Muro pantalla

Un muro pantalla o pantalla de hormigón in situ es un tipo de pantalla, o estructura de contención flexible, empleado habitualmente en ingeniería civil.

A diferencia de las pantallas de paneles prefabricados de hormigón, este tipo de estructura se realiza en obra. Es decir, en lugar de recurrir a paneles prefabricados, los elementos estructurales de este tipo de pantalla se ejecutan in situ.

Las dimensiones de los paneles que conforman los muros pantalla son entre 2,5 y 5 m de longitud, y 40 a 150 cm de espesor.

Cada elemento que conforma un muro pantalla trabaja independientemente, y entre ellos presentan juntas que han de ser estancas (evitar el paso de agua a través de las mismas). El cálculo de las pantallas se suele realizar suponiendo que es una viga empotrada que soporta el empuje de tierras.

Proceso constructivo del muro pantalla

Cuchara bibalva para construir pantallas.

Para disminuir el riesgo de derrumbe del terreno durante la construcción del muro, los distintos paneles se suelen ejecutar de forma alterna y la forma más continuada posible. Es decir: si el muro pantalla va a constar de 8 paneles, se empezará por el 1º, 3º, 5º y 7º, y se procurará que cuando se esté excavando la 7ª zanja, a la vez se estén colocando la armadura y las juntas en el 5º, se esté hormigonando el 3º, y se haya concluido el primer panel. Una vez concluida la primera tanda se procedería con las restantes, finalizando el muro. Si no se teme riesgo de derrumbe, los paneles suelen realizarse de forma continua y no alterna.

Construcción del murete guía

El murete guía es un muro que se realiza a ambos lados de la zanja donde se construirá la pantalla. Suelen tener de dimensiones entre 70 y 100 cm de altura, y entre 30 y 50 cm de espesor.

Las funciones del murete guía son:

• Guiar el útil de excavación (cuchara al cable o equipo hidráulico).
• Evitar la caída de terreno de la zona superior de la zanja por efecto del golpe del elemento excavador, y por ser una zona "descomprimida".
• Facilitar que el lodo bentonítico se mantenga aproximadamente al nivel de la superficie de trabajo, haciendo que la presión del lodo sea superior que la del posible nivel freático, y permitiendo, con ello, que el lodo actúe correctamente sobre las paredes de la zanja (una vez excavada).
• Servir de soporte a la armadura: la armadura de los paneles se colgará del murete guía.

Excavación de la zanja por bataches

Excavadoras de pantallas.

La longitud de los paneles a excavar es, generalmente de entre 3 y 6 m. El orden de ejecución de los paneles depende del sistema de excavación y del tipo de pantalla, ya que pueden ejecutarse por el método primario-secundario (alterno) o continuo. La excavación se puede realizar de tres formas:

1. Cuchara bivalva: se emplea en terrenos que lo permitan (no demasiado duros). Dependiendo del fabricante, pueden llegarse a excavar terrenos que tengan una resistencia a compresión en torno a los 60 kg/cm2.
2. Trépano: se emplea en terrenos excesivamente duros o en roca, que no pueden ser arrancados por la cuchara bivalva. El trépano es un elemento metálico, generalmente cilíndrico, de entre 2 y 3 m de altura, que pesa entre 5 y 10 t, y que se deja caer desde una altura de 1 a 3 m. Al caer, rompe el terreno del fondo de la zanja, que se extrae con la cuchara bivalva. Tiene como inconveniente que produce vibraciones elevadas. Esto convierte al trépano en un sistema de excavación prácticamente inviable en ciudades.
3. Hidrofresa: es un elemento excavador con ruedas dentadas que giran en sentidos contrarios, arrancando el terreno. La elevada fricción que se produce en las ruedas dentadas, hace necesaria la refrigeración de las mismas, así como de la roca. Para ello se suele emplear como líquido refrigerante lodo bentonítico, que se inyecta mediante un dispositivo de la propia máquina. Los propios lodos se mezclan con los detritus de la excavación, gracias a lo cual se extrean del fondo de la zanja. Dado que los lodos bentoníticos se recirculan para permitir esta extracción, han de ser "reciclados", o limpiados, mediante la eliminación de los restos de terreno extraídos del fondo de la zanja. La hidrofresa, a pesar de ser el mejor sistema —pues apenas produce vibraciones y es el más rápido—, presenta el inconveniente de ser una máquina cara, por lo que suele elevar el coste de la construcción de la pantalla.

Colocación de la armadura

La armadura ha de estar previamente montada. Para su colocación se eleva la armadura con una grúa, y se introduce en el panel. La armadura no puede apoyarse en el fondo de la zanja, dado que flectaría, y al entrar en contacto con las paredes de la excavación perdería el recubrimiento de hormigón lateral. Por ello ha de quedar colgada del murete guía, para lo que suele emplearse algún elemento metálico.

Colocación de las juntas o encofrados laterales

Antes de hormigonar, se colocan unos encofrados laterales o juntas entre el panel excavado y el panel que se excavará más adelante.

La misión de estas juntas es evitar que se produzcan problemas a la hora de excavar los paneles contiguos. De no colocarse, habría irregularidades entre los paneles, que darían lugar a filtraciones que podrían resultar antiestéticas, o incluso peligrosas.

Estas juntas pueden ser láminas metálicas o tubos de hormigón prefabricado.

En ocasiones se dispone longitudinalmente, y a través de la junta, un elemento de goma de entre 30 y 40 centímetros de anchura. Cuando ha fraguado el hormigón, se retira la junta. Y al ejecutar el nuevo panel, el elemento de goma evita que puedan producirse filtraciones en la unión entre ambos paneles.

Hormigonado

Al hormigonar, la zanja está llena de lodo bentonítico.

Para evitar que el hormigón se contamine al mezclarse con estos, es necesario iniciar el proceso de hormigonado desde abajo hasta arriba, mediante un tubo. Como la densidad del hormigón es superior a la de los lodos bentoníticos, quedará por debajo del lodo, y éstos se pueden ir extrayendo en superficie.

Una vez que concluye el hormigonado, la parte superior del hormigón está contaminada por los lodos. Por lo tanto, habrá que seguir hormigonando hasta que rebose, extrayendo la parte contaminada de hormigón.

Construcción de la viga de coronación

Una vez realizados todos los paneles se construye la viga de coronación, consistente en una viga de hormigón que une la parte superior de todos los paneles.

La viga de coronación tiene dos misiones:

1. Hacer que todos los paneles trabajen conjunta o solidariamente.
2. Eliminar definitivamente el hormigón de la parte superior, que pudiera estar contaminado por los lodos bentoníticos.

Excavación del recinto interior

Una vez realizadas todas las operaciones previas, puede procederse a la excavación del recinto (generalmente interior) del muro pantalla.

Si se ha previsto ejecutar elementos de soporte (anclajes o puntales), se van colocando a medida que se realiza la excavación.