forma en què es fixen.
Depenent de la forma i funció de les tapes són:
- En forma de T. Estan cargolats o soldats a l'interior del suport. Aquesta forma permet muntar l’encofrat de llosa per al següent formigó.
- En forma d’U. Es posen a la pila des de dalt. Dissenyat per a la instal·lació de graelles i bigues.
Les barres estan fetes de fusta, formigó, però el formigó armat i el cargol metàl·lic són freqüents. Els suports es poden plegar i no es poden treure.
Formigó armat
Les piles es fan de 3 a 12 metres de longitud, sovint amb una secció sòlida en forma de quadrat. Es produeixen barres de formigó armat amb una base prismàtica triangular, rodona i complexa. A l'interior hi ha un reforç en forma de bastidor volumètric per resistir les càrregues de l'estructura i les forces durant la immersió. A la part superior de la pila, el volum de metall estructural augmenta en forma de cap reforçat.
El capçal d’una pila de formigó armat té una mida mínima de 20 x 20 cm, la longitud de la vareta està determinada per la càrrega de l’edifici. La instal·lació de piles i l'alineació dels caps és costosa.L’estructura senzilla es solda en forma de xapa d’acer amb anells d’embalatge instal·lats i reforços en forma de costelles.
De fusta
Per a aquests suports, s’utilitzen coníferes amb una capacitat reduïda d’absorció d’humitat. Es col·loquen troncs llargs amb un diàmetre de fins a 40 cm, pre-mullats amb compostos antipodriment. Els suports de fusta estan empaquetats, simples i compostos, submergits amb martells mecànics i dièsel, vibradors.
Als extrems de les barres, les sabates metàl·liques es disposen en forma de piràmide tetraèdrica o triangular. Agafen la càrrega dels impactes en aprofundir-se i no permeten que la llengua de fusta esmolada es deformi i es plastifiqui. El cap de pila està fet de xapa d’acer o ferro colat i protegit per un jou en forma d’anell metàl·lic.
Cargol
En la construcció, aquest tipus està representat per canonades d'acer (diàmetre de 50 a 350 mm) amb fulles a la part inferior, que entren al terra amb moviments helicoïdals i que posteriorment es formigonen a l'interior. El gruix de la paret d’aquestes piles és de 4 a 6 mm i la longitud oscil·la entre els 4 i els 12 metres. La punta de la vareta és punxeguda i l'extrem de la part de terra està equipat amb un tap metàl·lic per a piles de cargol, que es solda a la carcassa exterior del tub.
El disseny de la part superior depèn de les característiques significatives de la graella, que suporta la primera corona d’una barra, una base monolítica o una llinda de biga de formigó armat. El cap de la pila de cargol està fet d'acer estructural d'alta qualitat, l'element final es tracta amb imprimacions basades en alquídics.
Plegable
Els extrems extraïbles s’utilitzen menys sovint de tipus no separables, s’utilitzen en el cas d’una estructura temporal o quan s’instal·len manualment elements de suport.
Les ranures es perforen transversalment en diversos llocs i es col·loquen tacs o perns amb femelles en lloc de soldar. El suport dissenyat correctament amb un bon ajust del maquinari no té cap reacció. Els capçals plegables s’utilitzen quan es formiga una base en terrenys pesats o quan s’instal·len tacs de fusta. Els extrems extraïbles es fabriquen a la planta en sèrie, a cadascun dels quals se li assignen dimensions estàndard, s'utilitza acer SP-5.
No plegable
El cap soldat de la fonamentació es col·loca quan s’excaven els forats amb l’ajut d’un trepant, el punt positiu és evitar que la humitat i l’oxigen entrin al suport. Abans de soldar, la vora del cap es ressalta amb una llima, netejada amb un molinet fins a una amplada de 3 cm.
Esquema d'instal·lació:
- posant la part superior a la posició de control;
- adherència amb un elèctrode en diversos punts;
- soldadura completa;
- deixar una sortida de ventilació;
- pelatge i pintura d’escòries.
La soldadura es realitza amb elèctrodes universals dissenyats per a un corrent de 100 A.
Les piles amb una secció de 57x57, 76x76, 76x89 mm es col·loquen sota edificis petits. La mida 89x89 i més s’utilitza per a la construcció de cases en sòls inestables.
Mètodes de tall de cap
Els suports de piles amb esquerdes inclinades i horitzontals, que s’expandeixen més de 0,3 mm, es reforcen amb una gàbia de formigó armat amb parets no més fines de 100 mm o que canvien completament. Les tapes es tallen després de fixar les canonades al terra. El cap es col·loca sobre la canonada de la pila després de tallar el reforç dins del formigó armat.
Per tallar els extrems de les barres, s’utilitza el mètode següent:
- martellet;
- cisalles hidràuliques.
El primer mètode té l’inconvenient que el lloc de tall és de baixa qualitat a causa d’irregularitats. Hi ha el risc de danyar la superfície per sota de la línia de l’escrivà. El mètode amb l'ajuda de la hidràulica fa front a la tasca amb més precisió, però es distingeix pel seu elevat cost.
Mètodes d'instal·lació
Un ajust obert significa que hi ha un forat al centre del cap per entrar a l'interior de la vareta. Això és útil si la pila es lliura amb el final ja instal·lat a la fàbrica. Una altra opció seria establir comunicacions al cos de la pila. Un forat obert rep sediments a l’interior, per tant, aquest cap es cobreix amb una contrapart o es tanca amb compostos hidròfugs, per exemple, resina o betum.
Martell
El triturador trenca partícules de formigó de la superfície superior de la pila, cosa que es reconeix com a innecessària per les mesures. El procés és laboriós, triga molt de temps, de manera que un equip de tres persones es tallen els caps de 15 suports durant una jornada laboral.
A la llengua, es marca (dibuixa) una línia de marcatge al llarg de la qual s’ha d’escurçar l’element de suport. Les peces petites s’eliminen gradualment amb un martell fins assolir la marca requerida. De vegades s’utilitza un martell mecànic, com ara un dispositiu dièsel. El martell es deixa caure de manera metòdica a la superfície i la pujada es deu al retrocés. El martell és més precís perquè no es produeix cap retrocés ni caiguda.
Cisalles hidràuliques
Els equips versàtils permeten fer un millor treball i anivellar la superfície. Els talladors de pistons destrueixen i eliminen de manera sincrònica les peces innecessàries de la part superior de la pila. Les tisores es posen en diferents equips de potència adequada, amb alimentació hidràulica. L’adequació a una excavadora o tractor es fa per reduir el cost operatiu de les cisalles hidràuliques.
Els extrems del suport es tallen mitjançant serres circulars, freses de màquina i dispositius de mà. Amb aquest mètode econòmic, els costos laborals són reduïts i el treball es fa més ràpid. Es selecciona el diàmetre de tall correcte i s’estableix el mode de treball òptim.
Recomanacions
La capa anticorrosió s’elimina un parell de centímetres del tall en escurçar les barres metàl·liques per tal d’augmentar la vida dels suports de la pila. La instal·lació dels capçals es realitza després d’anivellar la zona al final, i després es comprova la línia de nivell de totes les piles.
La graella es munta després de mesurar el pla dels caps, que han d’estar perfectament alineats, sense diferències de marques. Les tapes metàl·liques es solden mitjançant un convertidor d’inversors amb un corrent de 100 A. Les tapes de formigó es segellen amb morter després d’instal·lar l’encofrat sota la fonamentació.
