ES2285752T3 - Procedimiento de ejecuccion de un anclaje, pieza de anclaje y elemento de tension para este objeto. - Google Patents
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Abstract
UN ANCLAJE NO ACCESIBLE EN UNO DE SUS LADOS PUEDE REALIZARSE POR LA OBTENCION DE UNA CAVIDAD (11) DE FORMA PARTICULAR Y EL EMPLEO DE ELEMENTOS DE TENSION (4) QUE TIENEN CADA UNO UNA PARTE DE EXTREMO (41) DE FORMA ADAPTADA. LA REALIZACION DE LA CAVIDAD (11) PUEDE OBTENERSE DE DIFERENTES MANERAS, PARTICULARMENTE HORMIGONANDO UNA PIEZA DE ANCLAJE (1) QUE POSEE UNA ABERTURA (12) EN UNO DE SUS EXTREMOS, TENIENDO DICHA PIEZA DE ANCLAJE ASI COMO LA CAVIDAD (11) QUE CONTIENE CADA UNA UNA FORMA ADAPTADA. DESPUES DE HORMIGONAR LA PIEZA DE ANCLAJE (1) Y DE INSERTAR ELEMENTOS DE TRACCION (4) EN LA CAVIDAD (11), SE INTRODUCE UN MORTERO DE SELLADO (50) EN LA CAVIDAD PARA BLOQUEAR LOS EXTREMOS DE LOS ELEMENTOS DE TENSION (49 EN DICHA CAVIDAD.
Description
Procedimiento de ejecución de un anclaje, pieza
de anclaje y elemento de tensión para este objeto.
La presente invención se refiere al campo de los
anclajes en ingeniería civil, particularmente a los anclajes ciegos
que únicamente son accesibles desde un solo lado.
Para algunos anclajes, de una cabeza de anclaje
de un elemento de tensión pretensado o no pretensado, no es posible
acceder al anclaje por la parte trasera. Esto se encuentra
particularmente en el caso de un anclaje enterrado, en el que el
acceso al anclaje únicamente es posible desde la superficie del
suelo, o en el caso en el que se debe cuidar de obtener
especialmente una estanqueidad o una protección anticorrosión,
haciendo que el lado trasero del anclaje deba estar cerrado. Esta
condición impide la utilización de una placa de anclaje tradicional
donde la fijación del elemento de tensión a la placa, con ayuda por
ejemplo de conos de anclaje, necesita el desarrollo de nuevos tipos
de anclaje.
La patente EP-0.351.582 presenta
un anclaje accesible desde un solo lado; donde el inconveniente del
dispositivo aquí descrito es que cada elemento de tensión,
respectivamente en el tubo en el que se introducen, se mantiene
únicamente por adherencia longitudinal, lo que limita fuertemente el
esfuerzo de tracción que puede soportar tal anclaje y lo que
conduce a una longitud de anclaje muy importante para obtener una
superficie de adherencia que sea suficiente. Asimismo, la patente
US-4.043.133 prevé un tubo de revestimiento o vaina
de los elementos de tensión únicamente mantenido por adherencia
longitudinal en el suelo circundante. Los elementos de tensión
rebasan al extremo inferior del tubo y todos ellos están unidos a
una placa de anclaje, sin que se describa la forma en la que esta
última placa se introduce en la cavidad ni la forma en la que los
elementos de tensión se fijan a dicha placa. En el caso en el que
esta forma de ejecución fuera realizable, la transmisión del
esfuerzo de anclaje del extremo de los elementos de tensión en el
suelo circundante, a través del tubo de vaina inyectado, únicamente
se realiza por adherencia longitudinal, sin beneficiarse del efecto
de cuña, tal como se describe en la invención indicada a
continuación.
El documento
DE-A-44 37 104, en nombre del
solicitante, es relativo a un dispositivo de anclaje que,
prefabricado en fábrica o sobre el lugar de utilización (columna 3,
líneas 17 a 21), está destinado a ser aprisionado en un boquete de
anclaje para permitir la realización de un anclaje en un tal
boquete.
El dispositivo de anclaje prefabricado del
documento DE-A-44 37 104 utiliza los
siguientes elementos:
- -
- una pieza axial que consiste en al menos un vástago de tracción formado por ensamble de hilos metálicos y que presenta dos extremos como se indica a continuación:
- \bullet
- un primer extremo que permanece accesible después de la construcción de dicho anclaje,
- \bullet
- un segundo extremo que, constituido por el despliegue radial y curvatura de dichos hilos, queda inaccesible después de la construcción del anclaje, es decir, después de la incorporación del dispositivo prefabricado de anclaje en un boquete de anclaje, y
- -
- una vaina de protección contra la corrosión de la pieza central que, extendiéndose entre el primer extremo y el segundo extremo del elemento de tensión, está destinada a ser rellenada de una sustancia de cemento después del aprisionamiento del dispositivo prefabricado de anclaje en un boquete de anclaje,
- -
- una masa de material que está formada en las condiciones siguientes:
- \bullet
- alrededor del segundo extremo del elemento de tensión,
- \bullet
- antes de la incorporación del dispositivo de anclaje en un boquete de anclaje, y
- \bullet
- de manera que constituya una parte saliente que permita el anclaje de la pieza central en un tal boquete.
Este dispositivo de anclaje se prepara antes de
emplearse sobre un sitio determinado y la preparación consiste en lo
siguiente:
- -
- dotar de un vástago de tracción que tiene un segundo extremo radialmente expandido o dotar de un grupo de vástagos de tracción de los que cada uno tiene un tal segundo extremo radialmente expandido, y después:
- -
- encajar una vaina sobre el vástago o sobre el grupo de vástagos, y
- -
- formar la parte saliente alrededor del segundo extremo o alrededor de los primeros extremos.
Los vástagos de tracción utilizados en el caso
del dispositivo del documento
DE-A-44 37 104 no se pueden utilizar
para la construcción de un anclaje según la invención.
En efecto, como el segundo extremo de estos
vástagos está constituido por el despliegue radial y la curvatura
de los hilos metálicos, dicho segundo extremo no permite garantizar
la obtención del resultado apuntado por la invención, o sea, el
deslizamiento de un segundo extremo sobre otro segundo extremo ya
instalado en una cavidad dispuesta en el boquete de anclaje.
Un primer objeto de la invención es proponer un
procedimiento de realización de un anclaje accesible desde un solo
lado, en el que no se encuentren los inconvenientes mencionados de
los anclajes conocidos, es decir, un procedimiento con el que se
permita realizar un anclaje en el que los elementos de tensión se
mantengan de forma que el esfuerzo de tracción sobre cada uno de
ellos al nivel del anclaje se ejecute por adherencia, donde esta
adherencia está sensiblemente favorecida por el confinamiento
inducido por la forma general del anclaje y por el bloqueo mecánico
longitudinal de los extremos de los elementos de tensión, debido a
la forma particular de dichos extremos y debido a su disposición en
una cavidad de forma esencialmente afilada.
Un segundo objeto de la invención es proponer un
dispositivo que permita realizar tal anclaje.
Estos objetos se obtienen con un procedimiento
de ejecución de un anclaje tal como el que se describe en la
reivindicación 1 y con un dispositivo en conformidad con la
reivindicación 9.
A continuación se describe la invención con más
detalle, donde esta descripción se debe considerar en relación con
el diseño anexo que tiene las figuras en las que:
la figura 1 es una vista en sección de una forma
preferente de ejecución de una pieza de anclaje según la
invención,
cada una de las figuras 2A a 2L representa una
etapa particular de un procedimiento de realización de un anclaje
según la invención, y
las figuras 3A, 3B, 3C, representan tres formas
particulares de ejecución de un elemento de tensión según la
invención, y la figura 3D presenta un ejemplo obtenido sobre un
vástago de tracción constituido por filamentos ensamblados.
Para la ejecución del procedimiento de la
invención, en primer lugar se trata de obtener una cavidad de
anclaje de forma determinada. Esencialmente, la forma de esta
cavidad de anclaje es oblonga, afilada, con un primer extremo
abierto, en el lado accesible del anclaje, y con un segundo extremo
cerrado, en el lado no accesible del anclaje. Además, la sección
transversal del primer extremo del anclaje debe ser inferior a otra
sección transversal de la cavidad, sección que corresponde a la del
segundo extremo o a una sección intermedia de la cavidad.
Existen muchos medios o dispositivos que
permiten obtener tal cavidad. Un primer medio consiste en utilizar
una pieza de anclaje que tiene una cavidad interna prefabricada con
la forma deseada de la cavidad de anclaje. Una forma de ejecución
preferente de tal pieza de anclaje se representa en la figura 1. La
pieza de anclaje 1 está constituida esencialmente por una pared 10,
preferentemente delgada, que limita a una cavidad interna 11. Un
primer extremo de la pieza de anclaje 1, o sea, el extremo superior
de la pieza de la figura tiene una abertura 12, así como también
medios de fijación 13 de una vaina de protección tubular de los
elementos de tensión cuya utilidad se describirá más adelante. El
otro extremo de la pieza de anclaje 1 está cerrado por una pared de
fondo 14. La forma exterior de la pieza de anclaje 1,
respectivamente de la cavidad interna 11, es esencialmente afilada,
por ejemplo, en forma de tronco de cono o de tronco de pirámide, con
la sección recta más pequeña cercana a la abertura 12 y con la
sección recta más grande cercana a la pared del fondo 14. En la
proximidad de la pared del fondo 14 está dispuesto un agujero de
admisión 15, estando fijado un tubo de inyección 16 a dicho agujero
de admisión, o pudiendo estar fijado un tubo de inyección a dicho
agujero de admisión. De manera parecida, en la proximidad de la
abertura 12 está dispuesto un agujero de evacuación 17, en el que
está fijado o puede fijarse un tubo de evacuación 18. La utilidad de
estos agujeros y tubos se describirá más adelante. Preferentemente,
la superficie exterior afilada, respectivamente en forma de tronco
de cono o de pirámide, de la pieza de anclaje 1 comprende uno o
varios anillos de anclaje 19, dispuestos sobre la periferia de
dicha superficie, cuyo objeto es mejorar la transmisión y el reparto
del esfuerzo de anclaje en la estructura circundante. La forma de
ejecución representada en la figura comprende dos de tales anillos
19. La pieza de anclaje 1 puede ser de material sintético, de metal
o de hormigón, donde sus dimensiones dependen esencialmente de la
importancia del anclaje considerado.
La figura 2A presenta la primera etapa del
procedimiento de fabricación de un anclaje según la invención en el
que se utiliza tal pieza de anclaje. Cuando todavía no se ha
ejecutado la estructura de hormigón circundante, se coloca una
pieza de anclaje 1 en el lugar exacto en el que se debe realizar el
anclaje, estando la abertura 12 dirigida en la dirección de los
futuros elementos de tensión. La pieza de anclaje 1 se mantiene en
su sitio mediante un armazón provisional o, preferentemente, por
hierros 20 del herraje del hormigón. Preferentemente, pero sin que
ello sea indispensable para la invención, alrededor de la pieza de
anclaje 1 se dispone uno o varios hierros circulares 21 que forman
uno o varios anillos, con el fin de mejorar la cohesión del hormigón
en este lugar.
En la figura 2B, se ve que la estructura de
hormigón 2 que debe soportar el anclaje se ha hormigonado de manera
convencional alrededor de la pieza de anclaje 1. Así pues, la pieza
de anclaje 1 está totalmente rodeada y mantenida en la estructura
hormigonada 2, con excepción de su primer extremo dotado de la
abertura 12 que queda enrasada con la superficie superior de la
estructura hormigonada 2 o que, como se representa en la figura,
sobresale ligeramente por encima de dicha superficie superior de la
estructura hormigonada 2, así como también los extremos de los
tubos de inyección 16 y de evacuación 18, que permanecen accesibles
fuera de la estructura hormigonada 2.
Se constata pues, que en esta segunda etapa del
procedimiento se ha obtenido una cavidad 11, de forma determinada,
en el interior de una estructura hormigonada 2. Como se ha descrito
hasta ahora, esta cavidad 11 se ha obtenido utilizando una pieza de
anclaje 1 dotada de una cavidad prefabricada. También se puede
obtener una misma cavidad 11 en una estructura hormigonada 2 de
otras formas, por ejemplo, ejecutándola sobre el sitio adecuado. Por
ejemplo, se puede prever un encofrado desmontable, de madera o de
otro material, que tenga una forma exterior en conformidad con la
forma deseada de la cavidad 11, colocado en el lugar deseado y
alrededor del cual se deposita a continuación la estructura
hormigonada 2. Después del endurecimiento del hormigón, el encofrado
se desmonta actuando desde la abertura 12 y se extrae de la cavidad
11 por la misma abertura. Según una forma bastante parecida, se
puede disponer una pieza flexible e inflable que tiene, después del
inflado, la forma deseada de la cavidad 11 y que se coloca en el
lugar deseado. Después del hormigonado de la estructura hormigonada
2, la pieza inflable se desinfla, dejando una cavidad 11 de la forma
deseada en la estructura hormigonada 2. Según otra forma más, la
cavidad 11 se puede obtener por perforación o mandrilado de una
cavidad 11 de la forma deseada en una estructura 2 existente. Esta
última forma de ejecución por perforación o mandrilado está más
bien reservada al caso de un anclaje directamente en tierra o en el
caso de la instalación de un nuevo anclaje sobre una estructura 2
existente. La cavidad 11, obtenida sin importar de cual de las
formas descritas, tiene dos dimensiones importantes, una superficie
de paso de la abertura 12, denominada S12 y una superficie de
sección recta máxima, denominada S11 (ver figura 1).
Durante la tercera etapa del procedimiento,
visible en la figura 2C, el elemento de estructura a precomprimir 3
se coloca u hormigonea, de forma conocida, por encima de la
estructura hormigonada 2, de forma que dicho elemento de estructura
3 tiene preferentemente un conducto o un tubo de vaina o
recubrimiento 30 en el que un extremo queda enfrentado a la
abertura 12 para fijarse sobre los medios de fijación 13 contiguos a
dicha abertura. La sección transversal del tubo de recubrimiento 30
o del conducto dispuesto en el elemento de estructura 3, para los
elementos de tensión, corresponde esencialmente a la sección de la
abertura 12 de la cavidad 11. El tubo de recubrimiento 30 o el
conducto correspondiente dispuesto en el elemento de estructura 3,
comprende al menos un agujero de inyección 31, unido a un tubo de
inyección 32, estando dispuesto uno al menos de dichos agujeros 31
preferentemente en la proximidad del extremo del tubo 30 cercano a
la abertura 12, asimismo comprende al menos un agujero de
evacuación unido a un tubo de evacuación, donde al menos uno de
dichos agujeros de evacuación está dispuesto en la proximidad del
otro extremo (no visible en la figura) del tubo 30, del elemento
de estructura 3.
La cuarta etapa, presentada en la figura 2D
consiste en introducir los elementos de tensión.
Para ello, se pueden consultar las figuras 3A,
3B, 3C y 3D, que presentan, a título de ejemplos no limitativos,
cuatro formas de ejecución de un tal elemento de tensión 4.
Esencialmente, el elemento de tensión 4 está constituido por un
vástago de tracción 40 y por una porción de extremo 41. La porción
de extremo 41 situada sobre el vástago de tracción 40 está
concebida de forma tal que dicha porción de extremo 41 tiene una
superficie de sección transversal S41 mayor que la superficie de
sección transversal S40 del vástago de tracción 40, todo ello por
las razones que se explicarán más adelante. El otro extremo del
vástago de tracción 40 no tiene porción de extremo de dicho tipo y
está constituido por un anclaje normal, conocido en la técnica.
El vástago de tracción 40 puede ser de cualquier
tipo conocido, estando constituido bien por un filamento unitario o
bien por una pluralidad de filamentos ensamblados helicoidalmente,
con el fin de constituir un cable de tracción. El filamento
unitario o los filamentos ensamblados con el fin de formar el
vástago de tracción 40 pueden ser de acero, preferentemente de un
acero de alta resistencia a la tracción, o de un material sintético,
por ejemplo, a base de fibras de carbono o de Kevlar.
La porción de extremo 41 puede estar constituida
por una pieza de extremo 41, metálica o de material sintético, que
está sólidamente fijada al extremo del vástago de tracción 40. La
elección del material de la pieza de extremo 41 así como también de
su modo de fijación al vástago de tracción 40 dependen esencialmente
del material, así como también de la manera en la que está
constituido el vástago de tracción 40. Esencialmente, la pieza de
extremo 41 comprende un cuerpo central 42, limitado por una porción
superior 43 y por una porción inferior 44. El cuerpo central puede
tener una forma cilíndrica recta, con una sección recta circular
como en la figura 3A o poligonal o incluso una forma afilada en
forma de tronco de cono o de pirámide, con una sección recta
circular, o poligonal como en la figura 3B. En el caso de una forma
afilada, la parte de sección más pequeña es la adyacente a la
porción superior 43. Las dos porciones 43 y 44 son abombadas o
formadas con planos inclinados, con el fin de facilitar durante la
instalación el deslizamiento de una porción de extremo sobre otra
porción de extremo ya instalada, como se verá más adelante.
Según otra forma de ejecución, la porción de
extremo 41 puede formarse por deformación o mecanizado directamente
sobre el extremo del vástago de tracción 40. Las figuras 3C y 3D
presentan ejemplos de porciones de extremos de este tipo. En la
figura 3C, el vástago de tracción 40 está constituido por un
filamento unitario y la porción de extremo 41 esta obtenida por
deformación, por ejemplo por forjado, matrizado o estampado del
extremo del vástago de tracción 40. La figura 3D presenta un
ejemplo de porción de extremo 41 obtenida sobre un vástago de
tracción 40 constituido por filamentos ensamblados. En este ejemplo,
el extremo de cada filamento se ha desviado de su posición normal,
pudiéndose prever un casquillo o una ligadura justamente delante de
esta desviación con el fin de impedir el destrenzamiento del resto
del cable de tracción. Los extremos desviados de los filamentos se
pueden mantener en posición mediante una pieza complementaria de
mantenimiento 45, por ejemplo, un disco circular soldado o fijado
de cualquier forma bajo los filamentos desviados o también pueden
dejarse libres. Según una forma de ejecución no representada, la
pieza de mantenimiento de los filamentos desviados puede estar
constituida por un elemento que tiene la forma de dos porciones
cónicas enlazadas por su base, donde una primera porción cónica
está introducida entre los filamentos para desviarlos, mientras que
la segunda porción cónica tiene el mismo uso que la porción
inferior 44 descrita anteriormente. Así pues, según cualquier forma
de ejecución de la porción de extremo 41, dicha porción de extremo
puede tener una forma circular o poligonal y puede comprender las
porciones superior e inferior, 43 y 44, como se ha descrito
anteriormente.
Los ejemplos descritos de piezas de extremo 41 o
de porciones de extremo deformadas 41 no son limitativos ni en su
forma ni en su medio de obtención; se puede considerar cualquier
medio que permita aumentar la superficie de la sección transversal
de la porción de extremo del vástago de tracción 40. En lo que sigue
de la descripción se hablará de pieza de extremo 41, quedando bien
entendido que también se puede tratar de una porción de extremo como
se ha descrito anteriormente.
Volviendo a la figura 2D, se ve que por el tubo
de guía 30 se ha introducido un primer elemento de tensión 4 que
después ha llegado a la cavidad 11, hasta que su pieza de extremo 41
ha llegado a contactar con la superficie inferior de dicha cavidad.
Un segundo elemento de tensión 4 está en curso de ser instalado de
la misma forma.
La figura 2E presenta la utilidad de la forma
abombada o inclinada que se puede prever sobre las porciones
superior 43 e inferior 44 de la pieza de extremo 41. Cuando un
elemento de tensión 4 está en curso de instalación, es muy posible
que su pieza de extremo 41 haga tope contra otra pieza de extremo de
un elemento de tensión ya instalado. Debido a la forma abombada o
inclinada de dichas porciones, la segunda pieza de extremo no se
atasca o acuña contra la primera, sino que se desvía y desliza
contra ella hasta encontrar su posición final al lado de la
misma.
En la figura 2F se puede ver que después de que
se ha instalado un cierto número de elementos de tensión, una nueva
pieza de extremo puede no encontrar su sitio en el fondo de la
cavidad 11; en este caso, para que el elemento de tensión en
cuestión cumpla ulteriormente y totalmente su cometido, es
suficiente que la pieza de extremo se coloque lo más bajo posible
en la cavidad, hasta que llegue a hacer tope contra una o varias
piezas ya instaladas, o contra la pared lateral de la cavidad.
Para la realización del anclaje del arriostrado
o atirantamiento o del elemento pretensado, es necesario introducir
un cierto número "N" de elementos de tensión 4 en la cavidad
11. Como la sección recta de cada vástago de tracción 40 tiene una
superficie S40 y como la superficie máxima de la sección recta de la
pieza de extremo 41 vale S41 (ver figuras 3A, 3B, 3C y 3D), se
deben tener las relaciones siguientes:
- -
- para permitir la introducción del último elemento de tensión 4, y respectivamente para permitir el paso de la última pieza de extremo 41 por el tubo de guía 30 y respectivamente por la abertura 12, se tiene que:
[(N-1)xS40]+S41<S12
- donde S12 corresponde a la superficie de la sección recta de la abertura 12 (fig.1).
- -
- para permitir una buena disposición de las piezas de extremo 41 sobre el fondo de la cavidad 11, se tiene que:
(NxS41)<S11
- donde S11 corresponde a la superficie de la sección recta de la superficie mayor de la cavidad 11 (fig. 1).
Cuando se han introducido todos los elementos de
tensión 4 a través del conducto o del tubo 30, de forma que todas
sus piezas de extremo 41 estén alojadas en la cavidad 11, como se ha
indicado anteriormente, se puede pasar a la etapa siguiente del
procedimiento, como se ve en la figura 2G. Durante esta etapa, se
introduce un material de empotramiento o anclaje líquido 50 por el
tubo de inyección 16; este material penetra en la cavidad 11 por el
agujero de inyección 15 y rellena los espacios vacíos existentes
entre las piezas de extremo 41 y los extremos de los vástagos de
tracción 40 existentes en la cavidad 11, hasta rellenar al menos
parcialmente la cavidad 11. Durante esta operación, el agujero de
evacuación 17 y, respectivamente, el tubo de evacuación 18 sirven
para evacuar el aire contenido en la cavidad 11 durante su
rellenado, así como también para controlar el nivel de rellenado de
la cavidad 11. De manera preferente, la cavidad 11 se rellena hasta
que la masa líquida introducida alcanza el nivel del agujero de
evacuación 17. A continuación, el material contenido en la cavidad
11 se endurece con el fin de formar un bloque rígido de alta
resistencia mecánica 5, en el que quedan encastradas las piezas de
extremo 41, así como también los extremos de los vástagos de
tracción 40.
En la etapa siguiente, representada en la figura
2H, cada uno de los elementos de tensión 4 se somete a una tracción
hasta alcanzar el valor de pretensión prescrito. Este sometimiento a
tracción se efectúa de forma convencional, actuando sobre el otro
extremo de cada elemento de tensión 4, de cada vástago de tracción
40, respectivamente, de forma que los elementos de tensión se ponen
en pretensión simultáneamente o secuencialmente. Como se puede ver
en la figura, la forma afilada, troncocónica o piramidal de la
cavidad 11 y, respectivamente, de la masa endurecida en la que se
encastran las piezas de extremo 41 y los extremos de los vástagos 40
de los elementos de tensión 4, permite un anclaje eficaz en cuña en
la estructura hormigonada circundante 2. Contrariamente a los
dispositivos conocidos de la técnica anterior, mencionados
anteriormente, esta forma en cuña impide cualquier desplazamiento
axial eventual de la masa endurecida 5 y provoca una transmisión de
los esfuerzos de anclaje en la estructura circundante 2 por
compresión axial y no por simple adherencia. Por lo tanto, se
reduce favorablemente la longitud de este anclaje.
Debido a la disposición particular de las piezas
de extremo 41 en el interior de la cavidad 11, se garantiza una
seguridad suplementaria de anclaje. Considerando que las piezas de
extremo 41 están dispuestas en forma de haz en la cavidad 11, la
superficie de la sección recta generada por la envoltura del haz de
las piezas de extremo 41, ensambladas, es superior a la superficie
de la abertura 12 de la cavidad 11. Por lo tanto, el haz de piezas
de extremo 41 queda bloqueado en la cavidad 11.
Retomando las expresiones anteriormente
mencionadas, se tiene la relación siguiente:
- -
- para permitir un bloqueo de los elementos de tensión 4 en la cavidad 11, impidiendo la salida de las piezas de extremo, bloqueadas entre sí, por la abertura 12, se debe tener lo siguiente:
(NxS41)*>S12
En la expresión anterior, (NxS41)* representa de
forma general la superficie generada por la envoltura del haz de
las N piezas de extremo ensambladas, de las que cada una tiene una
superficie de sección recta S41. Con el fin de tener en cuenta el
hecho de que eventualmente una o dos piezas de extremo 41 pueden no
haber encontrado su lugar, como se indica en relación con la figura
2H, las secciones individuales S41 y la sección de paso S12 se
deben dimensionar para un bloqueo de las piezas de extremo 41 cuando
el esfuerzo de tracción se ejerce simultáneamente sobre todos los
elementos de tensión 4.
Hay que remarcar que la etapa que se acaba de
describir de pretensión de los elementos de tensión 4 se puede
ejecutar de forma diferente a la descrita, particularmente en el
caso de un simple arriostrado no pretensado.
Durante una última etapa del procedimiento,
vista en la figura 2L, el espacio vacío del interior del tubo de
recubrimiento 30, situado en el interior del conducto dispuesto en
el elemento de estructura 3, se puede rellenar de otro material de
empotramiento o anclaje 60 por el tubo, o tubos, de inyección 32 y
por el agujero, o agujeros, de inyección 31, con el fin de
garantizar la estanqueidad del sistema pretensado y de impedir la
corrosión de los elementos de pretensión. Esta última etapa también
es facultativa, dependiendo de se requiera o se necesite tal
protección 6.
Se constata pues, que así se obtiene un anclaje
muy eficaz, en el que el esfuerzo de tracción longitudinal de cada
elemento de tensión 4 está ejecutado principalmente por su pieza o
su porción de extremo 41 y llevado al bloque de empotramiento o
anclaje endurecido de alta resistencia mecánica 5. Debido a la
fijación firme y resistente de la pieza de extremo 41 sobre el
vástago de tracción 40, es posible una transmisión eficaz de este
esfuerzo; donde esta fijación se puede realizar en fábrica y su
resistencia mecánica es muy elevada. Este esfuerzo es
posteriormente llevado por las paredes oblicuas de la cavidad 11
sobre la estructura circundante 2. Disponiendo uno o varios anillos
de anclaje 19 sobre la pieza de anclaje 1, aún es posible mejorar el
efecto de anclaje mencionado en la estructura circundante 2. Como
se ha mencionado anteriormente, se pueden prever virolas 21 con el
fin de mejorar la cohesión de la estructura circundante 2 alrededor
de la cavidad 11. Además de la resistencia longitudinal mencionada,
como cada extremo del vástago de tracción 40 se mantiene en el
bloque de anclaje 5 se obtiene suplementariamente un mantenimiento
por compresión radial de cada vástago 40.
Este tipo de anclaje se presta particularmente
bien a un anclaje pretensado de un elemento de estructura pretensado
3. Dicho tipo de anclaje también se puede prestar para un anclaje
de elementos de tensión no pretensados, como por ejemplo de
tirantes de retención de un mástil o de un pilar, donde los tirantes
pueden estar no protegidos por un tubo de protección 30. Asimismo,
no es indispensable que la cavidad 11 esté dispuesta en una
estructura circundante hormigonada, también se puede prever una
perforación en tierra o una perforación en roca. La descripción se
ha efectuado para una cavidad en la que el eje longitudinal es
esencialmente vertical, con su abertura 12 dirigida hacia arriba.
También son posibles otras disposiciones geométricas, en las que las
dimensiones de la cavidad 11 se deben adaptar con el fin de obtener
un rellenado suficiente de la cavidad 11 con el liquido de
empotramiento o de anclaje 50.
Claims (18)
1. Procedimiento de confección de un anclaje de
más de un elemento de tensión (4), donde dicho anclaje es
únicamente accesible por un solo lado y donde este procedimiento
comprende particularmente las etapas siguientes:
- -
- ejecución de una cavidad (11) en una estructura circundante (2), donde dicha cavidad tiene una forma esencialmente oblonga y tiene dos extremos, donde la superficie de la sección recta (S12) del extremo dispuesto en el lado accesible del anclaje es inferior a la superficie de la sección recta (S11) de otra porción de la cavidad, y donde la cavidad tiene una abertura (12) en el lado accesible del anclaje,
- -
- introducción sucesiva por la abertura (12) de un extremo de cada uno de los elementos de tensión (4), donde cada uno de dichos elementos de tensión está constituido por un vástago de tracción (40) que tiene una primera superficie de sección recta (S40) y por una porción de extremo (41) que tiene una segunda superficie de sección recta (S41) mayor que dicha primera superficie de sección recta (S40), y
- -
- rellenado de la cavidad (11) de un material de empotramiento o anclaje (50).
donde este procedimiento se
caracteriza
porque
- -
- la inserción de cada elemento de tensión (4) consiste en introducirle en un tubo de guía (30) y después en la cavidad (11), hasta que su pieza de extremo (41) llega a estar en contacto con la superficie inferior de dicha cavidad (11) que presenta una superficie (S11) que corresponde a la superficie de la sección recta de superficie mayor de dicha cavidad (11),
- -
- la inserción de un elemento de tensión (4) se repite hasta que, después de instalado un cierto número de elementos de tensión (4) se produce la siguiente situación:
- -
- en el fondo de la cavidad (11) no se puede encontrar un lugar para instalar una nueva pieza de extremo (41), y
- -
- el elemento de tensión en cuestión cumple totalmente su cometido, la pieza de extremo (41) se introduce hasta la parte más baja posible de la cavidad (11), hasta que llega a hacer tope contra una o varias piezas (41) ya instaladas o contra la pared lateral de la cavidad (11),
- -
- la confección del anclaje implica pues la introducción de un cierto número "N" de elementos de tensión (4) en la cavidad (11), estando esta introducción precedida de la elección de elementos de tensión (4) y de una cavidad (11) que verifiquen las relaciones siguientes:
(MxS41)<S11,
- para permitir una disposición correcta de las piezas de extremo (41) sobre el fondo de la cavidad (11) y
[(N-1)xS40]+S41<S12
- para permitir la introducción del último elemento de tensión (4), y respectivamente para permitir el paso de la ultima pieza de extremo (41) por el tubo de guía (30) y, respectivamente, por la abertura (12) de sección recta (S12) de la cavidad (11), y
(NxS41)*>S12,
- para permitir un bloqueo de los elementos de tensión 4 en la cavidad 11, impidiendo la salida de las piezas de extremo, bloqueadas entre sí, por la abertura (12), donde (NxS41)* representa de manera general la superficie generada por la envoltura del haz de las N piezas de extremo (41) ensambladas, donde cada una tiene una superficie de sección recta (S41).
2. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado porque la ejecución de la
cavidad se obtiene por la colocación de una pieza de anclaje (1)
esencialmente oblonga, afilada y que posee dos extremos, donde la
superficie de la sección recta de un primer extremo es inferior a la
superficie de la sección recta de otra porción de la pieza de
anclaje, donde dicha pieza de anclaje está constituida esencialmente
por una pared (10) que limita a una cavidad (11) de forma
esencialmente parecida a la de dicha pieza y está dotada de una
abertura (12) que tiene una primera superficie (S12) de sección
recta sobre dicho primer extremo de la pieza de anclaje y que tiene
una pared de fondo (14) en el segundo extremo, donde otra sección
recta de dicha cavidad presenta otra superficie (S11) mayor que la
primera superficie (S12), y donde dicha pieza de anclaje (1) se
empotra o fija con hormigón en la estructura circundante (2) dejando
libre dicha abertura (12).
3. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado porque la ejecución de la
cavidad (11) se obtiene por la colocación de una plantilla
desmontable que presenta una forma exterior esencialmente oblonga y
afilada, donde la estructura circundante (2) se hormigonea a
continuación alrededor de dicha plantilla y donde posteriormente se
desmonta la plantilla por uno de sus extremos, dejando una cavidad
(11) de forma esencialmente oblonga y afilada en la estructura
circundante hormigonada (2) así como también una abertura (12) hacia
dicha cavidad, donde la superficie de la sección recta (S12) de una
porción de dicha cavidad cercana a la abertura (12) es inferior a
la superficie (S11) de la sección recta de otra porción de dicha
cavidad.
4. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado porque la ejecución de la
cavidad (11) se obtiene por la colocación de una pieza flexible
inflable que, una vez inflada, presenta una forma esencialmente
oblonga y afilada, donde la estructura circundante (2) se hormigonea
a continuación alrededor de dicha pieza inflada y donde
posteriormente se desinfla la pieza, dejando una cavidad (11) de
forma esencialmente oblonga y afilada en la estructura circundante
hormigonada (2) así como también una abertura (12) hacia dicha
cavidad, donde la superficie (S12) de la sección recta de una
porción de dicha cavidad cercana a la abertura (12) es inferior a
la superficie (S11) de la sección recta de otra porción de dicha
cavidad.
5. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado porque la ejecución de la
cavidad (11) se obtiene por la perforación de una cavidad de forma
esencialmente oblonga y afilada en la estructura circundante (2),
donde dicha cavidad tiene una abertura (12) y donde la superficie
(S12) de la sección recta de una porción de dicha cavidad cercana a
la abertura (12) es inferior a la superficie (S11) de la sección
recta de otra porción de dicha
cavidad.
cavidad.
6. Procedimiento de acuerdo con las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque después de
la etapa de ejecución de la cavidad (11), comprende una etapa de
colocación o de hormigonado de un elemento de estructura (3) a
pretensar, donde dicho elemento de estructura (3) tiene un conducto
longitudinal (30) para el paso de los elementos de tensión (4) y
donde un extremo de dicho conducto longitudinal (30) se corresponde
(13) con la abertura (12) prevista en la cavidad (11) del
anclaje.
7. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque después de
la etapa de rellenado de la cavidad (11) de un material de
empotramiento o anclaje (50), comprende una etapa de tensado de
cada uno de los elementos de tensión (4).
8. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 7, caracterizado porque después de la etapa de
tensado de los elementos de tensión (4), comprende una etapa de
rellenado del conducto longitudinal (30) del elemento de estructura
pretensado (3) con un material de estanqueidad (60).
9. Dispositivo para la ejecución de un anclaje
de más de un elemento de tensión, donde dicho anclaje únicamente es
accesible por un solo lado y donde este dispositivo utiliza los
elementos siguientes:
- -
- una pieza de forma esencialmente oblonga, afilada y que tiene dos extremos, donde la superficie de la sección recta de un primer extremo es inferior a la superficie de la sección recta de otra porción de la pieza de anclaje, donde dicha pieza de anclaje está constituida esencialmente por una pared (10) que limita a una cavidad (11) de forma esencialmente parecida a la de dicha pieza y está dotada de una abertura (12) que tiene una primera superficie (S12) de sección recta en dicho primer extremo de la pieza de anclaje y tiene una pared de fondo (14) en el segundo extremo, donde otra sección recta de dicha cavidad presenta otra superficie (S11) mayor que la primera superficie (S12),
- -
- un número (N) predeterminado de elementos de tensión (4) de los que cada uno tiene un extremo destinado a introducirse en una cavidad de anclaje (11) de un anclaje accesible por un solo lado, donde cada elemento de tensión está constituido por un vástago de tracción (40) dotado, en su extremo destinado a introducirse en dicha cavidad, de una porción de extremo (41) cuya superficie (S41) de la sección recta es superior a la superficie (S40) de la sección recta de dicho vástago de tracción (40),
caracterizándose este
dispositivo
porque
- -
- la porción de extremo (41) de cada elemento de tensión (4) comprende un cuerpo central (42) limitado por una porción superior (43) y por una porción inferior (44), donde estas dos porciones están abombadas o formadas por planos inclinados, de forma que durante la instalación se facilita el deslizamiento de una porción de extremo sobre otra porción de extremo ya instalada,
- -
- los elementos de tensión (4) y la cavidad (11) verifican las relaciones siguientes:
- -
- la superficie de la sección recta (S12) de la abertura (12) de la cavidad (11) de la pieza de anclaje (1) es superior a la superficie constituida por la suma de las superficies de las secciones rectas (S40) de (N-1) vástagos de tracción (40) añadida a la superficie máxima de la sección recta (S41) de una porción de extremo o de una pieza de extremo (41) de los elementos de tracción (4),
\newpage
- -
- la superficie de la sección recta máxima (S11) de la cavidad (11) es superior a la suma de las superficies máximas (S41) de las secciones rectas de las porciones de extremo o de las piezas de extremo (41) introducidas en dicha cavidad,
- -
- la superficie de la sección recta (S12) de la abertura (12) de la cavidad (11) es inferior a la superficie de la sección recta constituida por el ensamble de las superficies de las secciones rectas (S41) de las porciones de extremo o de las piezas de extremo (41) introducidas en dicha cavidad.
10. Dispositivo para la ejecución de un anclaje
según la reivindicación 9, caracterizado porque la pieza de
anclaje tiene una forma de esencialmente tronco de cono.
11. Dispositivo para la ejecución de un anclaje
según la reivindicación 9, caracterizado porque la pieza de
anclaje tiene una forma de esencialmente tronco de pirámide.
12. Dispositivo para la ejecución de un anclaje
según una de las reivindicaciones 9 a 11, caracterizado
porque la pieza de anclaje está dotada de un agujero de inyección
(15) dispuesto en la proximidad de su pared de fondo (14), donde
dicho agujero de inyección está unido, o es apto para estar unido, a
un tubo de inyección (16) de un producto líquido o
semi-líquido (50).
13. Dispositivo para la ejecución de un anclaje
según la reivindicación 12, caracterizado porque la pieza de
anclaje está dotada de un agujero de escape (17) dispuesto en la
proximidad de su abertura (12), donde dicho agujero de escape está
unido, o es apto para estar unido, a un tubo de escape (18).
14. Dispositivo para la ejecución de un anclaje
según una de las reivindicaciones 9 a 13, caracterizado
porque la abertura (12) está dotada de medios de enganche (13) de
un tubo de guía (30) destinado a contener los elementos de tensión
(4).
15. Dispositivo para la ejecución de un anclaje
según una de las reivindicaciones 9 a 14, caracterizado
porque la pieza de anclaje está dotada de al menos un
ensanchamiento periférico (19) sobre su superficie lateral
exterior.
16. Dispositivo para la ejecución de un anclaje
según una de las reivindicaciones 9 a 15, caracterizado
porque la pieza de anclaje está realizada, al menos parcialmente,
de metal.
17. Dispositivo para la ejecución de un anclaje
según una de las reivindicaciones 9 a 15, caracterizado
porque la pieza de anclaje está realizada, al menos parcialmente,
de material sintético.
18. Dispositivo para la ejecución de un anclaje
según una de las reivindicaciones 9 a 15, caracterizado
porque la pieza de anclaje está realizada, al menos parcialmente,
en hormigón.
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