¿Qué es un bloque de empuje?

Encontrado más comúnmente en aplicaciones de drenaje, un bloque de empuje es una restricción de tubería de concreto. El bloque se utiliza para evitar que las juntas de las tuberías se separen bajo la fuerza de los fluidos transportados que atraviesan un codo o unión en T. Las dimensiones del bloque de empuje deben calcularse en función del tipo de fluido que se transporta, el diámetro de la tubería y las condiciones del terreno existentes. La presión a la que estará el fluido dentro de la tubería también debe tenerse en cuenta.

Los fluidos que viajan a través de una tubería ejercen una presión, o fuerza de empuje, en las curvas y en las uniones en T o en los topes. Estas fuerzas pueden ser suficientes para debilitar las juntas entre las tuberías adyacentes. Este efecto puede exagerarse cuando el suelo circundante es débil o friable o cuando existe un nivel freático elevado. Al instalar un gran bloque de hormigón en la curva o unión, la energía de empuje del fluido se absorbe parcialmente y luego se redirige a lo largo de la tubería.

Al considerar el tamaño del bloque de empuje requerido, el ángulo de la curva es un factor clave. Por ejemplo, en el caso de las tuberías de hierro dúctil, una curva de 11.25 grados requerirá un bloque de empuje más pequeño que una curva de 45 grados. Esto se debe a que las fuerzas ejercidas sobre el doblez se reducen a medida que aumenta el ángulo interno.

El uso de concreto para formar un bloque de empuje comúnmente solo se encuentra donde se han utilizado técnicas de unión de tubería de enchufe y espiga. Si la tubería instalada tiene uniones con bridas, donde las bridas de las tuberías se atornillan juntas, los pernos mismos actuarán como restricción de empuje. De manera similar, la tubería de acero soldada generalmente no requiere restricción de empuje adicional dependiendo del grosor del material de la tubería y el tipo de soldadura especificado.

Existe una forma alternativa de sujeción cuando se utilizan tuberías de enchufe y espiga en forma de junta de anclaje o junta de anclaje. Las uniones de tubería con enchufe y espiga utilizan tradicionalmente juntas de goma entre las tuberías para evitar la entrada de suciedad y las fugas. Una junta de anclaje es similar en apariencia a una junta de tubería normal, pero presenta pequeños dientes de acero, que bloquean la tubería en su posición una vez que se unen con una tubería adyacente. Estos dientes de acero actuarán entonces como restricción de empuje bajo presión.

El término bloque de empuje también se utiliza en la industria de la construcción naval. En esta aplicación, el bloque de empuje, también conocido como caja de empuje o cojinete de empuje, es un sistema de sujeción en los mecanismos de la hélice. Este cojinete resiste el empuje del eje de la hélice y transfiere la energía al casco del barco. Al utilizar este sistema, los constructores de barcos pueden optimizar la fuerza producida por la hélice para mover el barco, minimizando la pérdida de energía a través del movimiento del eje de la hélice.