SUBDIRECCION DE TECNOLOGIA Y DESARROLLO PROFESIONAL UNIDAD DE NORM ATIVIDAD TECNICA ESPECIFICACION TECNICA PARA CONSTRUCCION DE OBRAS ADEMES Y ATAGUIAS ( SHORE AND LOFFERDAM ) P.3.0135.13 PRIMERA EDICIÓN MAYO 2001 ADEMES Y ATAGUIAS Primera Edición P.3.0135.13:2001 UNT PREFACIO Pemex Exploración y Producción (PEP) en cumplimiento del decreto por el que se reforman, adicionan y derogan diversas disposiciones de la Ley Federal sobre Metrología y Normalización, publicado en el Diario Oficial de la Federación de fecha 20 de mayo de 1997 y con la facultad que le confiere la Ley de Adquisiciones, Arrendamientos y Servicios del Sector Público y la Ley de Obras Públicas y Servicios Relacionados con las Mismas, expide la presente especificación la cual aplica para ademes y ataguías. Esta especificación se elabora tomando como base la segunda edición de la norma No. 3.115.06, emitida en 1991 por Petróleos Mexicanos de la que se llevó a cabo su revisión, adecuación y actualización, a fin de adaptarla a los requerimientos de Pemex Exploración y Producción. En la elaboración de la especificación, participaron: Subdirección de Región Norte Subdirección de Región Sur Subdirección de Región Marina Noreste Subdirección de Región Marina Suroeste Dirección Ejecutiva del Proyecto Cantarell Dirección Ejecutiva del Programa Estratégico de Gas Subdirección de Perforación y Mantenimiento de Pozos Coordinación Ejecutiva de Estrategias de Exploración Auditoría de Seguridad Industrial y Protección Ambiental Subdirección de Planeación Subdirección de Administración y Finanzas Subdirección de Tecnología y Desarrollo Profesional Unidad de Normatividad Técnica 1/11 ADEMES Y ATAGUIAS Primera Edición P.3.0135.13:2001 UNT INDICE DE CONTENIDO Página 0. Introducción.......................................................................... 3 1. Objetivo................................................................................. 3 2. Alcance………………………….……..…...………................ 3 3. Actualización......................................................................... 3 4. Campo de aplicación............................................................ 3 5. Referencias….……………...…………..…............................ 3 6. Definiciones.......................................................................... 3 7. Símbolos y abreviaturas....................................................... 4 8. Materiales............................................................................. 4 9. Tipos y características de las ataguías................................. 4 10. Requisitos de construcción................................................... 5 11. Bibliografía............................................................................ 7 12. Concordancia con normas internacionales........................... 7 13. Anexos.................................................................................. 8 2/11 ADEMES Y ATAGUIAS Primera Edición 0. P.3.0135.13:2001 UNT Introducción. estimen pertinentes, dirigiendo su correspondencia a: Dentro de las principales actividades que se llevan a cabo en Pemex Exploración y Producción (PEP), se encuentran el diseño, construcción, operación y mantenimiento de las instalaciones para extracción, recolección, procesamiento primario, almacenamiento, medición y transporte de hidrocarburos, así como la adquisición de materiales y equipos requeridos para cumplir con eficiencia y eficacia los objetivos de la empresa. En vista de esto, es necesaria la participación de las diversas disciplinas de la ingeniería, lo que involucra diferencia de criterios. Con el objeto de unificar criterios, aprovechar las experiencias dispersas, y conjuntar resultados de las investigaciones nacionales e internacionales, Pemex Exploración y Producción emite a través de la Unidad de Normatividad Técnica, ésta especificación con el objeto de determinar, los requisitos necesarios para la aplicación de ademes y ataguías. 1. Objetivo. Dirección: Bahía de Ballenas # 5, 9° piso. Col. Verónica Anzures, México, D.F. C.P. 11300. Teléfono directo: 55-45-20-35. Conmutador 57-22-25-00, ext. 3-80-80. Fax: 3-26-54. E-mail: [email protected] 4. Campo de aplicación. 5. Referencias. No aplica por no citarse en esta especificación ninguna norma oficial mexicana. Alcance. Este documento establece las características mínimas que deben reunir los ademes y ataguías, las acciones a que se ven sometidos y los requisitos constructivos que deben satisfacer. 3. Unidad de Normatividad Técnica. Este documento técnico aplica en todas las áreas que utilicen ademes, ataguías y tablaestacas en obras de Pemex Exploración y Producción. Este documento técnico determina los requisitos mínimos para la aplicación y ejecución de ademes, ataguías y tablaestacas en la preparación de obras que realice Pemex Exploración y Producción. 2. Pemex Exploración y Producción. Actualización. 6. Definiciones. 6.1 Ademes. Es una estructura provisional que se emplea para mantener la estabilidad de las paredes de una excavación. 6.2 A las personas e instituciones que hagan uso de este documento normativo técnico, se solicita comuniquen por escrito las observaciones que 3/11 Ataguías. Son elementos provisionales o definitivas que trabajan de manera similar a los muros de contención, generalmente en fronteras con agua. ADEMES Y ATAGUIAS Primera Edición 6.3 P.3.0135.13:2001 UNT Tablaestacas. Son piezas alargadas y estrechas, de madera, metal o concreto, que se elevan en el suelo para formar una pantalla y detener el empuje de las paredes de una excavación o impedir el paso del agua. 6.4 Zunchar.- Dispositivo (abrazadera) que empalma el anillo de fierro con la tablaestaca, para proteger esta última. Las tablaestacas de concreto pueden ser 8.2 reforzadas o preesforzadas, del tipo y características especificadas en el proyecto. Las tablaestacas o ataguías metálicas 8.3 deben ser de acero o lamina estructural, con la forma y dimensiones especificadas en el proyecto. 9. Tipos y características de las ataguías. Tipo cantiliver Tipo tirante simple. 7. Símbolos y abreviaturas. NOM Norma Oficial Mexicana. NMX Norma Mexicana. PEP Pemex Exploración y Producción. UNT Unidad de Normatividad Técnica. Kg Kilogramo. m Metro. 9.1 T Tirante. M+ Momento positivo. M- Momento negativo. Las ataguías tipo cantiliver no tienen anclaje u otro soporte superior y se diseñan a la flexión para resistir las fuerzas externas y la reacción de la porción de suelo embebida en la ataguía, (ver figura 1). Se emplea como una estructura de retención a pequeña escala, donde los desplazamientos relativamente pequeños son permisibles. 8. Materiales. Tipo tirante Tipo tirante doble. Tipo macizo de anclaje. Ataguía Tipo anclado Tipo anclado con inclinación Tipo plataforma de descarga Tipo celular Otros Tipo muro doble. Tipo multi-puntal. Se emplean ademes de madera para obras provisionales y de poca profundidad. En obras definitivas o de larga duración, y en excavaciones profundas, se debe emplear de acero o concreto. La madera puede ser de cualquier clase 8.1 que soporte satisfactoriamente los esfuerzos de hincado, aserrada o desbastada, cruda o tratada. No debe tener agujeros provocados por herramientas, insectos u otros animales; nudos sueltos; huecos producidos por cualquier causa y defectos que puedan reducir la resistencia o rigidez de la madera. Se somete a tratamiento para preservarla. 4/11 Tipo cantiliver. 9.2 Tipo anclado. 9.2.1 Estructura tipo tirante, figura 2. Características. a) Recomendado para lugares donde la distancia entre el nivel del tirante de agua y el nivel de suelo es relativamente pequeña, ya que el tensor puede ser instalado fácilmente. b) La ataguía es inestable hasta que el relleno y el anclaje se completan, especialmente cuando el lugar de construcción es erosionado por las olas altas. ADEMES Y ATAGUIAS Primera Edición P.3.0135.13:2001 UNT La estructura tipo doble tirante esta soportada en dos puntos como se muestra en la figura 3. El momento flexionante actuando en la ataguía es relativamente pequeño, pero el tirante inferior se instala usualmente bajo agua, por lo que el trabajo de construcción es difícil. La estructura del tipo macizo de anclaje es soportada por un muerto de anclaje profundo, instalado por debajo del nivel del agua, ver figura 4. 9.2.2 Estructura inclinado, figura 5. tipo anclada de pilote La estructura tipo anclada de pilote inclinado tiene una de las más altas resistencias contra las presiones de onda. Características. a) b) c) Tiene relativamente alta estabilidad (autoestable) durante la construcción. Adecuada para lugares donde es imposible la instalación de tirantes, debido a edificios u otras instalaciones detrás de la ataguía. El tiempo de construcción puede ser acortado en comparación con otras estructuras. 9.3 Estructuras descarga, figura 6. tipo plataforma Tipo multipuntal, figura 8. Este tipo de estructura trabaja como muro de retención temporal, en excavaciones a cielo abierto. 10. Requisitos de construcción. Debe verificarse que la sobrecarga 10.1 estimada en el proyecto no sea excedida, para evitar daños que puedan poner en peligro la estabilidad de la estructura. Los valores de la profundidad de hincado se incrementan en un 20% para compensar posibles excesos en la profundidad de dragado, socavación o la existencia, no revelada por los sondeos, de bolsas de material débil delante de la parte enterrada de la ataguía. Deben evitarse las fugas de material de relleno por las juntas de construcción. Cuando se usen barras de anclaje, se deben colocar dentro de elementos tubulares flexibles, que sigan los movimientos del suelo. Antes de proceder al hincado de la ataguía, se remueve el material suelto en el área de hincado. de En la estructura tipo plataforma de descarga, los pilotes están hincados detrás de la ataguía y la plataforma esta construida sobre la cabeza de los pilotes, y la presión del terreno sobre la ataguía es menor. Este tipo de estructura se debe emplear para aguas más profundas que las de tipo anclado. 9.4 9.5 Ataguía tipo doble, figura 7. En la estructura tipo ataguía doble, se hincan dos hileras paralelas de ataguía y el espacio entre ellas se llena con arena o grava. Aplicable para rompeolas, diques, muros de muelle y en general, para lugares donde no hay espacio para instalar tirantes detrás de la ataguía. 5/11 10.2 Hincado. 10.2.1 Tablaestacas de madera. Se hincan con martillo de caída libre, combustión interna o de vapor. Con objeto de evitar deterioros en la cabeza, producidos por el golpeteo del martillo, se debe zunchar ésta por medio de un anillo de fierro el cual se introduce caliente, de manera que al enfriarse comprima las fibras de la madera y las refuerce. Si se usa martillo de caída libre, éste debe pesar cuando menos 1,250 kg y en ningún caso el peso del martillo debe ser menor que la suma de los pesos de la cabeza para el hincado y la tablaestaca. La longitud de caída no debe ser mayor de 2.50 m. ADEMES Y ATAGUIAS Primera Edición P.3.0135.13:2001 UNT Las guías para el hincado se arman con rigidez suficiente, mediante tirantes y brazos rígidos, pero permitiendo siempre la operación del martillo en forma libre. Debe tener la longitud necesaria para no necesitar seguidores. Se hincan hasta donde indique el proyecto; en caso de que la penetración obtenida no sea satisfactoria a juicio del supervisor de Pemex Exploración y Producción éste determina en cada caso el momento en que deba suspenderse el hincado. Las cabezas de las tablaestacas de madera se deben preservar con el producto que se indique en el proyecto y/u ordene por escrito Pemex Exploración y Producción. 10.2.2 Tablaestacas de acero. Se hincan con martillo de combustión interna o martillo de vapor, que desarrolle una energía por golpe de no menos de 830 kg.m. Cuando Pemex Exploración y Producción autorice el martillo de gravedad, éste debe pesar cuando menos 1,360 kg y en ningún caso el peso del martillo debe ser menor que la suma de los pesos de la cabeza de hincado y de la tablaestaca. La altura de caída del martillo se debe regular para evitar que el extremo que recibe el golpe se dañe y nunca debe exceder de 4.50 m. Los extremos superiores se protegen para evitar que sufran daños durante el hincado. Las guías para el hincado se deben construir de modo que ofrezcan libertad de movimiento al martillo y se fijarán en su lugar por medio de tirantes o brazos rígidos que aseguran apoyo a la tablaestaca durante el hincado; Además deben ser lo suficientemente rígidos para evitar pandeos durante el hincado. Los ejes longitudinales del martillo y de la guía deben coincidir con el eje longitudinal de la tablaestaca. Los extremos superiores se cortan a escuadra, al nivel fijado en el proyecto, con soplete de oxiacetileno. 6/11 La parte de la tablaestaca que quede arriba de la superficie del agua, o del terreno, se protege con pintura anticorrosiva de acuerdo a las normas de Pemex Exploración y Producción correspondientes. La protección se aplica desde 60 cm abajo del nivel del agua o el terreno. 10.2.3 Tablaestacas de concreto. Se hincan por medio de martillos de combustión interna, vapor y/o chiflón de agua. El martillo debe desarrollar una energía por golpe en cada carrera completa del pistón, no inferior a 0.3 kg.m, por kilogramo de peso de la tablaestaca que se hinque. En ningún caso la energía por golpe desarrollada por el martillo debe ser menor de 830 kg.m. Si se usa martillo de gravedad, debe tener un peso no menor de 50% de la suma de los pesos de la cabeza para el hincado y la tablaestaca, pero en ningún caso debe ser inferior a 1,360 Kg y su altura máxima de caída no debe ser mayor de 2.50 m. Las guías para el hincado se construyen de tal manera que ofrezcan libertad de movimiento al martillo, se fijan en su lugar por medio de tirantes o brazos rígidos que aseguren un buen apoyo durante el hincado. Los extremos superiores de todas las tablaestacas, cuando proceda, se cortan a escuadra y al nivel fijado en el proyecto. Se debe tener cuidado de no causar daño al hacer el corte a la parte que quede debajo de dicho nivel. Las varillas de refuerzo, en caso necesario, se cortan con segueta. Si el proyecto indica que los extremos libres de las varillas queden ahogados en otro miembro de la estructura, deben limpiarse hasta que la superficie quede limpia de cualquier material. Cuando durante el hincado aparezcan grietas que no estén astilladas y suficientemente cerradas como para indicar que no ha habido deformaciones permanentes en el refuerzo, pueden ser usados impermeabilizando la grieta con un material adecuado para este fin, según indicaciones de Pemex Exploración y Producción. La operación del hincado debe suspenderse el tiempo suficiente para permitir la impermeabilización de la grieta. ADEMES Y ATAGUIAS Primera Edición 11. P.3.0135.13:2001 UNT Bibliografía. Esta especificación puede complementarse, aplicando lo correspondiente de los siguientes documentos técnicos que se indican. Mecánica de suelos en la ingeniería 11.1 práctica (Terzaghi y Peck). Diseño y construcción de cimentaciones 11.2 (M.J. Tomlinson). Ingeniería de cimentaciones (Peck and 11.3 Hanson). NMX-B-252-1988 Requisitos generales 11.4 para planchas, perfiles, tablaestacas y barras de acero laminado, para uso industrial. Norma Pemex 3.115.06 (la cancela y 11.5 sustituye en PEP esta especificación P.3.0135.13). 12. Concordancia internacionales. con normas Esta especificación técnica no concuerda con ninguna norma nacional (NOM) o internacional. 7/11 ADEMES Y ATAGUIAS Primera Edición 13. P.3.0135.13:2001 UNT Anexos. Carga -M Reacción del subsuelo Ataguía Deformación y fuerzas externas Diagrama de momentos Figura 1.- Ataguía tipo cantiliver. T. Tirante +M -M Diagrama de momentos + Momento positivo - Momento negativo Deformación y fuerzas externas Figura 2.- Ataguía con tirante 8/11 ADEMES Y ATAGUIAS Primera Edición P.3.0135.13:2001 UNT +M T1 Tirante T2 Tirante +M -M Deformación y fuerzas Diagrama de momentos Figura 3.- Ataguía de doble tirante Tirante Ataguía P Muerto de anclaje Superficie original del terreno Figura 4.- Ataguía con muerto de anclaje 9/11 ADEMES Y ATAGUIAS Primera Edición P.3.0135.13:2001 UNT Nivel de aguas máximas Perno de anclaje Nivel de aguas mínimas Perno inclinado Fondo Nivel de desplante 70 o Figura 5.- Ataguía apuntalada con pilote anclado +M -M Deformación y cargas exteriores Diagrama de momentos Figura 6.- Ataguía con plataforma de descarga 10/11 ADEMES Y ATAGUIAS Primera Edición P.3.0135.13:2001 UNT Tirante T T +M +M -M -M Deformación y cargas exteriores Diagrama de momentos Figura 7.- Doble ataguía con tirante unión. Puntales Puntales T1 T T1 T T2 T T2 T T3 T T3 T Ataguías Presión de suelo arenoso +M +M Ataguías Presión de suelo cohesivo Diagrama de momentos Figura 8.- Doble ataguía con puntales horizontales múltiples. 11/11
