En la profesión de bombero, hay servicios en los que es necesario estabilizar elementos materiales de las construcciones que se encuentran en situación de equilibrio precario o en riesgo de colapso inminente, mediante estructuras auxiliares. Estas pueden ser:
- Las entibaciones o sistemas de estabilización bajo la rasante del terreno.
- Los apeos o apuntalamientos sobre la rasante.
Los apeos se pueden definir como estructuras auxiliares anexas que se instalan con carácter temporal, por diferentes motivos como ejecución, reforma, mantenimiento o situación de urgencia de una parte de la estructura o edificación, con objeto de absorber o liberar de cargas a ese elemento estructural.
Los apuntalamientos son considerados apeos de urgencia, donde la planificación y ejecución no permiten una distribución muy analítica de las cargas, ya que existe un riesgo de colapso inminente, siendo en muchas ocasiones necesaria una posterior revisión de los mismos.
Sus objetivos son:
- Resistencia y estabilidad ante las cargas a transferir.
- Evitar poner en riesgo vidas humanas.
- Desalojo de los ocupantes con seguridad.
- Evitar el efecto dominó, provocando a su vez problemas de estabilidad en edificaciones aledañas.
- Corrección de la causa generadora de la inestabilidad, etc.
Tipos de Apeos
Según la función que desempeñan, se distinguen varios tipos de apeos:
Apeo de urgencia: Destinado a una solución a corto plazo. Anula un riesgo inminente de colapso del elemento deteriorado y proporciona seguridad al personal que interviene en el inmueble.
Apeo complementario: Debe garantizar la estabilidad de la estructura a medio o largo plazo.
Apeo supletorio: Encaminado a la reparación del elemento dañado. Constituye un sistema estructural de carácter temporal con autonomía propia.
Según la relación entre peso, volumen y capacidad resistente de cada material constructivo, se distingue:
Sistemas pesados: Aquellos en los que el peso del material interviene de modo fundamental en el sistema de equilibrio.
Sistemas ligeros: Son aquellos en los que la magnitud de su peso carece de incidencia en el sistema de equilibrio. Dentro de este se encuentran los sistemas metálicos tradicionales, los industrializados como el sistema Soldier o similares, el Super Slim Soldier y el MK-II, los sistemas de madera y los mixtos madera-metal. Estos últimos son los sistemas más utilizados por los bomberos y comprenden básicamente tablones de madera combinados con puntales telescópicos.
Apuntalamientos: Horizontales, Verticales e Inclinados
Los apeos se pueden clasificar por su complejidad:
Elementos simples: Constituidos por piezas individuales, construidas a base de uno o varios tablones con escuadrías estandarizadas.
Elementos compuestos: Son estructuras autorresistentes para situaciones en las que existe una mayor complejidad del elemento a estabilizar.
Apuntalamientos Verticales
Se utilizan en general para estabilizar elementos horizontales de la edificación como las vigas, forjados y los voladizos. Los apeos siempre se llevarán a suelo firme directamente, o a través de otros elementos verticales y nunca se dejarán apoyados en un piso intermedio sobrecargando otro elemento. Como norma general, se empezará de abajo hacia arriba y, en cualquier caso, se deberán hacer coincidir las líneas de puntales en sentido vertical para evitar el esfuerzo cortante.
Entre los elementos verticales se distingue:
Puntal: Son piezas de sección rectangular de madera o circular de acero, que transmiten el esfuerzo de la sopanda al durmiente. Trabajan a compresión.
Pies derechos: Pieza de madera escuadrada vertical que recibe las cargas de una sopanda y las transmite a un durmiente. Trabaja a compresión axial. Se suele formar como mínimo con dos piezas de madera normalizada y tres bridas que aseguren su acoplamiento.
Virotillo: Rollizo de pequeña longitud que se utiliza en huecos de luz reducida o como elementos auxiliares de un apeo. También trabajan a compresión axial.
Postes: Elementos utilizados de forma aislada, extraídos directamente de un fuste de árbol.
Rollizos: Se trata también de fustes extraídos de árboles a los que se les ha eliminado la capa superficial de la corteza para lograr una mínima uniformidad y diámetro.
Entre los elementos horizontales utilizados en los apuntalamientos verticales, se distingue:
Sopandas: Pieza que recoge las cargas de los elementos horizontales de la estructura que se está apeando (vigas, viguetas, etc.) y las transmite a los elementos verticales del apeo.
Durmientes: Descansa sobre el suelo y transmite y reparte a este las cargas recibidas por otros elementos del apeo.
Puentes: Piezas de distinta sección y corta longitud. Su misión es la unión, separación y arriostramiento entre elementos del apeo vertical.
Codales: Pieza horizontal de sección cuadrada o circular que está ubicada entre dos piezas de apoyo y su misión es mantener la separación entre ellas. Trabaja a compresión axial.
Apuntalamientos Horizontales
Los apuntalamientos horizontales se usan por lo general para estabilizar los elementos verticales en la edificación como los muros, pilares y fachadas, a pesar de que estas últimas tienen función de cerramiento y no estructural. Se emplean en calles estrechas apoyándose en la fachada de enfrente, así como en pozos o zanjas.
Se dividen en:
Travesaños, largueros o Velas: Son piezas verticales que recogen las tensiones del terreno si van adosadas a las paredes de la zanja, o de los cabeceros mediante esfuerzos de flexión y las transmiten a los codales.
Tablas o cabeceros: Pueden disponerse en contacto directo con el terreno o pueden recoger las cargas de los largueros con el fin de transmitirlas a los codales.
Codales: Piezas que trabajan a compresión y contrarrestan los esfuerzos que ejerce el terreno de ambos paramentos verticales de la zanja.
Apuntalamientos Inclinados
Se utilizan para estabilizar elementos verticales y, junto a otros tipos de apeos, se usan para desviar carga, pudiendo liberar de peso determinadas zapatas.
Elementos:
Tornapuntas: Piezas inclinadas, construidas de manera idéntica a un pie derecho, que transmiten el esfuerzo de un elemento vertical a un elemento horizontal.
Jabalcón: Pieza inclinada idéntica al tornapuntas, que transmite el esfuerzo de un elemento horizontal a uno vertical.
Zapatas murales: Piezas escuadradas que reciben las cargas del elemento estructural dañado al que se adosa y las transmiten a un único elemento inclinado. Tienen dimensiones reducidas.
Durmientes: Pieza horizontal que descansa sobre el suelo y transmite y reparte a este las cargas recibidas por otros elementos del apeo.
Pies derechos: Reciben las cargas del jabalcón.
Cuando se trata de muros de carga o fachadas donde apenas hay empujes laterales, el ángulo de trabajo será entre 60° – 75°. Para muros diseñados para contener empujes horizontales de las tierras que contienen, el ángulo de trabajo del tornapuntas con respecto al durmiente será de 45º.
Otros Elementos
En los apuntalamientos verticales, horizontales e inclinados se emplean elementos auxiliares como:
Elementos de unión: como clavos, pernos y las bridas.
Elementos de templado: como las cuñas.
Elementos de apoyo: como los ejiones, que son piezas de madera que sirven como tope, apoyo o contención.
Refuerzo de Huecos
Los huecos de los muros en fachadas son puntos de discontinuidad en la transmisión de cargas, por ello se pueden considerar como puntos vulnerables en los muros. Los refuerzos deberán ser diseñados en función de los esfuerzos concretos a contrarrestar.
Se utilizan elementos verticales como puntales, horizontales como sopandas o durmientes, así como inclinados como jabalcones. La forma puede ser como un marco simple, reforzado con codales, de montante, con la cruz de San Andrés, un puente de apeo en dintel, etc.
Otros apuntalamientos de huecos pueden ser:
Apeos de arcos: El apeo debe ajustarse al máximo a la generatriz del arco.
Apeos de bóvedas y cúpulas: El apeo tiene lugar por sucesión de cimbras a lo largo de la traslación del arco (bóvedas) o por giro del mismo (cúpula).
Entibaciones
La entibación es un apeo horizontal del terreno que ofrece riesgo de desplazamiento por inestabilidad natural o inducida por acciones de desmonte, vaciados, zanjas, pozos o galerías, y que garantiza la seguridad tanto de las víctimas potenciales como de los intervinientes que realizan las labores de rescate en el interior de las mismas.
Se deberá llevar a cabo un estudio previo del terreno, debiéndose considerar peligrosa toda excavación cuya pendiente sea superior a su talud natural y estableciéndose que se ha de entibar a partir de 1,30 metros de profundidad.
Se pueden establecer dos supuestos:
Entibaciones en Zanjas
Como regla general, toda entibación ha de reproducir las formas generadas por la cuchara de las retroexcavadoras. Han de construirse dos superficies paralelas en contacto con los paramentos verticales del terreno, que se conectan mediante elementos acodalados perpendiculares a estas, como pueden ser los puntales.
Según su morfología, existen tres tipos de entibaciones:
Cuajada: Para terrenos sin ningún tipo de cohesión (gravas, arenas, etc.), donde la superficie de terreno revestida alcanzará el 100%.
Semicuajada: Para terrenos más cohesionados que los anteriores, el panel de tabla cubrirá el 50% del terreno.
Entibaciones en Pozos
Hay que reproducir el intradós de la cavidad con el fin de conseguir la estabilización del terreno, centrándose el sistema en tableros de madera y puntales metálicos. Para asegurar una correcta rigidez en la estructura auxiliar, los codales se deben colocar contrapeados.
Seguridad en una Entibación: Prescripciones
Para garantizar la seguridad en una entibación, se deben seguir las siguientes prescripciones:
- Identificar las características del terreno.
- Asegurarse y examinar las instalaciones que pudieran ir por el suelo (agua, líneas de alta tensión, gas u otros peligros).
- No penetrar en alcantarillados, pozos o aljibes sin comprobar la atmósfera interior o sin equipos de respiración.
- No utilizar motores de explosión dentro de excavaciones estrechas o profundas y, si es necesario, comprobar los gases del escape.
- No almacenar los materiales o arena en el borde de la excavación.