ES2298491T3 - Muro de contencion de tierra reforzada. - Google Patents

Abstract

Estructura de tierra reforzada con un muro de contención vertical, que comprende: - una serie de paneles de revestimiento frontales (1-3) dispuestos verticalmente, dispuestos en filas unos sobre los otros y presentando, a unas alturas determinadas, elementos de conexión (5) que sobresalen de la cara posterior de cada panel (1-3) y alineados en una o más filas horizontales; - una serie de elementos de refuerzo dispuestos horizontalmente en el interior de la tierra al nivel de cada fila de dichos elementos de conexión (5) dispuestos en la parte posterior de dichos paneles de revestimiento frontales (1-3), y con una capa de tierra dispuesta entre cada capa de refuerzo y la siguiente; - una serie de medios de anclaje (7) en cooperación con dichos elementos de conexión a efectos de anclar cada uno de dichos elementos de refuerzo a dichos paneles de revestimiento frontales (1-3), caracterizada porque dichos elementos de refuerzo son capas de un refuerzo de dos dimensiones (6, 8) y porque como mínimo algunas de dichas capas de refuerzo (6, 8) se extienden como un bucle desde un nivel de tierra hasta el de más arriba, subiendo verticalmente a lo largo de la parte posterior de dichos paneles de revestimiento frontales (1-3), entre una fila horizontal de dichos elementos de conexión (5) y la de más arriba, o a lo largo de la parte posterior de dicha estructura de tierra reforzada, en oposición al revestimiento frontal.

Description

Muro de contención de tierra reforzada.

La presente invención se refiere a un muro de contención de tierra reforzada. De manera más específica, la invención se refiere a una estructura de contención de tierra estabilizada mecánicamente mediante la disposición de elementos de refuerzo en el interior del propio muro, que se extienden perpendicularmente con respecto a su superficie externa. La obra de tierra también está equipada con un muro de contención formado por paneles a los que se fijan dichos elementos de refuerzo.

La tecnología de refuerzo de tierras mediante la introducción de refuerzos que consisten en bandas de metal o polímero dispuestas en capas horizontales en el interior de la obra de tierra, y ancladas a un muro de contención inclinado externo, es bien conocida en el campo de la ingeniería geotécnica. Basándose en este principio, se han desarrollado diversos sistemas para formar estructuras de contención, tales como muros de soporte en obras de carreteras, apoyos para puentes, obras de estabilización para pendientes, presas, túneles, terraplenes, muelles y obras de construcción en edificaciones industriales y civiles.

Las primeras aplicaciones, que se remontan a principios de la década de 1960, partían de la idea de combinar obras de tierra de varias capas con bandas de refuerzo metálicas dispuestas entre cada capa de tierra, y ancladas a un muro de contención externo. Esto originó una estructura compuesta, denominada posteriormente tierra reforzada, que tiene una gran estabilidad y durabilidad, así como una flexibilidad de aplicación y sencillez de realización consi-
derables.

Estas primeras aplicaciones se describen de manera específica en las patentes de Estados Unidos números 3421326 y 3686873, a nombre de Henri Vidal. A efectos de obtener refuerzos a través de los cuales el muro de contención externo de paneles de hormigón se ancla a la tierra, dichas patentes contemplan elementos lineales grandes formados por bandas de acero flexible, galvanizadas o recubiertas con una capa de material polímero, tal como una resina epoxi, para protegerlas de la corrosión. Por lo tanto, estas bandas deben cortarse con la longitud requerida antes de ser transportadas al emplazamiento de la construcción. A continuación, las mismas son ancladas en el muro de contención frontal, formado por paneles de hormigón cuadrados prefabricados o, preferentemente, por paneles con una forma más compleja, de modo que permitan obtener un revestimiento continuo de elementos complementarios. El anclaje se obtiene mediante la conexión a través de pernos a los soportes de anclaje metálicos que sobresalen de la parte posterior de cada panel a intervalos regulares.

La realización de una estructura de tierra reforzada del tipo descrito se lleva a cabo en capas consecutivas, después de nivelar la tierra de la obra y disponer un bordillo de cimiento perfectamente horizontal que actúa sustancialmente como una guía para la posterior disposición de los paneles. Los paneles se disponen verticalmente en filas consecutivas, empezando por la primera fila en el cimiento, formando al mismo tiempo un terraplén detrás de dichos paneles con capas consecutivas de tierra, preferentemente con una composición y granulometría adecuadas, compactando la tierra con el equipo mecánico adecuado. Cuando las capas de tierra alcanzan el nivel de los anclajes posteriores de cada fila, se dispone una fila de bandas de metal sobre la tierra compactada. Las bandas quedan dispuestas horizontalmente y en perpendicular con respecto al muro de contención, y se fijan a continuación a los anclajes respectivos que sobresalen del panel. Después de disponer una fila de bandas de refuerzo, se dispone la siguiente capa de tierra, así como la siguiente fila de paneles verticales. De esta manera, se obtiene una estructura compuesta en la que los elementos longitudinales que se extienden desde la tierra compactada interactúan con las partículas de la tierra por fricción, estabilizando de este modo mecánicamente la obra de tierra. Hasta cierto límite, los elementos longitudinales también actúan como elementos de anclaje.

A efectos de superar los problemas de corrosión relacionados con la utilización de refuerzos de metal enterrados en la tierra, se han propuesto posteriormente refuerzos hechos de tiras de material polímero con características adecuadas para estructuras de tierra reforzadas del tipo descrito anteriormente. Estas tiras están compuestas por un núcleo resistente a esfuerzos de tracción de fibras de poliéster de alta resistencia cubiertas por una funda de polietileno de protección. La capa externa de protección es necesaria debido a la escasa resistencia del poliéster a la degradación, mientras que el polietileno puede garantizar una protección mecánica y físico-química adecuada.

Uno de estos materiales, conocido bajo la marca Paraweb (fabricado originalmente por ICI), se propone, por ejemplo, en la patente de Estados Unidos número 4343571 (a nombre de D. I. Price), en la que el refuerzo se caracteriza por consistir en una tira continua de material flexible relativamente no elástico dispuesta en zigzag en la tierra, entre los elementos de anclaje que sobresalen de la parte posterior de los paneles de revestimiento y una barra fija anclada a la tierra desde la parte interna de la obra de tierra. La continuidad de la tira de refuerzo permite tensarla antes de disponer la siguiente capa de tierra en la parte superior, haciendo de este modo que la estructura sea especialmente compacta. Con respecto a la utilización de muchas bandas de metal separadas, la utilización de una tira de polímero continua también presenta la ventaja de que presenta muy pocos extremos cortados y no protegidos por la capa externa que quedan expuestos a degradación química.

Además de la posibilidad de utilizar una tira en zigzag continua en una capa de tierra horizontal, otra realización descrita en la patente de Estados Unidos número 4343571 contempla que cada tira de refuerzo sea continua en un plano vertical, permaneciendo ininterrumpida de manera alternativa en la parte posterior del panel de revestimiento y en la parte posterior de la obra de tierra, a medida que se añade una capa de tierra. El pretensado de los refuerzos se lleva a cabo en cada capa de tierra.

En comparación con los sistemas convencionales, las estructuras de refuerzo de tierras mencionadas anteriormente presentan la clara ventaja de reducir al mínimo el tamaño general de toda la obra de contención, ya que las mismas permiten la realización de un muro de contención vertical. Debido a que las dimensiones en la base son inferiores, por ejemplo, con respecto a un muro de contención inclinado tradicional, los costes estructurales para la misma son más bajos en lo que se refiere a la tierra. Además, la versión que utiliza bandas de polímero permite una reducción drástica de la corrosión de los elementos de refuerzo, aunque una eliminación total de este problema también requiere soluciones específicas en los sistemas para fijar dichos elementos de refuerzo a los paneles de revestimiento.

Según otras tecnologías propuestas en la técnica anterior, en vez de utilizar paneles de revestimiento de hormigón reforzado prefabricados, es posible utilizar bloques de hormigón prefabricados para el muro de revestimiento. Estos bloques están diseñados a propósito para su acoplamiento mutuo y para su conexión a los elementos de refuerzo. De manera general, se han propuesto soluciones similares para conseguir un transporte más barato y una manipulación y disposición más fáciles de dichos elementos de revestimiento, aunque, evidentemente, los mismos afectan negativamente a los tiempos de construcción y, sobretodo, no permiten la construcción de estructuras muy altas. De hecho, mientras que los muros de contención de tierra, reforzados con un revestimiento externo de paneles de hormigón, con el tamaño utilizado normalmente, pueden llegar a tener 20 m de altura, aquéllos que utilizan bloques de hormigón para el revestimiento externo no pueden superar los 4-6 m de altura, ya que la estabilidad general de la obra de tierra es considerablemente inferior. Algunos sistemas bien conocidos con un revestimiento externo formado por bloques de hormigón no utilizan las bandas de metal o las tiras de polímero utilizadas normalmente para el refuerzo de la tierra con los elementos de revestimiento de panel, sino que utilizan capas sustancialmente horizontales de elementos reticulares de dos dimensiones y de material polímero, conocidos como geomallas o geotextiles. Estos productos se utilizan habitualmente en muchas aplicaciones geotécnicas distintas a las descritas en la presente memoria, tales como, por ejemplo, la realización de pendientes reforzadas, ya sean continuas o escalonadas, así como de muros verdes inclinados, en los que no está presente el revestimiento de hormigón.

Las geomallas están hechas normalmente de un material polímero compuesto en el que el elemento interno de alta resistencia es de poliéster, mientras que el elemento de protección externo puede ser de PVC (tal como los geotextiles TeleGrid) o de polipropileno (por ejemplo, las geomallas Merex), o pueden estar hechas totalmente de HDPE (polietileno de alta densidad, tal como las geomallas Tensar). Estas últimas resultan especialmente resistentes a esfuerzos de tracción gracias a un proceso de tracción monoaxial del elemento, que permite obtener de este modo una orientación monodireccional de las cadenas de polímeros.

La utilización de geomallas como elementos de refuerzo en estructuras de tierra con muros de contención verticales del tipo al que se hace referencia en la presente memoria, permite reforzar internamente la tierra de una manera más uniforme y con una acción más eficaz que con el método que utiliza sistemas de anclaje compuestos por tiras o bandas separadas. Esto se debe a que la presencia de tiras transversales paralelas al muro de contención mejora considerablemente la capacidad de anclaje a la tierra y aumenta la resistencia del refuerzo a corrimientos con respecto a la propia tierra. Además, esta mayor resistencia mejora por la capacidad de los elementos reticulares de generar un 'acoplamiento dinámico' a la tierra, ya que las aberturas de la geomalla permiten que las partículas de la tierra queden comprimidas en el interior de las mismas durante la operación de compactación, expandiendo de este modo los espacios de malla del refuerzo de polímero. Cuando los espacios de malla intentan recuperar su configuración inicial al final del proceso de compactación, las tensiones internas generadas encapsulan los gránulos de la tierra y reducen el empuje horizontal de la propia tierra contra el muro de contención.

Las estructuras de muro de contención vertical en las que el muro externo está formado por bloques de hormigón con una forma adecuada, entre los cuales se disponen los extremos de capas horizontales de elementos de refuerzo -que pueden ser geomallas- durante la fase de emplazamiento, se describen en muchos documentos de patente, entre los cuales se encuentra, por ejemplo, la solicitud de patente PCT número WO 99/32731 (a nombre de S. R. Khamis). Este último documento describe la utilización de varios sistemas de refuerzo con el muro de bloques de hormigón propuesto, y dichos sistemas pueden combinarse o ser utilizados como alternativa. Entre estos sistemas, el documento da a conocer de manera específica capas planas separadas de materiales de geomalla o geotextiles que se extienden horizontalmente en el interior de la tierra empezando por la cara posterior del muro de contención.

En otras referencias de la técnica anterior, de manera específica en la patente de Estados Unidos número 4728227 (a nombre de H. G. Wilson y otros), partiendo del hecho de que utilizar muchos elementos de revestimiento externos de pequeño tamaño, tales como bloques de hormigón, presenta las desventajas mencionadas anteriormente, se propone combinar el sistema de anclaje formado por geomallas dispuestas en capas separadas con paneles de revestimiento prefabricados grandes, como los utilizados en otras obras de ingeniería civiles, aunque equipado con sistemas adecuados para anclar la capa de refuerzo de polímero a la parte posterior del panel prefabricado.

No obstante, en todos los casos descritos anteriormente, las geomallas o elementos de refuerzo similares, sustancialmente del tipo de dos dimensiones, se anclan al muro de contención frontal (formado generalmente por bloques) en capas horizontales separadas, con capas de tierra compactadas de manera adecuada dispuestas entre los mis-
mos.

Basándose en esta técnica anterior, un objetivo de la presente invención es dar a conocer un sistema de refuerzo de tierras basado en el muro de revestimiento formado por paneles prefabricados, más fiable y flexible, en el que, sin embargo, los mismos están asociados a elementos de refuerzo no lineales, pero sustancialmente de dos dimensiones, tales como geomallas, que permiten obtener ventajas considerables en términos de tiempo de ejecución y reducción del material de refuerzo necesario para conseguir una resistencia determinada. Teniendo en cuenta lo descrito anteriormente en lo que se refiere a las geomallas, resulta evidente que la utilización de dichas mallas, conjuntamente con los paneles prefabricados de tipo convencional, reduce considerablemente el tiempo necesario para disponer cada capa de refuerzo entre una capa de tierra compactada y la siguiente, y también facilita en gran medida dicha operación. De hecho, el geotextil, que puede ser transportado al emplazamiento de la obra de tierra en forma de rollos, solamente necesita ser desenrollado a lo largo de la capa de tierra (y, evidentemente, ser anclado a las conexiones dispuestas en la parte posterior de los paneles) para obtener una capa de refuerzo completa en una sola operación. Además, teniendo en cuenta el rendimiento mejorado descrito anteriormente de las estructuras de geomalla en términos de capacidad de anclaje con respecto a la tierra, resulta evidente que la cantidad de material necesario para obtener cierta resistencia es menor que el necesario para materiales de anclaje formados por bandas o tiras. Por lo tanto, la incidencia de los elementos de refuerzo, en términos de cantidad y de costes, es inferior a la de otros sistemas, para la misma cantidad de superficie de muro de contención construida.

Con este objetivo, la presente invención propone mejorar adicionalmente el rendimiento que puede obtenerse con una estructura de tierra reforzada realizada con un muro de contención formado por paneles de hormigón reforzado prefabricados, conjuntamente con elementos de refuerzo de tierras de geomalla, haciendo que como mínimo algunas de las capas de refuerzo de la estructura no queden dispuestas en un único nivel, sino que se extiendan en uno o más bucles continuos desde un nivel de la estructura hasta el de más arriba. De esta manera, se obtiene una ventaja adicional en términos de tiempo necesario para ejecutar la obra, ya que, después de haber dispuesto la primera capa de geomalla y haberla anclado a las conexiones apropiadas situadas en la parte posterior del panel, el rollo de refuerzo permanece intacto y se dispone en la capa superior, mientras que la capa de tierra asciende hasta alcanzar el siguiente punto de anclaje. A continuación, se desenrolla otra capa de refuerzo, sin necesidad de disponer piezas separadas cortadas previamente para reforzar la tierra. En otras palabras, la solución propuesta permite utilizar el mismo rollo de refuerzo cortado previamente para disponer dos o más capas consecutivas de refuerzo interno.

Otra ventaja de la solución propuesta según la presente invención consiste en el hecho de que, si dos capas consecutivas de refuerzo continuo se anclan a la parte posterior de dos paneles separados dispuestos uno sobre el otro (en vez de anclarse a dos conexiones situadas una sobre la otra en el mismo panel), el propio refuerzo creará una unión entre los dos paneles, fijándolos también gracias a la tensión inducida en la malla por la compactación de las capas de tierra. Evidentemente, esto aumenta la unión entre los paneles del muro de contención y la estabilidad de toda la estructura.

Además, la continuidad de la geomalla o tejido de refuerzo desde un nivel hasta el de más arriba puede llevarse a cabo también en la parte interna de la obra de tierra, en oposición con respecto al muro de revestimiento externo. En este caso, el bucle creado por el refuerzo, que se dobla hacia arriba desde la parte interna para doblarse hacia atrás a continuación y quedar dispuesto en la siguiente capa de tierra, tiene la capacidad de crear un anclaje considerable que es muy resistente al corrimiento de cada una de las capas de refuerzo con respecto a la tierra. La creación de dicho 'bulbo de cimiento' resulta especialmente útil en los niveles superiores de la estructura de tierra reforzada, en los que el peso de la tierra que comprime los refuerzos es menor y los mismos tenderían de otro modo a sufrir más fácilmente corrimientos fuera del conjunto de la obra de tierra.

Por lo tanto, la presente invención da a conocer de manera específica una estructura de tierra reforzada con un muro de contención vertical, que comprende:

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una serie de paneles de revestimiento frontales dispuestos verticalmente, dispuestos en filas unos sobre los otros y presentando, a unas alturas determinadas, elementos de conexión que sobresalen de la cara posterior de cada panel y alineados en una o más filas horizontales;

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una serie de elementos de refuerzo dispuestos horizontalmente en el interior de la tierra al nivel de cada fila de dichos elementos de conexión dispuestos en la parte posterior de dichos paneles de revestimiento frontales, y con una capa de tierra dispuesta entre cada capa de refuerzo y la siguiente;

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una serie de medios de anclaje en cooperación con dichos elementos de conexión a efectos de anclar cada uno de dichos elementos de refuerzo a dichos paneles de revestimiento frontales,

caracterizada porque dichos elementos de refuerzo son capas de un refuerzo de dos dimensiones y porque como mínimo algunas de dichas capas de refuerzo se extienden como un bucle desde un nivel de tierra hasta el de más arriba, subiendo verticalmente a lo largo de la parte posterior de dichos paneles de revestimiento frontales, entre una fila horizontal de dichos medios de anclaje y la siguiente, o a lo largo de la parte posterior de dicha estructura de tierra reforzada, en oposición al revestimiento frontal.

De manera específica, dichas capas de refuerzo de dos dimensiones (6, 8) pueden consistir en geomallas o geotextiles de material polímero, o pueden estar compuestas por un entrelazado o tejido no compacto de material sintético de módulo elevado, posiblemente reforzado con fibra. Preferentemente, las geomallas o geotextiles (6, 8) están hechos de fibras de poliéster cubiertas de polipropileno, de fibras de poliéster cubiertas de PVC, o están hechos totalmente de polietileno de alta densidad (HDPE) y son sometidos a un proceso de tracción monoaxial, según las soluciones ya utilizadas en la técnica anterior.

Según algunas realizaciones específicas de la estructura de la invención, los paneles de revestimiento frontales son paneles de hormigón reforzado prefabricados con una forma de cuadrilátero, de cruz o de T, combinados para formar un revestimiento continuo de elementos complementarios. Los paneles no requieren ningún sistema de interconexión específico ya que, tal como se ha descrito anteriormente, la peculiaridad del sistema reside en la disposición de las capas de refuerzo en bucles, situados de modo que crean una unión entre dos paneles situados uno sobre el otro. Resultarán preferentes paneles más pequeños, teniendo en cuenta que su manipulación es más sencilla. Además, en caso necesario, el peso del panel puede reducirse mediante la utilización de mezclas de hormigón más ligeras que incluyen conglomerados de plástico o arcilla expandida, en vez de los materiales inertes que se utilizan convencionalmente, o incluso de mortero reforzado con fibra, en el que se utilizan fibras de resistencia adecuada -tales como fibras de carbono o fibras de aramida- en vez de refuerzos de acero. De manera alternativa, los paneles pueden estar hechos totalmente de acero o de un material plástico adecuado, o incluso de madera.

Tal como se ha descrito anteriormente, cada uno de dichos paneles de revestimiento frontales está dotado de elementos de conexión que sobresalen de la cara posterior de los mismos, y dichos elementos están dispuestos preferentemente en dos filas horizontales. Los elementos de conexión pueden ser anillos de acero, posiblemente recubiertos de un material plástico, o pueden ser anillos hechos de acero inoxidable, una fibra de compuesto u otro material sintético de alta resistencia. Los mismos se fijan a la parte posterior de dichos paneles de revestimiento frontales y están presentes en un número variable en cada una de dichas dos filas horizontales. Los medios de anclaje en cooperación con dichos elementos de conexión consisten preferentemente en una barra de acero, posiblemente recubierta de plástico, o en una barra hecha de acero inoxidable o de un material compuesto de alta resistencia a esfuerzos de flexión, adecuada para su introducción en una fila horizontal de dichos elementos de conexión, fijando de este modo el refuerzo a dichos elementos de conexión. Preferentemente, dicha barra también se corta previamente y tiene la misma longitud que la anchura del refuerzo, presentando de este modo la ventaja de poder ser colocada fácil y rápidamente con respecto a la utilización de varios dispositivos de anclaje separados para cada fila horizontal de elementos de conexión.

Según algunas realizaciones específicas de la presente invención, como mínimo dos de dichas capas de refuerzo se extienden como un bucle desde un nivel de tierra hasta el de más arriba, subiendo verticalmente a lo largo de la parte posterior de los paneles de revestimiento, y fijándose a continuación a dos filas horizontales de los elementos de conexión dispuestos en dos paneles adyacentes verticalmente. Por lo tanto, se obtiene la ventaja ya descrita anteriormente de aprovechar el refuerzo para crear una conexión entre dos paneles del revestimiento frontal adyacentes verticalmente.

Ventajosamente, en la estructura propuesta como mínimo dos de dichas capas de refuerzo, situadas en la parte superior de la estructura, pueden extenderse como un bucle desde un nivel de tierra hasta el de más arriba, subiendo verticalmente a lo largo de la parte posterior de dicha estructura, en oposición al revestimiento frontal. Tal como se ha descrito anteriormente, esto crea un elemento de anclaje muy resistente en la parte interior de la estructura, que puede resistir cualquier posible corrimiento del refuerzo.

Nuevamente, según la presente invención, resulta preferente utilizar capas de refuerzo con la misma anchura que la de un panel de revestimiento frontal, aunque es posible utilizar una capa de refuerzo con una anchura en correspondencia con dos o más paneles situados horizontalmente uno junto al otro.

Para optimizar el rendimiento de la estructura de tierra reforzada, pueden disponerse a lo largo de la altura de la propia estructura capas de refuerzo de diferentes resistencias, que disminuyen desde abajo hacia arriba. En casos en los que los tipos de refuerzo utilizados no son suficientemente variados para optimizar la resistencia necesaria en diferentes niveles, también resulta posible -después de anclar el refuerzo al panel de revestimiento frontal tal como se ha previsto- doblar la capa de refuerzo sobre sí misma para desenrollarla nuevamente hacia adentro en el interior de la obra de tierra, a efectos de obtener una resistencia de refuerzo en dicho nivel específico que es el doble de la prevista para el material utilizado.

La estructura según la presente invención también puede utilizarse para crear muros de contención opuestos cercanos entre sí, como en el caso de pendientes de carretera en las que dicha serie de paneles de revestimiento frontales dispuestos verticalmente se corresponden con una serie de paneles de revestimiento frontales dispuestos verticalmente en el lado opuesto, y dichas capas de refuerzo están conectadas, a través de sus elementos de conexión y medios de anclaje respectivos, a ambos de dichos muros de contención opuestos.

Según otro aspecto, la presente invención también se refiere al método de construcción que se utiliza para crear las estructuras de tierra reforzadas reivindicadas. Haciendo referencia específica a la estructura general, en líneas generales, el presente método puede resumirse en las siguientes operaciones:

a)

crear un bordillo de cimiento horizontal para alinear la primera fila de dichos paneles de revestimiento frontales;

b)

disponer verticalmente la primera fila de dichos paneles en dicho bordillo de cimiento;

c)

llenar la tierra en el interior de la primera fila de paneles hasta la primera fila de elementos de conexión, y compactar la tierra a continuación mediante equipo mecánico adecuado;

d)

disponer una primera capa de refuerzo en la tierra, empezando por la parte posterior de la estructura, hasta dicha fila de elementos de conexión;

e)

introducir una fila de aberturas -posiblemente cortadas de manera adecuada- de dicha capa de refuerzo en los elementos de conexión, e inmediatamente después introducir uno o más de dichos medios de anclaje en dichos elementos de conexión, anclando de este modo la capa de refuerzo a los paneles de revestimiento frontales;

f)

doblar la capa de refuerzo sobre sí misma y disponerla hacia atrás, hacia la parte posterior de la estructura, o soportar la parte restante de la capa de refuerzo en la parte posterior de los paneles de revestimiento;

g)

disponer verticalmente una segunda fila de paneles en la parte superior de dicha primera fila, y llenar la tierra en el interior de la segunda fila de paneles hasta que el nivel de la tierra alcanza la segunda fila de elementos de conexión, compactando la tierra con equipo mecánico adecuado;

h)

si la capa de refuerzo del nivel inferior se ha doblado sobre sí misma, disponer una segunda capa de refuerzo procediendo según las etapas anteriores d) y e) para la primera capa, y soportar a continuación la parte restante de la capa de refuerzo en la parte posterior de los paneles;

i)

si la capa de refuerzo del nivel inferior se ha soportado en la parte posterior de los paneles, proceder según la etapa anterior e) para la primera capa, y disponer a continuación la capa de refuerzo hacia atrás, hacia la parte posterior de la estructura;

y seguir llevando a cabo dichas operaciones hasta que se alcance la altura requerida de la obra de tierra.

En el caso de que la estructura según la presente invención incluya también bucles de refuerzo dispuestos en la parte posterior de la propia estructura, resultando dichos bucles especialmente útiles en los niveles más altos del muro de contención, tal como se ha mencionado anteriormente, el procedimiento descrito previamente también incluirá, después de una operación del tipo previsto según la etapa i) anterior, las siguientes operaciones:

j)

soportar la parte restante de la capa de refuerzo (6, 8) desde la parte posterior de dicha estructura de tierra reforzada;

k)

llenar la tierra en el interior de la fila correspondiente de paneles de revestimiento frontales (1-3) hasta el nivel de la siguiente fila de elementos de conexión (5), compactando la tierra con equipo mecánico adecuado;

l)

disponer dicha parte restante de la capa de refuerzo (6, 8) en la tierra, empezando por la parte posterior de la estructura, hasta dicha fila de elementos de conexión (5).

Otras características constructivas y funcionales de la estructura de tierra reforzada según la presente invención y del método de construcción correspondiente, así como las ventajas de dicha invención, resultarán más claras haciendo referencia a algunas realizaciones específicas de la misma, mostradas solamente a título de ejemplo en los dibujos adjuntos, en los que:

la figura 1 es una vista en perspectiva de una realización de la estructura propuesta, vista desde la parte posterior, de manera parcial, en la que se han omitido simbólicamente las capas de tierra dispuestas entre la misma;

la figura 2 es una vista en sección, vertical, de una estructura similar a la mostrada en la figura 1, y también se han omitido simbólicamente las capas de tierra dispuestas entre la misma;

las figuras 3 y 4 son dos vistas en alzado, desde las partes frontal y posterior de los paneles de revestimiento frontales, respectivamente, de una estructura del tipo mostrado en las figuras 1 y 2;

la figura 5 es una vista lateral, desde la parte posterior, de algunos de los paneles de revestimiento frontales mostrados en las figuras 3 y 4, apoyados sobre el bordillo de cimiento y con el sistema de anclaje visible;

la figura 6 es una vista en sección vertical, parcial, de un detalle de la estructura de la figura 1 o la figura 2, que muestra el sistema de anclaje formado por el elemento de conexión fijo en la parte posterior del panel y por los medios de anclaje que se asocian al elemento de conexión para fijar el propio refuerzo.

Una estructura de tierra reforzada según la presente invención, de la cual la figura 1 muestra solamente una vista en perspectiva, desde la parte posterior, de una columna vertical de paneles de revestimiento frontales (1, 2) dispuestos uno sobre el otro, incluye -en las formas mostradas en las figuras 1-5- un revestimiento frontal de paneles de hormigón prefabricados (1, 2, 3) conformados a efectos de obtener un revestimiento continuo de elementos complementarios. De manera específica, en el caso concreto mostrado en las figuras 3-5, el revestimiento frontal está formado principalmente por paneles con forma de T (1). Los paneles rectangulares (2), que se corresponden con la parte superior de la forma de T, se añadirán a dichos paneles con forma de T (1) a efectos de completar de manera uniforme el revestimiento, así como los paneles con forma de cruz (3), en los que la parte superior de la forma de T se conecta a otro elemento rectangular que se corresponde con una parte inferior de la forma de T. La primera fila de paneles (1, 2, 3) se dispone sobre el bordillo de cimiento (4) que, tal como se ha explicado anteriormente, es perfectamente horizontal y solamente sirve para alinear de manera adecuada dichos paneles (1, 2, 3).

Haciendo referencia nuevamente a la figura 1, en la parte posterior de los paneles (1, 2, 3) están dispuestas dos filas horizontales de elementos de conexión (5) en forma de anillos insertados en el molde de hormigón del propio panel. En la realización a la que se hace referencia en este caso, estos elementos de conexión (5) están hechos de acero recubierto de polímero. Cuando, tal como se ha mencionado previamente, la primera capa de tierra (no mostrada) ha sido depositada y compactada detrás de la primera fila de paneles (2) hasta alcanzar el nivel de la primera fila de elementos de conexión (5), se dispone la primera capa de refuerzo (6) -que en la forma mostrada es una geomalla de material polímero. Esta capa de refuerzo (6) está realizada para quedar entrecruzada con los elementos de conexión (5), mediante una fila de aberturas alineadas, e inmediatamente después la barra de acero recubierta de polímero (7), que actúa como medios de anclaje, se introduce en dichos elementos de conexión (5) y fija el refuerzo (6) a los paneles de revestimiento frontales (1, 2, 3).

En la realización mostrada en la figura 1, la primera capa de refuerzo (6) no está doblada sobre sí misma para ser desenrollada en el mismo nivel (esta posibilidad no se muestra en las figuras), sino que sube verticalmente a lo largo de la parte posterior del panel (2) para alcanzar el nivel de la tierra superior. Una vez se ha llenado y compactado el grosor requerido de tierra, al alcanzar el nivel de la segunda fila de elementos de conexión (5), se repite la operación de anclaje anterior utilizando los elementos de conexión (5) y otra barra de acero (7), y el refuerzo (6) se dispone en una capa adicional hacia la parte posterior o interna de la estructura. En la versión mostrada en la figura 1, el siguiente par de capas de refuerzo (6) también son del mismo tipo y se disponen de la misma manera, mientras que el par de capas de refuerzo superiores (8) están hechas de una geomalla de menor resistencia.

En la realización mostrada esquemáticamente en la figura 2, en la que los elementos correspondientes se indican con los mismos números de referencia que los que se utilizan en otras figuras (incluso aunque las secciones transversales de las barras de anclaje (7) son tan pequeñas que resultan prácticamente invisibles), después de disponer los dos primeros pares de capas de refuerzo (6) del primer tipo como en el caso anterior, se disponen las siguientes capas de refuerzo del tipo de menor resistencia (8), que son cuatro en total. Además, entre la segunda y la tercera de dichas capas, el refuerzo (8) permanece ininterrumpido, doblándose como un bucle y subiendo hasta el siguiente nivel desde el extremo posterior de la estructura de tierra reforzada. De esta manera, la capa de refuerzo permite obtener un anclaje de alta resistencia contra el corrimiento de dicha capa de refuerzo (8) fuera de la obra de tierra.

Tal como se ha mencionado anteriormente, la estructura de tierra reforzada propuesta según la presente invención permite obtener ventajas considerables con respecto a otras estructuras conocidas de características comparables, tanto en términos de velocidad y viabilidad en su disposición como en términos de ahorro de materiales y/o fiabilidad mecánica.

La presente invención se ha descrito haciendo referencia específica a algunas realizaciones concretas de la misma, pero se entenderá que expertos en la materia podrán realizar modificaciones y cambios sin apartarse del ámbito de dicha invención, tal como se define en las reivindicaciones adjuntas.

Claims (14)

1. Estructura de tierra reforzada con un muro de contención vertical, que comprende:

-

una serie de paneles de revestimiento frontales (1-3) dispuestos verticalmente, dispuestos en filas unos sobre los otros y presentando, a unas alturas determinadas, elementos de conexión (5) que sobresalen de la cara posterior de cada panel (1-3) y alineados en una o más filas horizontales;

-

una serie de elementos de refuerzo dispuestos horizontalmente en el interior de la tierra al nivel de cada fila de dichos elementos de conexión (5) dispuestos en la parte posterior de dichos paneles de revestimiento frontales (1-3), y con una capa de tierra dispuesta entre cada capa de refuerzo y la siguiente;

-

una serie de medios de anclaje (7) en cooperación con dichos elementos de conexión a efectos de anclar cada uno de dichos elementos de refuerzo a dichos paneles de revestimiento frontales (1-3),

caracterizada porque dichos elementos de refuerzo son capas de un refuerzo de dos dimensiones (6, 8) y porque como mínimo algunas de dichas capas de refuerzo (6, 8) se extienden como un bucle desde un nivel de tierra hasta el de más arriba, subiendo verticalmente a lo largo de la parte posterior de dichos paneles de revestimiento frontales (1-3), entre una fila horizontal de dichos elementos de conexión (5) y la de más arriba, o a lo largo de la parte posterior de dicha estructura de tierra reforzada, en oposición al revestimiento frontal.

2. Estructura de tierra reforzada, según la reivindicación 1, en la que dichas capas de refuerzo de dos dimensiones (6, 8) consisten en geomallas o geotextiles de material polímero, o están compuestas por un entrelazado o tejido no compacto de material sintético de módulo elevado, posiblemente reforzado con fibra.

3. Estructura de tierra reforzada, según la reivindicación 2, en la que dichas geomallas o geotextiles (6, 8) están hechos de fibras de poliéster cubiertas de polipropileno, de fibras de poliéster cubiertas de PVC, o están hechos totalmente de polietileno de alta densidad (HDPE) y son sometidos a un proceso de tracción monoaxial.

4. Estructura de tierra reforzada, según cualquiera de las reivindicaciones 1-3, en la que dichos paneles de revestimiento frontales (1-3) son paneles de hormigón reforzado prefabricados con una forma de cuadrilátero (2), de cruz (3) o de T (1), combinados para formar un revestimiento continuo de elementos complementarios.

5. Estructura de tierra reforzada, según la reivindicación 4, en la que cada uno de dichos paneles de revestimiento frontales (1-3) está dotado de elementos de conexión (5) que sobresalen de la cara posterior de los mismos y dispuestos en dos filas horizontales.

6. Estructura de tierra reforzada, según la reivindicación 5, en la que dichos elementos de conexión (5) son anillos de acero, posiblemente recubiertos de plástico, o están hechos de acero inoxidable, fibra de compuesto u otro material sintético de alta resistencia, fijados a la parte posterior de dichos paneles de revestimiento frontales (1-3) y en un número variable en cada una de dichas dos filas horizontales.

7. Estructura de tierra reforzada, según la reivindicación 6, en la que dichos medios de anclaje (7) en cooperación con dichos elementos de conexión (5) consisten en una barra de acero, posiblemente recubierta de plástico, o hecha de acero inoxidable o de un material compuesto de alta resistencia a esfuerzos de flexión, adecuada para su introducción en una fila horizontal de dichos elementos de conexión (5), fijando de este modo dicha capa de refuerzo de dos dimensiones (6, 8) a dichos elementos de conexión (5).

8. Estructura de tierra reforzada, según cualquiera de las reivindicaciones 5-7, en la que como mínimo dos de dichas capas de refuerzo (6, 8) se extienden como un bucle desde un nivel de tierra hasta el de más arriba, subiendo verticalmente a lo largo de la parte posterior de dichos paneles de revestimiento frontales (1-3), y fijándose a continuación a dos
filas horizontales de dichos elementos de conexión (5) dispuestos en dos paneles adyacentes verticalmente (1-3).

9. Estructura de tierra reforzada, según cualquiera de las reivindicaciones 5-8, en la que como mínimo dos de dichas capas de refuerzo (8), situadas en la parte superior de dicha estructura, se extienden como un bucle desde un nivel de tierra hasta el de más arriba, subiendo verticalmente a lo largo de la parte posterior de dicha estructura de tierra reforzada, en oposición al revestimiento frontal.

10. Estructura de tierra reforzada, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que dichas capas de refuerzo de dos dimensiones (6, 8) tienen la misma anchura que la de un panel del muro de contención (1-3).

11. Estructura de tierra reforzada, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que a lo largo de la altura de dicha estructura están dispuestas capas de refuerzo de dos dimensiones (6, 8) de resistencia variable, que disminuye desde abajo hacia arriba.

12. Estructura de tierra reforzada, según la reivindicación 1, para la construcción de muros de contención opuestos cercanos entre sí, en la que dicha serie de paneles de revestimiento frontales (1-3) dispuestos verticalmente se corresponden con una serie de paneles de revestimiento frontales (1-3) dispuestos verticalmente en el lado opuesto, y dichas capas de refuerzo (6, 8) están conectadas, a través de sus elementos de conexión (5) y medios de anclaje (7) respectivos, a ambos de dichos muros de contención opuestos.

13. Proceso de construcción de una estructura de tierra reforzada, según la reivindicación 1, que comprende las siguientes operaciones:

a)

crear un bordillo de cimiento horizontal (4) para alinear la primera fila de dichos paneles de revestimiento frontales (1, 2);

b)

disponer verticalmente la primera fila de dichos paneles (1, 2) en dicho bordillo de cimiento (4);

c)

llenar la tierra en el interior de la primera fila de paneles (1, 2) hasta la primera fila de elementos de conexión (5), y compactar la tierra a continuación mediante equipo mecánico adecuado;

d)

disponer una primera capa de refuerzo (6, 8) en la tierra, empezando por la parte posterior de la estructura, hasta dicha fila de elementos de conexión (5);

e)

introducir una fila de aberturas -posiblemente cortadas de manera adecuada- de dicha capa de refuerzo (6, 8) en los elementos de conexión (5), e inmediatamente después introducir uno o más de dichos medios de anclaje (7) en dichos elementos de conexión (5), anclando de este modo la capa de refuerzo (6, 8) a los paneles de revestimiento frontales (1, 2);

f)

doblar la capa de refuerzo (6, 8) sobre sí misma y disponerla hacia atrás, hacia la parte posterior de la estructura, o soportar la parte restante de la capa de refuerzo (6, 8) en la parte posterior de los paneles de revestimiento (1, 2);

g)

disponer verticalmente una segunda fila de paneles (1, 3) en la parte superior de dicha primera fila, y llenar la tierra en el interior de la segunda fila de paneles (1, 3) hasta que el nivel de la tierra alcanza la segunda fila de elementos de conexión (5), compactando la tierra con equipo mecánico adecuado;

h)

si la capa de refuerzo (6, 8) del nivel inferior se ha doblado sobre sí misma, disponer una segunda capa de refuerzo (6, 8) procediendo según las etapas anteriores d) y e) para la primera capa, y soportar a continuación la parte restante de la capa de refuerzo (6, 8) en la parte posterior de los paneles (1, 3);

i)

si la capa de refuerzo (6, 8) del nivel inferior se ha soportado en la parte posterior de los paneles (1-3), proceder según la etapa anterior e) para la primera capa, y disponer a continuación la capa de refuerzo (6, 8) hacia atrás, hacia la parte posterior de la estructura;

y seguir llevando a cabo dichas operaciones hasta que se alcance la altura requerida de la obra de tierra.

14. Proceso, según la reivindicación 13, que, después de una operación del tipo según la etapa i), comprende además las siguientes operaciones:

j)

soportar la parte restante de la capa de refuerzo (6, 8) desde la parte posterior de dicha estructura de tierra reforzada;

k)

llenar la tierra en el interior de la fila correspondiente de paneles de revestimiento frontales (1-3) hasta el nivel de la siguiente fila de elementos de conexión (5), compactando la tierra con equipo mecánico adecuado;

l)

disponer dicha parte restante de la capa de refuerzo (6, 8) en la tierra, empezando por la parte posterior de la estructura hasta dicha fila de elementos de conexión (5).