El Cono El Ctrico

Funcionamiento.- Como se observa en la siguiente figura, la fuerza que se desarrolla en la punta cónica (1) se mide en la celda inferior (2) y la que se desarrolla en la funda de fricción (3) se mide en la celda superior (4).

Registro de medición.- La señal de salida del cono se transmite con cables a la superficie, la recibe un aparato receptor y la transforma en señal digital, presentándolanumérica o gráficamente.
Calibración de celdas.- En la siguiente figura se muestran calibraciones típicas de un cono eléctrico de 2 a 5 ton de capacidad; de ellas se deduce que la precisión de las mediciones del esfuerzo en la punta es 0.1 kg/cm2, y 0.01 kg/cm2 para el de fricción, con sensibilidad de 1/5 de los valores anteriores. En las curvas se observa un comportamiento lineal en la celda depunta, de 0 a 49 kg/cm2; en la fricción se nota un comportamiento errático para esfuerzos menores de 0.03 kg/cm2. Esta pérdida de sensibilidad se debe a la presencia de los aro sellos que impermeabilizan el dispositivo; sin embargo para esfuerzos mayores a 2.0 kg/cm2 se comporta linealmente. En los calibradores se comprobó que el cono no transmite carga a la funda de fricción, es decir, que ambasceldas son independientes.
Calibración del cono.- La calibración de los conos consiste en verificar: la capacidad de repetir lecturas, comportamiento no lineal, la histéresis y el cambio gradual del cero; para ello se le somete a unos 10 ciclos de carga y descarga a la capacidad de la carga total de las celdas; en la siguiente figura se muestran unas gráficas que se pueden obtener:

a) Si losciclos de carga demuestran que están en una banda de por lo menos 50% de la resistencia del suelo que se pretende medir, el cono se puede calificar de comportamiento aceptable.
b) Si el cero se desplaza como se muestra, de forma exagerada, ese cono debe ser rechazado.
Mecanismo de carga.- El cono se hinca en el suelo mediante la presión vertical de una columna de barras de acero, de diámetro EW de3.49 cm de diámetro exterior, por cuyo interior pasa el cable que lleva la señal a la superficie; estas barras tienen en el cople un diámetro interior de 1.11 cm; como transición se debe contar con una barra de por lo menos 50 cm de longitud de 3.47 cm de diámetro. La fuerza necesaria para el hincado se genera con un sistema hidráulico con velocidad de penetración controlada. En la siguientefigura se reproduce el mecanismo hidráulico de desarrollado en Holanda para el hincado del cono; se puede también adaptar una perforadora convencional para esta maniobra con la simple adición de unas mordazas cónicas para la penetración y extracción de las barras.


Ejecución de la prueba.- La velocidad con la que se hinca el cono según la recomendación de la sociedad internacional de mecánica desuelos es de 2 ±0.5 cm/s pero la normativa actualizada, acepta que la velocidad del hincado puede ser de 1 a 2 cm/s ±25%. Para las arcillas de la ciudad de México se ha adoptado 1 cm/s porque así se reproduce mejor la prueba; sin embargo, es admisible operar con 2 cm/s, sabiendo que se obtienen valores ligeramente más altos. Es muy importante que durante la prueba la velocidad de penetración semantenga constante, ya que es inevitable que en las capas duras el cono pierda velocidad de penetración y al pasarla se acelere.
Determinación de las resistencias.- Las celdas sensibles se miden las fuerzas necesarias para el hincado y se interpreta con las siguientes expresiones:
Qc = Qc / Ac ec 1a
Donde:
Qc = Fuerza necesaria para hincar el cono, en kg
Ac = Áreatransversal del cono, 10cm2
qc = Resistencia de la punta, en kg/cm2
fs = Fs / As ec 2a
fs = resistencia de fricción, en kg/cm2
Fs = Fuerza necesaria para hincar el cono y la funda en kg, en conos que miden ambas variables.

(Fs = Rt – Qc) ec 2
As = Área lateral de la funda, 150 cm2
Fs = (Rt – Qc) / As
Rt = Resistencia necesaria para hincar el...