ES2247037T3 - Dispositivo de apuntalamiento de un muro de contencion de excavacion y utilizacion de dicho dispositivo. - Google Patents
Dispositivo de apuntalamiento de un muro de contencion de excavacion y utilizacion de dicho dispositivo.Info
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Abstract
Dispositivo de apuntalamiento (10) de un muro de contención (2) de una excavación (1), incluyendo dicho dispositivo (10), por una parte, una estructura rígida de apoyo destinada a reposar o penetrar en el suelo que constituye el fondo de dicha excavación (1) de este lado de dicho muro (2) y, por otra parte, unos puntales de estabilización (15) que toman apoyo en dicha estructura de apoyo y destinados a apuntalar dicho muro (2), destinándose cada puntal (15) a tomar apoyo contra dicho muro (2) a nivel de un primer extremo (15a) e incluyendo un segundo extremo (15b) que toma apoyo en dicha estructura de apoyo, y según el cual dicha estructura de apoyo incluye unos postes de soporte (20) adaptados para reposar o penetrar en dicho suelo y, por lo menos, un anillo de apoyo (12) que reposa en dichos postes (20) y en el que toman apoyo dichos puntales (15).
Description
Dispositivo de apuntalamiento de un muro de
contención de excavación y utilización de dicho dispositivo.
La invención se refiere a un dispositivo de
apuntalamiento de un muro de contención de excavación, especialmente
para obras, y particularmente adaptado a un uso en zona sísmica.
En las excavaciones tradicionales, que afectan a
cualquier tipo de perforación, excavación, pozo, etc., el
apuntalamiento y estabilización de los muros de contención se
efectúan por medio de puntales atravesantes que trabajan en
compresión de muro a muro, o de tirantes de anclaje.
Los tirantes de anclaje son dispositivos de alta
tecnología que utilizan pretensiones de acero y una zona de sellado.
Este desarrollo complejo y costoso requiere una planificación
compleja de la explanación, pudiendo revelarse imposible debido a la
presencia de otras obras (canalizaciones, túneles, sótanos,
etc.).
Los puntales se realizan generalmente de metal, y
su presencia entre los muros entorpece la excavación, dificultando
la ejecución de los trabajos posteriores, como una explanación o una
obra de albañilería. Además, en caso de tener grandes dimensiones,
esta solución requiere sistemas de paraviento y apoyos intermedios,
por ejemplo postes prefundidos y, debido a su elasticidad, problemas
de dilatación y/o deformación ligados a la temperatura pueden
requerir dispositivos complejos, como el uso de precargas, gatos de
acumulación, pinturas reflectantes, etc... . Esta solución limita
pues el acceso a la excavación debido a la presencia de un enredo de
puntales que, además, pueden cruzarse a distintas alturas.
Mediante el documento
JP-A-09264024, se conoce un
dispositivo de apuntalamiento de un muro de contención de una
excavación que incluye, por una parte, una estructura de apoyo
destinada a penetrar en el suelo y constituye el fondo de la
excavación de este lado del muro y, por otra parte, unos puntales de
estabilización que toman apoyo en la estructura de apoyo y están
destinados a apuntalar el muro, destinándose cada puntal a tomar
apoyo contra dicho muro mediante un primer extremo, e incluyendo un
segundo extremo que toma apoyo en dicha estructura de apoyo.
Estos sistemas no son satisfactorios tanto desde
el punto de vista de su volumen como de su empleo, que se revela
complejo, así como de su fiabilidad o su polivalencia en las
aplicaciones.
El objeto de la invención es resolver por lo
menos uno de los problemas mencionados anteriormente.
Para ello, la invención prevé el uso de por lo
menos un puntal asociado a una estructura rígida de apoyo, que
permite liberar una zona de trabajo en su centro, con objeto de
acceder con mayor facilidad al interior de la excavación.
Más concretamente, el objeto de la invención se
refiere a un dispositivo de apuntalamiento de un muro de contención
de una excavación que incluye, por una parte, una estructura de
apoyo destinada a reposar o penetrar en el suelo que constituye el
fondo de dicha excavación de este lado de dicho muro y, por otra,
unos puntales de estabilización que toman apoyo en dicha estructura
de apoyo y destinados a apuntalar dicho muro, destinándose cada
puntal a tomar apoyo contra dicho muro a nivel de un primer extremo
e incluyendo un segundo extremo que toma apoyo en dicha estructura
de apoyo, y según el cual dicha estructura de apoyo incluye unos
postes de soporte adaptados para reposar o penetrar en dicho suelo
y, por lo menos, un anillo de apoyo que reposa en dichos postes y en
el que toman apoyo dichos puntales.
De forma ventajosa, la estructura rígida de apoyo
se realiza en un material que la vuelve amovible, por ejemplo
materiales compuestos.
También ventajosamente, todos los puntales de
estabilización ejercen una fuerza de compresión centrípeta sobre la
estructura rígida de apoyo.
En un modo de realización preferido, los puntales
están dispuestos alrededor de la estructura rígida de apoyo, de
manera a repartir la fuerza de compresión y limitar la deformación
de dicha estructura.
La estructura rígida de apoyo tiene una
superficie de tipo cilíndrica, de sección circular, elíptica o
poliédrica, por ejemplo sensiblemente rectangular, según la forma de
la excavación, o bien del tipo superficie de revolución,
especialmente de forma cónica, o bien en forma de apilamiento
sucesivo cilindro-revolución. Esto le permite
soportar mejor las fuerzas de compresión ejercidas por los
puntales.
Según un modo preferido de realización, una
pluralidad de estructuras rígidas de apoyo son apiladas, unas por
encima de otras, en función de la profundidad de la excavación.
Ventajosamente, con objeto de repartir la carga
aplicada contra la pared de la excavación, se intercalan unas vigas
entre unos puntales y la pared de excavación.
El dispositivo también puede incluir unas losas
en las que toman apoyo los puntales, para adaptarse a la forma de la
pared de la excavación, especialmente a nivel de los ángulos de la
pared de la excavación.
Según un aspecto adicional, la estructura rígida
de apoyo está dotada de postes de soporte adaptados para reposar y/o
penetrar en el suelo que constituye el fondo de la excavación.
Según otro modo de realización, la estructura
rígida de apoyo incluye asimismo unos cimientos adaptados para
penetrar en el suelo que constituye el fondo de la excavación.
Preferiblemente, los cimientos forman una
estructura continua de misma sección o grosor que la de la
estructura rígida de apoyo.
Ventajosamente, el dispositivo presenta,
exteriormente a la estructura rígida de apoyo, unos medios
adicionales de apuntalamiento de pie de muro.
En particular, los medios adicionales de
apuntalamiento toman apoyo en dichos cimientos.
El dispositivo de la invención presenta en
particular una buena capacidad de uso en una zona sísmica.
Otras características, detalles y ventajas de la
invención aparecerán mediante la lectura de la descripción realizada
con referencia a los dibujos adjuntos, incluidos a título de ejemplo
y en los cuales:
- la figura 1 muestra una vista desde arriba de
un dispositivo de apuntalamiento de excavación, de conformidad con
la presente invención, y
- la figura 2 muestra una vista en corte de la
figura 1, según la línea AA'.
La figura 1 representa, vista desde arriba, una
excavación 1 del tipo habitual realizada a cierta profundidad en el
suelo de un terreno en el que se encuentra una obra de construcción,
por ejemplo de un edificio. Esta excavación 1 presenta una forma
cualquiera, por ejemplo de sección poliédrica o circular, delimitada
por un muro rígido 2. Este muro puede estar realizado de hormigón,
motero u otro, o presentarse en forma de placas de madera o metal
que permitan sostener la tierra del suelo excavado para llevar a
cabo dicha excavación 1. La figura 1 representa asimismo un
dispositivo 10 de apuntalamiento de dicha pared rígida de contención
2.
El dispositivo de apuntalamiento 10 de la
invención incluye una estructura rígida de apoyo 12 dispuesta en el
interior de la excavación 1 y que presenta, por ejemplo, una sección
circular. Alrededor de dicha estructura rígida de apoyo 12 están
dispuestos unos puntales 15 de estabilización del tipo habitual, que
toman apoyo, por un extremo 15a, contra el muro de contención 2 de
la excavación 1 y, por un extremo opuesto 15b, contra la pared
externa 12a de dicha estructura rígida de apoyo 12. Los puntales 15
ejercen una fuerza de compresión centrípeta sobre la estructura
rígida de apoyo 12 y están repartidos alrededor de dicha estructura
12, de manera que la fuerza de compresión esté bien repartida para
evitar cualquier deformación demasiado importante de una o varias
zonas particulares o sensibles de la estructura rígida de apoyo
12.
Preferiblemente, los puntales de estabilización
15 toman apoyo contra unas vigas 16 de reparto de tensiones,
representadas en la figura 2. Estas vigas 16 están situadas en el
extremo 15a de los puntales 15 y están dispuestas perpendicularmente
a dichos puntales 15. De este modo, evitan que el muro de contención
2 sea dañado y, por ejemplo, marcado por un posible hundimiento de
los puntales 15.
En algunos lugares, los puntales 15 toman apoyo
en unas losas 18, especialmente en algunos ángulos 2a, 2b, 2c y 2d
del muro de contención 2 de la excavación.
Como se ilustra en la figura 2, la estructura
rígida de apoyo 12 reposa en unos postes de soporte 20 separados y
adaptados para reposar y/o penetrar en el suelo que constituye el
fondo de la excavación 1. Dichos postes de soporte 20 están
preferiblemente sellados en unos cimientos de sellado 22 que
penetran en el suelo del fondo de la excavación 1.
En el marco de una excavación muy grande 1, los
cimientos de sellado 22 pueden presentarse en forma de un anillo
continuo sensiblemente idéntico al de la estructura rígida de apoyo
12. En el caso particular de un anillo de cimiento 22 de los postes
de soporte 20, dicho anillo 22 puede servir asimismo de anillo de
compresión clásico, cooperando con unos medios adicionales de
apuntalamiento 24, como hormigón, inyecciones en el suelo o
inyecciones de cemento o mortero a presión ("jet grouting" en
terminología anglosajona), que aseguran más concretamente una
transferencia de las cargas del muro 2.
La solución así presentada permite realizar con
facilidad el apuntalamiento de un muro de contención 2 de una
excavación 1 de una obra, a la vez que libera una zona de trabajo
máxima 25 en el interior de la estructura rígida de apoyo 12. Esto
permite efectuar con facilidad, y sin riesgo para los operarios,
trabajos de explanación, albañilería u otro, lo que era
especialmente difícil de realizar con los dispositivos de la técnica
anterior, ya que los puntales cruzaban la excavación de lado a lado,
cruzándose eventualmente a distintas alturas.
Esta solución también reduce considerablemente la
longitud de los puntales 15 utilizados, lo que permite conseguir un
mejor aguante mecánico en compresión para apuntalar el muro de
contención 2 y reduce la cantidad de material a utilizar,
especialmente el acero, dado que los puntales se realizan
generalmente en este metal.
Además, la estructura rígida de apoyo 12 es
amovible y fácil de retirar una vez efectuadas las operaciones en el
fondo de la excavación 1. Puede reutilizarse para otras excavaciones
y otras obras, lo que es especialmente ventajoso y económico.
La estructura rígida de apoyo 12 reposa asimismo
en un nombre netamente menor de postes de soporte 15 que en la
técnica anterior, sin pérdida de eficacia.
Dicho dispositivo 10 puede utilizarse cualquiera
que sea la forma de la excavación 1, especialmente gracias a las
losas de ángulo 18. Se aplica especialmente a las zonas sísmicas, ya
que se reduce notablemente el alcance de los puntales, lo que reduce
el efecto de deformación elástica que puede causar desplazamientos
del muro de contención.
En caso de excavación 1 profunda y, por lo tanto,
de muro de contención 2 bastante alto, es posible apilar
verticalmente varias estructuras rígidas de apoyo 12 según la
profundidad de la excavación 1, como se ilustra en la figura 2.
Una cronología de los trabajos podría ser la
siguiente:
- -
- realización del muro moldeado;
- -
- realización de los postes de soporte y las fundaciones;
- -
- realización y colocación de una primera estructura de apoyo, por ejemplo anular;
- -
- colocación de los puntales y ubicación o construcción de un segundo anillo de apoyo;
- -
- reiteración tanto como sea necesario.
Sin embargo, debe quedar entendido que estos
ejemplos se muestran únicamente a título de ilustración del objeto
de la invención del que no constituyen de ningún modo una
limitación.
De este modo, la estructura rígida de apoyo puede
estar formada por elementos prefabricados de acero, hormigón armado
o no, o de materiales compuestos que pueden ser desmontables.
También puede realizarse de hormigón tensado, armado o no. En este
caso, se destruye al término de los trabajos. Además, la forma de la
estructura rígida de apoyo puede variar en función de la de la
excavación.
Claims (14)
1. Dispositivo de apuntalamiento (10) de un muro
de contención (2) de una excavación (1), incluyendo dicho
dispositivo (10), por una parte, una estructura rígida de apoyo
destinada a reposar o penetrar en el suelo que constituye el fondo
de dicha excavación (1) de este lado de dicho muro (2) y, por otra
parte, unos puntales de estabilización (15) que toman apoyo en dicha
estructura de apoyo y destinados a apuntalar dicho muro (2),
destinándose cada puntal (15) a tomar apoyo contra dicho muro (2) a
nivel de un primer extremo (15a) e incluyendo un segundo extremo
(15b) que toma apoyo en dicha estructura de apoyo, y según el cual
dicha estructura de apoyo incluye unos postes de soporte (20)
adaptados para reposar o penetrar en dicho suelo y, por lo menos, un
anillo de apoyo (12) que reposa en dichos postes (20) y en el que
toman apoyo dichos puntales (15).
2. Dispositivo de apuntalamiento, según la
reivindicación 1, caracterizado porque dicha estructura de
apoyo es amovible.
3. Dispositivo de apuntalamiento, según la
reivindicación 1 o 2, caracterizado porque dichos puntales de
estabilización (15) ejercen una fuerza de compresión centrípeta en
dicha estructura de apoyo.
4. Dispositivo de apuntalamiento, según la
reivindicación 3, caracterizado porque dichos puntales (15)
toman apoyo alrededor de dicho anillo (12) para repartir la fuerza
de compresión y limitar la deformación de dicha estructura de
apoyo.
5. Dispositivo de apuntalamiento, según una de
las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicho
anillo presenta una sección transversal rectangular.
6. Dispositivo de apuntalamiento, según una de
las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque incluye
una pluralidad de anillos de apoyo (12) que son apilados unos por
encima de otros.
7. Dispositivo de apuntalamiento, según una de
las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque
incluye, además, unas vigas de reparto (16) de la tensión aplicada a
dicho muro (2), quedando intercalada cada viga (16) entre uno de
dichos puntales (15) y dicho muro (2).
8. Dispositivo de apuntalamiento, según una de
las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque
incluye, además, una losas (18) en las que toman apoyo varios de
dichos puntales (15) para adaptarse a la forma de dicho muro
(2).
9. Dispositivo de apuntalamiento, según una de
las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicha
estructura de apoyo incluye, además, unos cimientos (22) adaptados
para penetrar en dicho suelo.
10. Dispositivo de apuntalamiento, según la
reivindicación 9, caracterizado porque dichos cimientos (22)
presentan una estructura continua de forma anular, del mismo
diámetro que el de dicho o de cada anillo de apoyo (12).
11. Dispositivo de apuntalamiento, según una de
las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque
incluye, exteriormente a dicha estructura de apoyo, unos medios
adicionales de apuntalamiento (24) de pie de muro (2).
12. Dispositivo de apuntalamiento, según las
reivindicaciones 9 y 11 o 10 y 11, caracterizado porque
dichos medios adicionales de apuntalamiento (24) toman apoyo en
dichos cimientos (22).
13. Dispositivo de apuntalamiento, según la
reivindicación 11 o 12, caracterizado porque dichos medios
adicionales de apuntalamiento (24) se eligen entre unos puntales,
hormigón, inyecciones de consolidación y "jet grouting".
14. Utilización, en una zona sísmica, del
dispositivo (10) de apuntalamiento según una de las reivindicaciones
anteriores.
Applications Claiming Priority (2)
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