¿Qué es un bloque de empuje?

Más comúnmente encontrado 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 una curva 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 bajo la cual 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 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 una capa freática alta. Al instalar un gran bloque de concreto en la curva o unión, la energía de empuje del fluido se absorbe parcialmente y luego se redirige a lo largo de la tubería.

Cuando se considera el tamaño del bloque de empuje requerido, el ángulo de la curva es un factor clave. Como 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 la curva se reducen a medida que aumenta el ángulo interno.

El uso de concreto para formar un bloque de empuje generalmente solo se encuentra donde se han utilizado técnicas de unión de tubos de espiga. Si la tubería instalada tiene juntas con bridas, donde las bridas de las tuberías están atornilladas, los pernos actuarán como la restricción de empuje. Del mismo modo, 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 especificada.

Existe una forma alternativa de restricción cuando se utilizan tubos de espiga en forma de junta de anclaje o junta de anclaje. Las uniones de tubo de espiga tradicional usan juntas de goma entre los tubos para evitar la entrada de suciedad y fugas. Una junta de anclaje es similar en apariencia a una junta de tubería normal pero presenta pequeños dientes de acero, que aseguran la tubería en su posición una vez que se une con una tubería adyacente. Estos dientes de acero actuarán como la restricción de empuje bajo presión.

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