ES2337315T3 - Banda de estabilizacion destinada a utilizarse en estructuras de suelo reforzado. - Google Patents
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Abstract
Banda de estabilización destinada a utilizarse en estructuras de suelo reforzado, caracterizada porque comprende unas muescas (16) y/o muescas (17) premarcadas, que desembocan lateralmente, y que permiten imponer un radio de curvatura limitado a dicha banda de estabilización.
Description
Banda de estabilización destinada a utilizarse
en estructuras de suelo reforzado.
La presente invención se refiere a una banda de
estabilización destinada a utilizarse en estructuras de suelo
reforzado o tierra armada, así como al uso de una banda de este tipo
para la construcción de estructuras de suelo reforzado o tierra
armada.
Una estructura de suelo reforzado asocia un
terraplén compactado, un paramento y refuerzos conectados o no al
paramento.
Pueden utilizarse diversos tipos de refuerzos:
refuerzos metálicos, por ejemplo varillas de acero galvanizado, o
bandas flexibles de estabilización, por ejemplo a base de fibras de
poliéster. Se colocan en el suelo con una densidad que depende de
las tensiones que puedan ejercerse en la estructura. Pueden citarse,
por ejemplo, los esfuerzos de empuje del terreno resistidos por el
rozamiento entre el suelo y los refuerzos.
El paramento suele realizarse a partir de
elementos prefabricados de hormigón, en forma de losas o de bloques,
yuxtapuestos para recubrir la cara frontal de la estructura.
En algunos casos, los refuerzos se prevén en
forma de bandas flexibles sensiblemente paralelepipédicas, por
ejemplo, cuyas caras son rectángulos. Normalmente, tales bandas
presentan un ancho más grande que su espesor, por ejemplo, diez
veces más grande, incluso 100 veces más grande.
Tales bandas flexibles pueden presentar una
longitud de aproximadamente 3 a 10 metros, aunque pueden emplearse
bandas más cortas o más largas. El ancho de tales bandas está
comprendido generalmente entre 4 y 6 centímetros aunque sea posible
emplear bandas de ancho que van hasta 10 ó 25 centímetros, incluso
más. Su espesor varia, por ejemplo, desde aproximadamente 1
milímetro hasta varios centímetros y generalmente está comprendido
entre 1 y 6 milímetros.
Existen bandas de estabilización no reforzadas o
reforzadas por medio, por ejemplo, de fibras o hilos paralelos.
El fin de las bandas de estabilización es el de
transmitir las fuerzas del suelo o la tierra y así distribuir los
esfuerzos.
En particular, es necesario transmitir las
fuerzas entre una banda y el terraplén en el que está colocada. Por
tanto, la banda debe tener una superficie suficiente para
desarrollar por rozamiento la resistencia al cortante exigida por
unidad de longitud.
Además, la banda preferentemente puede
transmitir los esfuerzos por toda su longitud, permitiendo una gran
resistencia a la tracción.
Una solución conocida del experto en la técnica
consiste en utilizar bandas paralelepipédicas de polietileno
reforzadas con fibras de poliéster dispuestas paralelamente entre si
en el volumen de dicha banda.
Otra solución, descrita en el documento WO
95/11351, consiste en utilizar bandas que comprenden una parte
longitudinal en forma de una parte central para resistir una fuerza
de tracción. La parte central tiene dos partes laterales que
sobresalen lateralmente a ambos lados de la parte central para rozar
con la tierra. La parte central también comprende un conjunto de
fibras dispuestas con objeto de reforzar la resistencia a la
tracción.
Otro ejemplo de banda de estabilización se
describe en el documento WO 2007/086634.
El uso de tales bandas de estabilización en
estructuras de suelo reforzado puede presentar dificultades en
particular durante la presencia de obstáculos en la estructura. Por
ejemplo, la presencia de pilares de soporte verticales o de
canalizaciones puede estorbar en la disposición de las bandas de
estabilización.
En efecto, una banda de estabilización de este
tipo presenta estructuralmente una gran rigidez en su plano de
apoyo. Por tanto, es muy difícil imponer una desviación a tales
bandas con objeto de rodear los eventuales obstáculos.
Una banda de estabilización de este tipo se
dispone generalmente en plano, estando su ancho y su longitud
sensiblemente en un plano horizontal, que define así el plano
principal de una banda de estabilización de este tipo.
Es un objetivo de la presente invención proponer
una banda de estabilización a la que es posible imponer una
desviación.
La invención propone así una banda de
estabilización destinada a utilizarse en estructuras de suelo
reforzado que comprende muescas y/o muescas premarcadas, que
desembocan lateralmente, que permiten imponer un radio de curvatura
limitado a dicha banda.
Según la invención, se entiende por "que
desembocan lateralmente" una muesca o muesca premarcada de la que
un extremo se sitúa en el volumen de la banda y otro extremo
desemboca en la superficie de la banda en su lado lateral.
De manera ventajosa, las muescas o muescas
premarcadas permiten imponer una desviación a la banda de
estabilización al tiempo que se conserva una rigidez suficiente de
la banda y una vida útil suficiente para garantizar la
estabilización de la estructura de suelo reforzado.
Una banda de estabilización según la invención
puede comprender además una o varias de las características
opcionales siguientes, consideradas individualmente o según todas
las combinaciones posibles:
dicha banda comprende al menos un par de muescas
o muescas premarcadas, estando dispuesta cada muesca o muesca
premarcada de dicho al menos un par de manera simétrica a ambos
lados del eje longitudinal de dicha
banda,
banda,
dicha banda se prevé en forma de una banda
sensiblemente paralelepipédica, por ejemplo, cuyas caras son
rectángulos,
las muescas o muescas premarcadas se extienden
sensiblemente en el plano principal de dicha banda y según el ancho
de dicha banda,
dicha banda comprende una matriz a base de
polímeros, por ejemplo, a base de polietileno;
las muescas y/o muescas premarcadas son
adecuadas para permitir imponer un radio de curvatura sensiblemente
en el plano principal de dicha banda de estabilización;
dicha banda comprende una parte central que se
extiende sensiblemente a lo largo del eje longitudinal de dicha
banda, teniendo dicha parte central partes que sobresalen
lateralmente, donde dichas partes laterales comprenden muescas y/o
muescas premarcadas;
las muescas y/o muescas premarcadas que
desembocan lateralmente están dispuestas a intervalos regulares en
la parte lateral de dicha banda;
las muescas y/o muescas premarcadas que
desembocan lateralmente están dispuestas a intervalos irregulares en
la parte lateral de dicha banda;
dichas partes laterales presentan un espesor más
pequeño que dicha parte central respecto a las que sobresalen;
dicha parte central comprende un refuerzo
longitudinal adecuado para resistir a tracción;
dicho refuerzo longitudinal es un cordón
polimérico y/o fibras o hilos poliméricos;
la parte lateral se extiende
longitudinalmente.
La invención tiene también por objeto el uso de
una banda de estabilización según la invención para la construcción
de una estructura de suelo reforzado.
La invención también se refiere a una estructura
de suelo reforzado que comprende al menos una banda de
estabilización según la invención.
La invención también tiene por objeto un
procedimiento de construcción de una estructura de suelo reforzado,
en el que se dispone un paramento según una cara frontal de la
estructura que delimita un volumen que va a terraplenarse, se
disponen refuerzos en una zona de dicho volumen, se aporta material
de terraplén en dicho volumen y se compacta el material de
terraplén, caracterizado porque dichos refuerzos comprenden al menos
una banda de estabilización según la invención.
El procedimiento de construcción de una
estructura de suelo reforzado según la invención puede comprender
una etapa en la que se impone un radio de curvatura comprendido
entre 1 y 10 metros a dicha banda de estabilización, así como una
etapa en la que se recortan muescas en dicha al menos una banda de
estabilización en el momento de la colocación.
Es posible imponer a la banda de estabilización
una pluralidad de rayos de curvatura y obtener así todas las formas
de recorrido imaginables.
\newpage
El procedimiento de construcción de una
estructura de suelo reforzado según la invención puede comprender
además la disposición de las bandas de estabilización sobre un mismo
plano así como la apertura de ciertas muescas premarcadas que
desembocan lateralmente en el momento de la disposición de las
bandas de estabilización.
La invención se comprenderá mejor con la lectura
de la descripción siguiente, dada únicamente a modo de ejemplo y
realizada haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los
que:
- la figura 1 es una vista esquemática en
perspectiva de un primer modo de realización con muescas
laterales;
- la figura 2 es una vista esquemática en
perspectiva de un segundo modo de realización con muescas que
desembocan lateralmente;
- la figura 3 es una vista esquemática en
perspectiva de un tercer modo de realización con muescas premarcadas
que desembocan lateralmente;
- la figura 4 es una vista esquemática en corte
lateral de una estructura de suelo reforzado según la invención
durante su realización.
Por motivos de claridad, los diferentes
elementos representados en las figuras no están necesariamente a
escala.
Se entiende por "longitudinal" la dirección
según el eje longitudinal de la banda, siendo la dirección
"lateral" una dirección sensiblemente perpendicular a la
dirección longitudinal.
Se entiende por "cordón" un ensamblaje
obtenido por torsión o trenzado de al menos tres fibras compuestas
por una pluralidad de hilos, por ejemplo, de al menos tres hilos, de
material textil, sintético, plástico, metálico o de una combinación
de estas diferentes fibras o hilos.
Los cordones elegidos pueden ser, por ejemplo,
finos, con un diámetro del orden del milímetro, o de mayor espesor,
con un diámetro del orden del centímetro.
En el sentido de la invención, "muesca
premarcada" designa una parte de la banda de estabilización
preparada con vistas a recortarse para formar una muesca que
desemboca lateralmente. La muesca premarcada puede ser abierta para
obtener la muesca que desemboca lateralmente por medio de un pequeño
esfuerzo, por ejemplo, curvando la banda de estabilización o incluso
rompiendo puntos de unión entre la muesca premarcada y la banda de
estabilización.
La muesca premarcada puede consistir, por
ejemplo, en un recorte discontinuo o un adelgazamiento del material
según la muesca deseada, o incluso en una zona débil adecuada para
desgarrarse o para degradarse para formar una muesca.
Se ha representado en la figura 1 una vista en
perspectiva de un primer modo de realización de una banda de
estabilización según la invención.
En este primer modo de realización, la banda
(10) de estabilización comprende una parte (12) central que se
extiende sensiblemente a lo largo del eje longitudinal (A) de la
banda (10) de estabilización. Sobresaliendo lateralmente a cada lado
de la parte (12) central, la banda (10) de estabilización comprende
dos partes (14) laterales. Cada parte lateral comprende muescas (16)
que desembocan lateralmente dispuestas de manera regular en la parte
(14) lateral sensiblemente de manera lateral a la parte (12)
central.
La parte (12) central puede ser de material de
plástico tal como polietileno, polipropileno o PVC.
En este modo de realización, las partes (14)
laterales comprenden una pluralidad de muescas (16) que desembocan
lateralmente dispuestas de manera regular con objeto de permitir
imponer un radio de curvatura en toda la longitud de la banda
(10).
Las muescas en este modo de realización
presentan una forma sensiblemente triangular, aunque podrían
asimismo presentar una forma rectangular, curva o irregular o
incluso una combinación de estas diferentes formas.
En el caso de muescas triangulares, debe tenerse
en cuenta la elección del ángulo (\alpha) en el vértice de dicho
triángulo.
En efecto, cuanto mayor sea el ángulo
(\alpha), más importante será la curvatura que puede darse a la
banda de estabilización.
\newpage
No obstante, el ángulo (\alpha) en el vértice
de la muesca triangular no debería aumentarse excesivamente, ya que
pudiera conllevar una reducción del material que constituye las
partes laterales, de modo que se diera como resultado una
disminución perjudicial de la superficie de rozamiento con el
suelo.
Por tanto, puede determinarse un equilibrio.
Así, por ejemplo, el ángulo (\alpha) es inferior o igual a 90º,
por ejemplo, inferior o igual a 50º, por ejemplo, superior o igual a
20º, por ejemplo, superior o igual a 40º.
En otro modo de realización, representado en la
figura 2, dicha banda (10) de estabilización según la invención,
comprende una parte (12) central que se extiende sensiblemente a lo
largo del eje longitudinal de dicha banda.
Dicha parte (12) central comprende un refuerzo
(18) longitudinal adecuado para resistir a tracción y que puede
admitir un radio de curvatura en el plano principal de la banda.
En el modo de realización representado en la
figura 2, el refuerzo longitudinal es en forma de uno o varios
cordones (18) trenzados, aunque también podría ser en forma de uno o
varios cordones torsionados o de fibras poliméricas.
El refuerzo longitudinal puede estar comprendido
asimismo en el conjunto del volumen de la banda y no solamente en la
parte central. Las partes laterales pueden a su vez comprender
refuerzos longitudinales.
La parte (12) central se prolonga lateralmente
sobre dos lados mediante dos partes (14) laterales que sobresalen
respecto a dicha parte (12) central, en forma de aletas.
Las dos partes (14) laterales presentan un
espesor más pequeño que la parte (12) central.
Una o las dos parte(s) (14)
lateral(es) puede(n) estar dotada(s) de
nervaduras y/o de ondulación y/o de perforaciones o de cualquier
otro medio conocido por el experto en la técnica para mejorar la
interacción por rozamiento con la tierra. Dichas partes (14)
laterales comprenden muescas (16) que desembocan lateralmente.
Como en el modo de realización de la figura 2,
las muescas presentan una forma sensiblemente triangular, aunque
podrían asimismo presentar una forma rectangular, curva o irregular
o incluso una combinación de estas diferentes formas.
Según otro modo de realización representado en
la figura 3, la banda según la invención puede comprender muescas
(17) premarcadas.
La banda (10) de estabilización representada en
la figura 3 comprende una parte (12) central que se extiende
sensiblemente a lo largo del eje longitudinal de dicha banda.
Dicha parte (12) central comprende una matriz de
polietileno reforzado de fibras (19) de poliéster dispuestas
paralelamente entre si en el volumen de dicha parte (12)
central.
En este modo de realización, las partes (14)
laterales comprenden una pluralidad de muescas (17) premarcadas que
desembocan lateralmente dispuestas de manera regular con objeto de
permitir imponer un radio de curvatura en toda la longitud de la
banda (10) una vez abiertas estas muescas (17) premarcadas.
Las muescas (17) premarcadas que desembocan
lateralmente en este modo de realización presentan una forma
sensiblemente triangular, aunque podrían asimismo presentar una
forma rectangular, curva o irregular o incluso una combinación de
estas diferentes formas.
En el caso de muescas premarcadas triangulares,
debe tenerse en cuenta la elección del ángulo (\alpha) en el
vértice de dicho triángulo.
Por los mismos motivos explicados en detalle
durante la descripción del modo de realización de la figura 1, el
ángulo (\alpha) en el vértice de dicho triángulo puede elegirse
inferior o igual a 90º, por ejemplo, inferior o igual a 50º, por
ejemplo, superior o igual a 20º, por ejemplo, superior o igual a
40º.
El uso de muescas premarcadas que desembocan
lateralmente permite reducir la superficie de las aletas únicamente
cuando se desee. En efecto, es preferible tener una gran superficie
de contacto entre los bordes laterales y la tierra, o el suelo, con
el fin de aumentar el rozamiento entre la banda de estabilización y
el suelo, y así reforzar el suelo.
Una banda según la invención puede producirse,
por ejemplo, por extrusión, coextrusión, laminado o cualquier otra
técnica conocida por el experto en la técnica para producir bandas
de metal o de polímero.
Las muescas y/o muescas premarcadas que
desembocan lateralmente de las bandas según la invención pueden
obtenerse por medio de un procedimiento de fabricación tal como se
describe en el documento WO 95/11351. Un procedimiento de este tipo
puede comprender el paso de la banda de estabilización entre dos
rodillos rotatorios que disponen en su periferia de un perfil
apropiado que permite el recorte de las muescas y/o muescas
premarcadas que desembocan lateralmente en las bandas.
La invención también se refiere a un
procedimiento de construcción de una estructura de suelo
reforzado.
La figura 4 ilustra un procedimiento de este
tipo. Un terraplén (21) compactado, en el que se distribuyen bandas
(10) de estabilización según la invención, está delimitado en el
lado frontal de la estructura por un paramento (23) constituido
mediante la yuxtaposición de elementos (24) prefabricados y en el
lado posterior por el terreno (25) contra el que se levanta el muro
de contención.
El terraplén (21) compactado representado en la
figura 4 comprende un pilar (22) de cimentación de hormigón. Las
bandas de estabilización según la invención pueden rodear el pilar
(22) gracias a sus muescas y/o muescas premarcadas.
Para garantizar la cohesión del muro de
contención, las bandas (10) de estabilización pueden conectarse a
los elementos (24) de paramento y extenderse sobre una cierta
distancia en el interior del terraplén (21). Estas bandas (10) de
estabilización contribuyen a reforzar el suelo situado en una zona
reforzada (Z) en la parte posterior del paramento (23).
En esta zona reforzada (Z), el material del
terraplén (21) presenta una gran cohesión gracias a las bandas (10)
de estabilización. Es así con vistas a resistir a las tensiones de
cortante que se ejercen debido a esfuerzos de tracción
experimentados por las bandas (10) de estabilización.
La conexión de las bandas de estabilización a la
parte posterior de los elementos (24) de paramento garantiza la
sujeción del paramento aplicado contra terraplenes que pueden ser de
gran volumen.
En una realización posible, las bandas (10) de
estabilización se integran durante la fabricación de los elementos
(24) de paramento. En el caso frecuente en el que los elementos (24)
son prefabricados de hormigón, una parte de las bandas (10) de
estabilización puede estar insertada en el hormigón moldeado de un
elemento (24). En el ejemplo de configuración de estructura
ilustrado por la figura 4, las bandas (10) de estabilización están
dispuestas en planos horizontales sensiblemente paralelos entre si
sobre la altura de la estructura.
Para edificar la estructura presentada en la
figura 4, puede procederse según lo siguiente:
- a)
- colocar una parte de los elementos (24) de paramento y del pilar (22) de cimentación con el fin de poder aportar a continuación material de terraplén hasta una cierta altura. De manera conocida, el montaje y la colocación de los elementos de paramento pueden facilitarse mediante elementos de ensamblaje colocados entre éstos;
- b)
- instalar las bandas (10) de estabilización sobre el terraplén ya presente imponiéndoles un radio de curvatura con objeto de rodear un obstáculo, especialmente el pilar (22) de cimentación;
- c)
- aportar material de terraplén por encima de la capa de bandas (10) de estabilización que acaba de instalarse, hasta el siguiente nivel de bandas (10) de estabilización. Este material de terraplén se compacta a medida que se aporta;
- d)
- repetir las etapas a) a c) hasta llegar al nivel superior del terraplén.
\vskip1.000000\baselineskip
Las bandas de estabilización pueden ya
comprender muescas y/o muescas premarcadas que desembocan
lateralmente, el operario puede abrir las muescas premarcadas, por
ejemplo, vaciarlas in situ, justo antes de la colocación de
las bandas. Además, el operario puede recortar las muescas in
situ en la estructura, incluso en el momento de la colocación,
en función de los obstáculos que deban rodearse.
Una herramienta puede permitir realizar las
muescas in situ, por ejemplo pinzas de corte o una pinza de
corte con dos series de láminas enfrentada entre si, estando cada
serie dispuesta según la muesca deseada, por ejemplo, en
"V".
Debe observarse que pueden aportarse numerosas
variantes a la estructura descrita anteriormente y a su
procedimiento de realización.
La invención no se limita a estos tipos de
realización y debe interpretarse de manera no limitativa y
englobando cualquier modo de realización equivalente.
\newpage
Esta lista de referencias citadas por el
solicitante se dirige únicamente a ayudar al lector y no forma parte
del documento de patente europea. Incluso si se ha procurado el
mayor cuidado en su concepción, no se pueden excluir errores u
omisiones y el OEB declina toda responsabilidad a este respecto.
- \bullet WO 9511351 A (0012) (0061)
- \bullet WO 2007086634 A (0013).
Claims (14)
1. Banda de estabilización destinada a
utilizarse en estructuras de suelo reforzado, caracterizada
porque comprende unas muescas (16) y/o muescas (17) premarcadas, que
desembocan lateralmente, y que permiten imponer un radio de
curvatura limitado a dicha banda de estabilización.
2. Banda de estabilización destinada a
utilizarse en estructuras de suelo reforzado, según la
reivindicación 1, caracterizada porque comprende una matriz a
base de polímeros, por ejemplo, a base de polietileno.
3. Banda de estabilización destinada a
utilizarse en estructuras de suelo reforzado, según una de las
reivindicaciones 1 ó 2, caracterizada porque las muescas (16)
y/o muescas (17) premarcadas son adecuadas para permitir imponer un
radio de curvatura sensiblemente en el plano principal de dicha
banda de estabilización.
4. Banda de estabilización destinada a
utilizarse en estructuras de suelo reforzado, según una cualquiera
de las reivindicaciones anteriores, que comprende una parte (12)
central que se extiende sensiblemente a lo largo del eje (A)
longitudinal de la banda de estabilización, teniendo dicha parte
(12) central partes (14) que sobresalen lateralmente,
caracterizada porque dichas partes laterales (14) comprenden
muescas (16) y/o muescas premarcadas (17).
5. Banda de estabilización destinada a
utilizarse en estructuras de suelo reforzado, según la
reivindicación 4, caracterizada porque las muescas (16) y/o
muescas premarcadas (17), que desembocan lateralmente, están
dispuestas a intervalos regulares en la parte (14) lateral.
6. Banda de estabilización destinada a
utilizarse en estructuras de suelo reforzado, según una de las
reivindicaciones 4 ó 5, caracterizada porque las partes (14)
laterales presentan un espesor más pequeño que la parte (12) central
respecto a la que sobresalen.
7. Banda de estabilización destinada a
utilizarse en estructuras de suelo reforzado, según una cualquiera
de las reivindicaciones 4 a 6, caracterizada porque la parte
(12) central comprende un refuerzo (18, 19) longitudinal adecuado
para resistir a tracción.
8. Banda de estabilización destinada a
utilizarse en estructuras de suelo reforzado, según la
reivindicación 7, caracterizada porque el refuerzo (18, 19)
longitudinal es un cordón polimérico y/o fibras o hilos
poliméricos.
9. Banda de estabilización destinada a
utilizarse en estructuras de suelo reforzado, según una cualquiera
de las reivindicaciones 4 a 8, caracterizada porque la parte
(14) lateral se extiende longitudinalmente.
10. Uso de una banda de estabilización, según
una cualquiera de las reivindicaciones anteriores para la
construcción de una estructura de suelo reforzado.
11. Estructura de suelo reforzado que comprende
al menos una banda de estabilización según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 9.
12. Procedimiento de construcción de una
estructura de suelo reforzado, en el que se dispone un paramento
(24) según una cara frontal de la estructura que delimita un volumen
que va a terraplenarse, se disponen refuerzos en una zona de dicho
volumen, se aporta material (21) de terraplén en dicho volumen y se
compacta el material (21) de terraplén, caracterizado porque
dichos refuerzos comprenden al menos una banda de estabilización
según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9.
13. Procedimiento de construcción de una
estructura de suelo reforzado según la reivindicación 12,
caracterizado porque se impone un radio de curvatura
comprendido entre 1 y 10 metros a dicha banda de estabilización.
14. Procedimiento de construcción de una
estructura de suelo reforzado según una de las reivindicaciones 12 ó
13, caracterizado porque se recortan muescas en dicha al
menos una banda de estabilización en el momento de la
colocación.
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