GAVIONES
Los gaviones fueron utilizados ya por los romanos. En sus
inicios, se construyeron muros de gaviones con mimbre trenzado y
rellenos de piedra, con el propsito de proteger contra los
desprendimientos de rocas. Hoy todava, los gaviones rellenos de
piedra, alineados y estibados se utilizan para estabilizar taludes.
Pero su diversidad de uso se ha ampliado, multiplicando sus
aplicaciones por la alta durabilidad del material (alambre de acero
con galvanizado especial), por el modo de montaje rpido y estable y
por formas y acabados especiales.
1. Definicin
En la ingeniera civil, un muro de gaviones es un muro de
contencin hecho de contenedores rectangulares (cestas), fabricados
de alambre galvanizado en gran medida, estos son llenos de piedras
apiladas, unas sobre otras. El uso ms comn de los gaviones, es
estabilizar las costas contra la erosin. Otras aplicaciones
incluyen muros de contencin y muros de contencin temporal. Tambin
es til para la filtracin de los sedimentos de la escorrenta de
pequeas presas, temporales o permanentes, as tambin como para la
formacin de ros y revestimiento de un canal. Pueden ser utilizados
para dirigir la fuerza de un flujo de agua, de una inundacin
alrededor de una estructura vulnerable. Los gaviones tambin se
utilizan como barreras para peces en arroyos pequeos. Los gaviones
tienen algunas ventajas debido a su modularidad y capacidad de
apilar en diversas formas, son tambin resistentes a ser arrastrados
por el agua en movimiento. Los Gaviones tambin tienen ventajas
sobre las estructuras ms rgidas debido a que puede ajustarse al
movimiento de tierra, as como tambin, disipar la energa de la
corriente de agua y el desage. Su fuerza y eficacia pueden aumentar
con el tiempo en algunos casos. A veces se utiliza para mantener
las piedras estticas, evitando que puedan caer de un acantilado de
corte o de poner en peligro el trfico en la va. Debido a las
cualidades como flexibilidad, economa y eficacia, el uso de los
gaviones se extiende cada da ms hacia diferentes tipos de obras de
construccin.2. Caractersticas:
Flexible: El gavin una vez relleno con piedra sufre
deformaciones, y aun as contina sin perder eficiencia en el caso de
presentarse una falla en el suelo.
Permeable: El sistema, al no ser monoltico, facilita la
integracin en el paisaje, por las caractersticas intrnsecas de los
materiales que las componen, son totalmente permeables y, por lo
tanto autodrenantes, aliviando por completo el empuje hidrosttico
sobre la estructura permite el paso del aire y la luz, y facilita
la colonizacin vegetal de su superficie.
Resistencia: Proporciona dominio en todos los esfuerzos de
compresin, tensin y torsin.
Durabilidad: La materia prima del Gavin, esta provista de un
recubrimiento que logra retrasar los efectos del medio ambiente
sobre el acero. Por su triple torsin no se desarma en caso de
ruptura accidental o intencional. Resiste la corrosin Ecolgicas: No
causan impacto en el medio ambiente y restablecen el paisaje
primitivo, proporcionando una ptima respuesta a los requisitos
ambientales. Su capacidad de drenaje contribuye no solo a la
estabilizacin del suelo, sino tambin propicia el crecimiento de la
vegetacin tpica de la regin, manteniendo incluso el equilibrio del
ecosistema.
Instalacin fcil y econmica: No requiere mano de obra
especializada, uso de herramienta bsica
3. Desventajas del uso de gaviones
Obtencin de la roca: Dependiendo de la ubicacin de la obra,
conseguir la piedra necesaria puede resultar costoso. En estos
casos, el traslado de la piedra desde la cantera de origen hasta el
lugar de colocacin puede convertirse en una carga no asumible.
Tamao y tolerancia: Existen tamaos que van desde uno a cuatro
metros de longitud, de cincuenta centmetros a un metro de alto y
proporciones similares para el ancho. Tambin se permiten curvas con
un radio amplio. Es factible realizar gaviones a medida para todo
tipo de necesidades, aunque tienen un coste levado. Los proyectos
realizados con gaviones deben observar gran flexibilidad en las
tolerancias de ejecucin y los diseos deben contar con un nivel de
detalle donde no tenga excesiva importancia la precisin. Deterioro:
Existen multitud de tipos de alambre. Si los utilizados cuentan con
un galvanizado pobre, el paso del tiempo acabar por deteriorarlos
hasta provocar roturas irreversibles. Colonizacin de plantas y
animales: El relleno de los gaviones puede convertirse en un lugar
donde proliferen las plantas o aniden diversos animales, si no es
algo planeado puede resultar una desventaja
4. Composicin del Gavin
1. 2. 3. 4. 4.1. Alambres galvanizados
Actualmente se producen alambres galvanizados de los calibres y
dimetros indicados en la Tabla 1.Proceso de galvanizadoEl alambre
se somete a un tratamiento trmico de precocido que le da
uniformidad al producto y luego se expone a un bao de zinc por
inmersin en caliente o por mtodos electrolticos. Al recubrimiento
con zinc se le denomina galvanizado.El zinc es un metal anftero que
es capaz de reaccionar qumicamente tanto con cidos como con bases,
formando sales de zinc; la reaccin del zinc es lenta y se utiliza
como proteccin contra la corrosin.Tabla 1: Alambres
Galvanizados
El zinc tiene gran resistencia a la corrosin, si el pH del agua
en contacto con el zinc est entre 6 y 12.5 Debe observarse que el
pH en las aguas servidas flucta entre seis y ocho y en aguas
limpias entre siete y nueve. El principal problema de corrosin es
el contacto de los alambres con suelos cidos, o con agua salada.
Los gaviones de alambres metlicos no deben utilizarse en reas
costeras.
En aos recientes se han desarrollado sistemas de galvanizado con
mayor resistencia a la corrosin. Por ejemplo, la firma Maccaferri
desarroll un sistema que emplea una mezcla de Zinc y Aluminio del
cual aseguran, aumenta la durabilidad de los alambres hasta en 5
veces la de un alambre normal, debido a que la camada oxidada
formada sobre la superficie del alambre, despus de los primeros
aos, acta como elemento de proteccin que posteriormente reduce el
proceso de oxidacin del alambre.
1. 2. 3. 4. 4.1. 4.2. Mallas: Estas pueden ser de las formas
siguientes:
Hexagonal o de torsin Eslabn simple Electrosoldada
4.2.1. Mallas hexagonales
La malla hexagonal ha sido la tradicionalmente utilizada en todo
el mundo. Estas tienen la forma de un hexgono. Las dimensiones de
la malla se indican por su escuadra, la cual incluye el ancho entre
los dos entorchados paralelos y la altura o distancia entre
entorchados colineales. Los gruesos del alambre varan segn las
dimensiones de las mallas aumentando proporcionalmente con estas.
Para este tipo de gaviones se emplean generalmente calibres del 12
al 15 y dimensiones de 12 x 14 y 8 x 10 centmetros.. La malla
hexagonal de los gaviones de triple torsin permite el tolerar
esfuerzos en varias direcciones, sin que se produzca la rotura,
conservando una flexibilidad para movimientos en cualquier
direccin. En el caso de romperse la malla en un punto determinado
esta no se deshilachar, como ocurre con la malla eslabonada. Sin
embargo, la presencia de esfuerzos en las dos direcciones que
concluyen en los entorchamientos ha sido mencionada como el
principal efecto con respecto a otros tipos de malla. La rotura de
las mallas a triple torsin ocurre generalmente en uno de los
alambres que concurren al entorchamiento y muy cerca de este ltimo,
o sea en el alambre que se ha desentorchado, el cual se rompe a una
tensin menor que la carga de falla para el alambre simple.
4.2.2. Mallas eslabonadas
En las mallas eslabonadas no existe unin rgida entre los
alambres, obtenindose una mayor flexibilidad ya que permite el
desplazamiento relativo de los alambres. Su empleo en Europa se
refiere a obras en zonas de gran socavacin hidrulica, empleando
alambres de tres milmetros de dimetro. Su uso en Colombia se limita
por lo general a alambres de calibres diez a doce. Para su
construccin no se requieren equipos especiales pero su gran
flexibilidad dificulta un poco su conformacin en el campo. Aunque
no existe prdida de resistencia por entorchamiento de la malla; al
romperse un alambre, se abre toda la malla. Los espaciamientos
entre alambres varan por lo general de cinco a doce centmetros,
emplendose mayor dimetro del alambre a mayor separacin.
4.2.3. Mallas electrosoldadas
La malla electrosoldada es ms rgida que las eslabonadas y las
hexagonales y su conformacin se hace en cuadrculas de igual
espaciamiento en las dos direcciones. Su comportamiento ha sido
eficiente en Europa en obras donde se requiere de cierta rigidez.
Su fcil conformacin en el campo y su economa de construccin los ha
hecho populares y su uso se ha extendido especialmente a obras de
construccin de carreteras. Su dimetro de empleo vara de alambres
calibre diez a doce con espaciamientos de siete a doce centmetros
(10 cms es una dimensin tpica para alambre calibre 10 y 7.5 cm para
alambre calibre 12).
Sus cualidades dependen del proceso de soldadura y en especial
del control de temperatura en este proceso. Es comn encontrar
alambres frgiles o quebradizos por los puntos de unin o de uniones
dbiles o sueltas. Adems la desaparicin del Zinc en los puntos de
soldado los hace susceptibles de corrosin en las uniones. Para
garantizar una soldadura eficiente se recomienda exigir que esta
cumpla con la norma ASTM A185. La malla electrosoldada recubierta
de PVC ha sido una respuesta efectiva al problema de la
corrosin.
5. Utilizacin de gaviones en distintos tipos de estructuras
hidrulicas:
Estructuras para contener la tierra, como recubrimientos para el
fondo de los ros, muros de contencin para excavaciones y diques;
para estructuras contra la erosin, en los bordes del mar, de los
ros y canales, en pequeas represas, aliviaderos, azudes, rompeolas,
y para proteccin de presas y orillas de los lagos. Para estructuras
ms grandes se pueden fabricar estructuras hidrulicas de gaviones,
como soleras para el fondo de los ros, incluso en distintas etapas,
para permitir a los sedimentos depositarse tras la primera hilera
de gaviones. Una vez consolidados, se coloca la segunda fila de
gaviones sobre la primera y sobre los sedimentos ya depositados, y
as hasta alcanzar la altura prevista de la solera.
6. Tipos de gaviones
I. Gaviones tipo cajaEl gavin tipo caja esuna estructura
metlica, en forma de paraleleppedo, producida a partir de un nico
pao de malla hexagonal de doble torsin, que forma la base, la tapa
y las paredes frontal y trasera. A este pao base son unidos,
durante la fabricacin, paneles que formarn las dos paredes de las
extremidades y los diafragmas.
Elementos constituyentes de los gaviones tipocaja
Despusde retiradodel fardo, cada elemento debe ser completamente
desdoblado y montado en obra, asumiendo la forma de un
paraleleppedo. Es posteriormente transportado e instalado, conforme
a lo definido en el proyecto y amarrado, an vaco, a los gaviones
adyacentes.
Debe ser llenado con material ptreo, con dimetromedio nunca
inferior a la menor dimensin de la malla hexagonal.
La red, en malla hexagonal de doble torsin, es producida con
alambres de acero con bajo contenido de carbono, revestidos con una
aleacin de zinc, aluminio (5%) y tierras raras (revestimiento
Galfan), que confiere proteccin contra la corrosin. Cuandoest en
contacto con agua, esaconsejable que sea utilizada la malla
producida con alambres con revestimiento adicional de material
plstico, que ofrece una proteccin definitiva contra la
corrosin.
Dimensiones:
Largo: siempre mltiplo de 1 m, vara de 1 m a 4 m, con excepcin
del gavin de 1,5 m.Ancho: siempre de 1 m.Altura: puede ser de 0,5 m
o 1,0 m.
Son empleados en la proteccin de cauces, y como muros de
contencin.
II. Gaviones tipo saco
Los gaviones tipo saco son estructuras metlicas, con forma de
cilindro, constituidos por un nico pao de malla hexagonal de doble
torsin que, en sus bordes libres, presenta un alambre especial que
pasa alternadamente porlasmallaspara permitirel montaje del
elemento en obra.
Elementos constituyentes de los gaviones tipo saco
Esuntipo de gavin extremadamente verstil debido a su
formatocilndrico ymtodo constructivo, siendo que las operaciones de
montaje y llenado son realizadas en obra para su posterior
instalacin, con el auxilio de equipos mecnicos.
Generalmente esempleado como apoyo para estructurasde contencin,
en presencia de agua osobre suelosde baja capacidad de soporte,
debido a su extrema facilidad de colocacin.
Estascaractersticas hacen del gavin saco una herramienta
fundamental en obrasde emergencia. Despus de montado, es llenado
con rapidez, cerca del lugar de utilizacin. Su llenado esrealizado
por el extremo(tipo saco) o por el costado (tipo bolsa). Despus de
concluidas estas etapas, los gaviones tipo saco pueden ser
almacenados para su posterior aplicacin o pueden ser inmediatamente
colocados en el lugar de aplicacin con el auxiliode una gra. El
llenado con piedras no depende de una colocacin tan cuidadosa como
en los gaviones tipo caja, debido a las caractersticas y funciones
que desempean en las obras en que son empleados. La menor dimensin
de las piedras nunca debe ser menor que la abertura de la malla.
Los amarres entre los gaviones tipo saco no son necesarios.
La red, en malla hexagonal de doble torsin, es producida con
alambres de acero con bajo contenido de carbono, revestidos con una
aleacin de zinc, aluminio (5%) y tierras raras (revestimiento
Galfan), que confiere proteccin contra la corrosin. Como estos
elementos trabajan en contacto constante con agua y en ambientes
normalmente agresivos, se utiliza, para la produccin de los
gaviones tipo saco, la malla producida con alambres con
revestimiento adicional de material plstico, que ofrece una
proteccin definitiva contra la corrosin.
Dimensiones:
Largo: siempre mltiplo de 1 m, vara de 1 m a 6 m; Dimetro: es
siempre de 0,65 m.
Este tipo de gavin por lo general son utilizados principalmente
en obra de emergencia o condiciones difciles, por lo general este
tipo de gaviones se suelen armar fuera de la obra y con maquinaria
pesada se colocan es su posicin final
Sus principales aplicaciones son las de encauzamiento de ros. Se
utiliza en lugar de los costales de yute llenos de arena. Tambin es
un producto muy prctico como base para muros en terrenos blandos o
con presencia de agua.
III. Gaviones tipo colchn reno
ElcolchnRenoesuna estructura metlica, en forma de paraleleppedo,
de gran rea y pequeo espesor. Esformado pordoselementosseparados,
la base y la tapa, ambos producidos con malla hexagonal de doble
torsin.
Elementos constituyentes de los gaviones tipo reno.
El pao que forma la base es doblado, durante la produccin, para
formar los diafragmas, uno a cada metro, los cuales dividen el
colchn en celdas de aproximadamente dos metros cuadrados. En obra,
el colchn es desdoblado y montado para que asuma la forma de
paraleleppedo. Posteriormente estransportado y ubicado conforme a
lo especificado en el proyecto y, cosido, an vaco, a los colchones
Reno. Debe ser llenado con material ptreo, con dimetromedio nunca
inferior a la menor dimensin de la malla hexagonal.
Son estructuras flexibles adecuadas para la construccin de obras
complementarias tales como plataformas de deformacin para proteger
la base de losmuros, canal etas de drenaje, revestimiento de
taludes adems de su funcin principal, que es actuar como
revestimientoflexible de mrgenes y fondos de cursos de agua.
La red, en malla hexagonal de doble torsin, es producida con
alambres de acero con bajo contenido de carbono, revestido con una
aleacin de zinc, aluminio (5%) y tierras raras (revestimiento
Galfan), que confiere proteccin contra la corrosin. Como estos
elementos trabajan en contacto constante con agua y en ambientes
normalmente agresivos, utilizndose, para la produccin de colchones
Reno, la malla producida con alambre con revestimiento adicional de
material plstico, que ofrece una proteccin definitiva contra la
corrosin. Se debe recordar que, aun cuando en la fase de diseo el -
Elementos constituyentes de los colchones Reno, es casi imposible
hacer previsiones sobre cules sern su calidad despus de algunos
aosCuando sea necesario, los colchones Reno pueden ser montados,
pre armados y posteriormente colocados en agua, con el auxilio de
equipos mecnicos
Dimensiones:
Longitud: siempre es mltiplo de 1 m, vara entre 3 m y 6 m.Ancho:
es siempre de 2 m.Espesor: puede variar entre 0,17 m, 0,23 m y 0,30
m.
Dichos gaviones se utilizan en las obras de proteccin de lechos
y orilla, tanto en ros como en torrentes.