ES2374127B2

ES2374127B2 - PROCEDURE OF ADEQUACY OF THE MANUFACTURING PROCESS OF STEEL WIRE MESTS FOR EMPLOYMENT AS FLEXIBLE MEMBRANES IN TALUD STABILIZATION SYSTEMS.

Info

Publication number: ES2374127B2
Application number: ES201000087A
Authority: ES
Inventors: Juan Antonio Torres Vila; Jesús Miguel Llano Flórez; Carlos Manuel Torres Vila
Original assignee: 3s Geotecnia Y Tecnologia S L; 3s Geotecnia Y Tecnologia Sl
Current assignee: 3s Geotecnia Y Tecnologia S L; 3s Geotecnia Y Tecnologia Sl
Priority date: 2010-01-21
Filing date: 2010-01-21
Publication date: 2012-10-16
Anticipated expiration: 2030-01-21
Also published as: ES2374127A1

Abstract

Procedimiento de adecuación del proceso de fabricación de las mallas de alambre de acero para su empleo como membranas flexibles en sistemas de estabilización de taludes que modifica sus propiedades mecánicas de comportamiento carga-deformación al eliminar la mayor parte de la deformación estructural permanente, al someter un sector de malla de ancho variable, longitud y luz interior inicial a un proceso de precarga o predeformación, que provoque un aumento de la longitud final y la reducción de la luz interior de las espiras de la malla, lo que permite su aplicación como membrana flexible de un sistema de estabilización y protección de taludes así como en otras aplicaciones en las que sean empleadas en calidad de elementos con carácter estructural.Procedure for adapting the manufacturing process of steel wire meshes for use as flexible membranes in slope stabilization systems that modifies their mechanical properties of load-deformation behavior by eliminating most of the permanent structural deformation, by subjecting a sector of mesh of variable width, length and interior light initial to a preload or pre-deformation process, which causes an increase in the final length and reduction of the interior light of the turns of the mesh, which allows its application as a flexible membrane of a slope stabilization and protection system as well as in other applications where they are used as structural elements.

Description

Procedimiento de adecuación del proceso de fabricación de las mallas de alambre de acero para su empleo como membranas ﬂexibles en sistemas de estabilización de taludes. Procedure for adapting the manufacturing process of steel wire meshes for use as flexible membranes in slope stabilization systems.

Sector de la técnica Technical sector

De manera genérica la invención se encuentra dentro de los campos de aplicación en el que se utilizan mallas de alambre de acero como elementos con carácter y función estructural. In general, the invention is within the fields of application in which steel wire meshes are used as elements with character and structural function.

En particular, dentro del campo de la Geotecnia, se encuentra enmarcada dentro de las soluciones de aplicación de los sistemas para la estabilización y protección de taludes en desmontes o laderas naturales en los que se emplean membranas ﬂexibles para su combinación con un sistema de anclajes al terreno, tanto de tipo activo como pasivo, así como su empleo en sistemas de protección frente a desprendimientos y caídas de rocas. In particular, within the field of Geotechnics, it is framed within the solutions of application of the systems for the stabilization and protection of slopes in natural clearings or slopes in which ﬂ exible membranes are used for their combination with a system of anchorages to the terrain, both active and passive, as well as its use in protection systems against landslides and rock falls.

Estado de la técnica State of the art

Son conocidos y de uso ampliamente extendidos en gran número de aplicaciones, antecedentes relativos a diferentes tipos de mallas de alambre de acero, principalmente en cerramientos y en usos industriales. They are widely known and widely used in a large number of applications, antecedents relating to different types of steel wire meshes, mainly in enclosures and industrial uses.

De manera general, se hace referencia a aquellas aplicaciones en las que las mallas de alambre de acero son utilizadas como elementos con función estructural, y de manera particular a aquellas aplicaciones en las que son empleadas como elementos para el soporte o reparto de esfuerzos generados por movimientos del terreno, bien de manera individual o combinados con otros elementos o materiales. In general, reference is made to those applications in which steel wire meshes are used as elements with structural function, and in particular to those applications in which they are used as elements for the support or distribution of efforts generated by terrain movements, either individually or in combination with other elements or materials.

En el campo de tratamiento de taludes y laderas está ampliamente extendido el empleo de mallas de alambre de acero simplemente colgadas de la parte superior del talud o ladera. En este caso, se trata de medidas preventivas que sirven de guiado de los pequeños desprendimientos hacia las cunetas o áreas de captación en los laterales de la vía o zona a proteger. In the field of slope and slope treatment, the use of steel wire meshes simply hung from the top of the slope or slope is widespread. In this case, these are preventive measures that guide the small landslides towards the ditches or catchment areas on the sides of the road or area to be protected.

De manera particular, relativo al campo referido en el que se enmarca el objeto de la presente invención, también son conocidas aplicaciones en las que se emplean las referidas mallas de alambre de acero como elementos constituyentes de sistemas ﬂexibles de estabilización y protección de taludes que emplean membranas ﬂexibles, combinadas en todo caso con un sistema de anclajes tanto activos como pasivos anclados en la zona estable del terreno. In particular, relative to the referred field in which the object of the present invention is framed, applications are also known in which the referred steel wire meshes are used as constituent elements of flexible stabilization and slope protection systems that use ﬂ exible membranes, combined in any case with a system of both active and passive anchors anchored in the stable area of the terrain.

Generalmente, dicha membrana ﬂexible está constituida por una malla de alambre de acero la cual, sometida a esfuerzos de tracción y vinculada con elementos de arriostre, sirve de cobertura de la superﬁcie de la zona a estabilizar trabajando como elemento de soporte o reparto de la presión estabilizadora al ser sometidas a esfuerzos de tracción. Generally, said flexible membrane is constituted by a steel wire mesh which, subjected to tensile stresses and linked with bracing elements, serves as a cover for the surface of the area to be stabilized working as a support or pressure distribution element. stabilizer when subjected to tensile stress.

Estos sistemas ﬂexibles de estabilización tienen por función evitar los desprendimientos y los movimientos de las masas de suelo y rocas inestables del talud ﬁjando dichas masas o elementos inestables en su posición original evitando su movilización y desprendimiento. These flexible stabilization systems have the function of preventing the landslides and movements of the unstable soil masses and rocks of the slope by fixing said unstable masses or elements in their original position avoiding their mobilization and detachment.

Dentro de los sistemas de estabilización que emplean membranas ﬂexibles, se pueden diferenciar fundamentalmente dos tipos según su combinación con anclajes pasivos o activos, variando la forma de trabajo y comportamiento de los componentes del sistema. Within the stabilization systems that employ flexible membranes, two types can be fundamentally differentiated according to their combination with passive or active anchors, varying the way of work and behavior of the system components.

El comportamiento de un sistema ﬂexible de estabilización combinado con anclajes pasivos consiste en que el empuje ejercido por el terreno (1) es trasmitido a la membrana ﬂexible (2). Si la membrana transmite los esfuerzos de tracción (3) a los cables de refuerzo y arriostre (4) y de ellos a los anclajes (5) que disipan los esfuerzos en la zona estable del terreno, se puede dar tanto el modelo físico dé comportamiento unidireccional (Figura 1) como el modelo físico de comportamiento bidireccional (Figura 2). Si la membrana transmite los esfuerzos directamente a los anclajes, sin la disposición de cables o elementos adicionales, se obtiene el modelo físico de comportamiento puntual (Figura 3). En todos los casos, en la cabeza de los anclajes se disponen placas especiales de ﬁjación (6) con tuerca (7) para la transmisión de los esfuerzos. The behavior of a flexible stabilization system combined with passive anchors is that the thrust exerted by the ground (1) is transmitted to the flexible membrane (2). If the membrane transmits the tensile stresses (3) to the reinforcement and bracing cables (4) and from them to the anchors (5) that dissipate the stresses in the stable area of the ground, both the physical model of behavior can be given unidirectional (Figure 1) as the physical model of bidirectional behavior (Figure 2). If the membrane transmits the stresses directly to the anchors, without the provision of cables or additional elements, the physical model of punctual behavior is obtained (Figure 3). In all cases, special fixing plates (6) with nut (7) are arranged at the head of the anchors to transmit the forces.

En un sistema ﬂexible de estabilización combinado con anclajes activos, los cuales son inicialmente pretensados y por tanto puestos en carga, se ejerce una presión distribuida sobre toda la superﬁcie del terreno a través de la membrana ﬂexible mediante su tensión y curvatura, por lo cual la membrana debe estar adosada convenientemente a la superﬁcie de manera que sea capaz de transmitir al terreno la carga que recibe de los anclajes a través de los cables de refuerzo, disponiendo en todo caso en la cabeza de los anclajes placas especiales de ﬁjación y reparto de carga. In a ﬂ exible stabilization system combined with active anchors, which are initially prestressed and therefore placed in load, a distributed pressure is exerted over the entire surface of the ground through the ﬂ exible membrane by means of its tension and curvature, whereby the The membrane must be conveniently attached to the surface so that it is capable of transmitting to the ground the load it receives from the anchors through the reinforcement cables, having special fixing and load distribution plates in the head of the anchors .

En cualquiera de los casos, para garantizar el correcto funcionamiento del sistema de estabilización con membrana ﬂexible, tanto con anclajes de tipo activo como pasivo, se requiere el cumplimiento estricto de un procedimiento de instalación detallado respetando la secuencia de las operaciones a realizar, de manera que se cumplan las hipótesis de diseño y de cálculo del mismo, y por tanto poder asegurar posteriormente su correcto funcionamiento. In any of the cases, to guarantee the correct functioning of the stabilization system with flexible membrane, both with active and passive type anchors, strict compliance with a detailed installation procedure is required respecting the sequence of the operations to be carried out, in a manner that the design and calculation assumptions of the same are fulfilled, and therefore be able to subsequently ensure its correct operation.

Para la aplicación descrita con anterioridad, la utilización de membranas dentro de sistemas ﬂexibles de estabilización de taludes, se han venido empleando soluciones basadas en paneles de redes de cable de acero sobre mallas de alambre de acero que conforman conjuntamente la membrana, así como diferentes tipos mallas de alambre de acero conformando la membrana por si misma, en todos los casos con su combinación con anclajes al terreno. For the application described above, the use of membranes within flexible slope stabilization systems has been using solutions based on steel cable net panels on steel wire meshes that together form the membrane, as well as different types steel wire meshes forming the membrane by itself, in all cases with its combination with ground anchors.

Las soluciones que emplean paneles de redes de cable de acero resultan eﬁcientes dada su elevada capacidad de soporte de empujes del terreno así como por la baja deformabilidad de la membrana que conforma. Estas soluciones, las cuales la práctica y la experiencia han sancionado como positivas durante los últimos años, presentan el inconveniente de su alto coste, el elevado número de componentes así como la complejidad de la instalación y el bajo rendimiento de la misma. De manera general, su aplicación requiere del empleo de mallas de alambre de acero como elemento de cierre de la cuadrícula interior de la red de cables y como elemento secundario que permite el montaje sobre el talud de dichos paneles de red de cable de acero, si bien no tienen función estructural alguna dentro del sistema. The solutions that use panels of steel cable networks are efficient given their high capacity to support ground thrusts as well as the low deformability of the membrane that forms. These solutions, which practice and experience have sanctioned as positive in recent years, have the disadvantage of their high cost, the high number of components as well as the complexity of the installation and its low performance. In general, its application requires the use of steel wire meshes as a closing element of the internal grid of the cable network and as a secondary element that allows the installation of said steel cable network panels on the slope, if They have no structural function within the system.

En cuanto a los diferentes tipos de mallas de alambre de acero empleadas por sí solas como membranas ﬂexibles en sistemas de estabilización, diﬁeren entre sí generalmente por sus diferentes entramados o conﬁguraciones, por su procedimiento de fabricación, por el tamaño del reticulado interior, por el empleo de diferentes diámetros y resistencias de los alambres, por el uso de diferentes tipos de protección anticorrosiva o por la disposición de varios alambres de acero. As for the different types of steel wire meshes used alone as flexible membranes in stabilization systems, they generally differ from each other by their different frameworks or con ﬁ gurations, by their manufacturing process, by the size of the internal reticulate, by the use of different diameters and resistance of the wires, by the use of different types of corrosion protection or by the arrangement of several steel wires.

En general, en todos los casos se ha partido de una tipología de malla de alambre de acero existente previamente y desarrollada originalmente para aplicaciones de uso general y nunca de manera especíﬁca como elemento de compromiso estructural como membrana ﬂexible dentro de un sistema de estabilización, sin una adecuación previa de las características de la malla en función de la aplicación particular en la que se iban a emplear, y en particular al comportamiento carga-deformación de la misma. In general, in all cases it has been based on a typology of steel wire mesh previously existing and originally developed for general use applications and never specifically as a structural compromise element as a flexible membrane within a stabilization system, without a prior adaptation of the characteristics of the mesh depending on the particular application in which they were to be used, and in particular the load-deformation behavior of the same.

Dentro de las diferentes mallas de alambre de acero, son usuales los que disponen de retícula interior hexagonal, también conocidos como mallas de doble o triple torsión (Figura 4), los cuales se consiguen por un proceso de fabricación por trenzado en el que las mallas individuales surgen por la torsión reiterada entre sí de dos alambres en sentido alterno, con lo que estos puntos torcidos discurren en la dirección longitudinal del trenzado y los alambres individuales transcurren diagonalmente a un lado y al otro. Within the different steel wire meshes, those with a hexagonal inner grid are also known, also known as double or triple twist meshes (Figure 4), which are achieved by a braiding manufacturing process in which the meshes Individuals arise from the repeated twisting of two wires in alternating direction, so that these twisted points run in the longitudinal direction of the braid and the individual wires run diagonally to one side and the other.

Su procedimiento de fabricación requiere que el tipo de alambre, en particular sus características mecánicas y diámetro, sean tales que permita la fabricación del trenzado por doblado y torcido de los alambres constituyentes de la misma. Dicho proceso de fabricación que permite conseguir el entramado referido, se limita al empleo de alambre de acero dúctil y de resistencia a tracción usualmente comprendido entre 420 MPa y 550 MPa. Its manufacturing process requires that the type of wire, in particular its mechanical characteristics and diameter, be such that it allows the fabrication of the twisted by twisting and twisting of the constituent wires thereof. Said manufacturing process that allows the aforementioned framework to be achieved is limited to the use of ductile steel wire and tensile strength usually between 420 MPa and 550 MPa.

Con el procedimiento de fabricación y tipo de alambre descritos, se obtienen mallas trenzadas de baja resistencia a tracción debida a su conﬁguración geométrica y con deformaciones muy elevadas, por lo que estas no son aptas para su empleo por sí solas como membranas ﬂexibles dentro de un sistema de estabilización. With the manufacturing procedure and type of wire described, braided meshes of low tensile strength due to their geometric configuration and with very high deformations are obtained, so that these are not suitable for use by themselves as flexible membranes within a stabilization system

Se puede remarcar el carácter bidimensional de esta tipología de malla, dado el tipo de entramado y procedimiento de fabricación, así como que el trenzado ﬁnal permite su enrollado para su almacenamiento y transporte, y el empleo común de diferentes grados de protección frente a la corrosión. The two-dimensional nature of this type of mesh can be highlighted, given the type of fabric and manufacturing process, as well as the final braiding allows its wrapping for storage and transport, and the common use of different degrees of protection against corrosion .

Por la sencillez de fabricación e instalación de la misma, así como por su bajo coste ha inﬂuido en que su empleo como mallas de guiado frente a los desprendimientos se halla extendido notablemente así como componente secundario dentro de un sistema ﬂexible de estabilización, principalmente en los basados en el empleo de paneles de redes de cable de acero ya mencionados anteriormente. Due to its simplicity of manufacturing and installation, as well as its low cost, it has influenced the fact that its use as guiding meshes against detachments is notably extended as well as a secondary component within a flexible stabilization system, mainly in the based on the use of steel cable net panels already mentioned above.

Dentro de las diferentes mallas de alambre de acero, son también usuales las conocidas como mallas de simple torsión (Figura 5), las cuales se consiguen por un proceso de fabricación en el que se conforman por un proceso de plegado o doblado, formando espiras planas de alambre individuales (Figura 6), las cuales al ser entrelazadas entre sí (Figura 7), permiten la conﬁguración ﬁnal de la malla (Figura 5). Within the different steel wire meshes, those known as simple twist meshes are also common (Figure 5), which are achieved by a manufacturing process in which they are formed by a folding or bending process, forming flat turns of individual wire (Figure 6), which when interwoven with each other (Figure 7), allow the final con ﬁ guration of the mesh (Figure 5).

Su procedimiento de fabricación tradicional requiere el doblado del alambre a lo largo de un útil plano que gira conformando la espira, caracterizada por un ángulo de avance “β”, una altura de espira “D/2”, una longitud de paso “d” y una luz interior de la espira “e”. Its traditional manufacturing procedure requires the bending of the wire along a useful plane that rotates forming the loop, characterized by a forward angle "β", a spiral height "D / 2", a step length "d" and an interior light of the “e” spiral.

El tipo de alambre, en particular sus características mecánicas y diámetro, serán tales que permitan la fabricación de la malla por doblado de los alambres constituyentes de la misma. Dicho proceso de fabricación, en el que los alambres no son torcidos sobre otros para conformar torsiones sino que simplemente son doblados para formar las espiras individuales, permite el empleo de alambres de diámetro y resistencia a tracción variable. The type of wire, in particular its mechanical characteristics and diameter, will be such that they allow the fabrication of the mesh by bending the constituent wires thereof. Said manufacturing process, in which the wires are not twisted over others to form twists but are simply bent to form the individual turns, allows the use of wires of varying diameter and tensile strength.

Las espiras individuales (Figura 6) están entrelazadas entre sí de manera que se puede formar un lienzo de malla (Figura 5), de ancho determinado y longitud variable, el cual de manera genérica tiene los extremos cerrados por diferentes procedimientos: de doblado, torcidos entre sí o torcidos sobre sí mismos. The individual turns (Figure 6) are interwoven with each other so that a mesh canvas (Figure 5) can be formed, of a determined width and variable length, which generically has the ends closed by different procedures: bending, twisting each other or crooked on themselves.

Se puede remarcar el carácter tridimensional de las mallas de simple torsión, dado el tipo de entramado y fabricación que están caracterizados por la luz interior de la espira “e”, así como que la malla obtenida ﬁnalmente permite su enrollado para su almacenamiento y transporte. The three-dimensional character of simple torsion meshes can be highlighted, given the type of fabric and fabrication that are characterized by the interior light of the “e” loop, as well as that the mesh obtained finally allows it to be rolled up for storage and transport.

De manera genérica, este tipo de mallas de alambre de acero presentan usualmente un problema de deformación excesiva bajo la aplicación de carga, la cual se debe a la suma de dos componentes deformacionales: una permanente de carácter estructural debida al propio entramado que conforma la malla, y otra variable de carácter mecánico debida a la deformación elástica del acero bajo tensiones originadas por las cargas aplicadas. In general, this type of steel wire mesh usually presents a problem of excessive deformation under the application of load, which is due to the sum of two deformational components: a structural permanent due to the framework that forms the mesh. , and another variable of a mechanical nature due to the elastic deformation of steel under stresses caused by the applied loads.

Las mallas de simple torsión producidas con tecnología tradicional y alambre de acero dúctil y en general con resistencia de rotura a tracción por debajo de 550 MPa, presentan elevados niveles de deformación estructural al ser sometidas a cargas. Por lo tanto, en su aplicación particular como membrana ﬂexible en un sistema de estabilización, la malla no es capaz de generar el soporte necesario hasta vencer la deformación estructural, lo que a su vez genera bolsas de deformación inadmisibles para el ﬁn último de estos sistemas que es estabilizar y mantener en su posición la capa superﬁcial de terreno que cubre los taludes, por lo que hasta el presente no han sido empleadas de manera extendida por sí solas como membranas ﬂexible de un sistema de estabilización de taludes. Simple twist meshes produced with traditional technology and ductile steel wire and in general with tensile strength below 550 MPa, have high levels of structural deformation when subjected to loads. Therefore, in its particular application as a flexible membrane in a stabilization system, the mesh is not capable of generating the necessary support until structural deformation is overcome, which in turn generates inadmissible deformation bags for the ultimate purpose of these systems. which is to stabilize and maintain in position the surface layer of land that covers the slopes, so that until now they have not been used in an extended way by themselves as ﬂ exible membranes of a slope stabilization system.

Para su empleo en este campo, se requerirían mallas formadas por alambres de gran diámetro y retícula muy cerrada para compensar los elevados niveles de deformación, siendo sometidas por tanto a tensiones muy bajas con respecto a su carga de rotura lo que las convierte en una solución costosa e ineﬁciente. For its use in this field, meshes formed by wires of large diameter and very closed grid would be required to compensate for high levels of deformation, being therefore subjected to very low tensions with respect to their breaking load which makes them a solution. expensive and inefficient.

De manera particular se señala la existencia de mallas de simple torsión fabricadas con alambre de acero de elevada resistencia de rotura a tracción, comprendida entre 1.000 MPa y 2.200 MPa. In particular, the existence of simple torsion meshes made of high tensile strength steel wire, between 1,000 MPa and 2,200 MPa, is noted.

La producción de estas mallas requiere de un proceso de producción complejo y tecnología especíﬁca debido a la diﬁcultad de plegado y fabricación de espiras planas con alambre de acero de alta resistencia a tracción. The production of these meshes requires a complex production process and specific technology due to the difficulty of folding and manufacturing of flat turns with high tensile strength steel wire.

Estas mallas han sido empleadas como membrana ﬂexible dentro de un sistema de estabilización de taludes, siendo desarrolladas con el objetivo de obtener mallas de alambre de acero de bajo peso y elevada resistencia a tracción con baja deformación estructural. These meshes have been used as a flexible membrane within a slope stabilization system, being developed with the aim of obtaining low weight and high tensile strength steel wire meshes with low structural deformation.

Dentro del campo elástico, la deformación unitaria del acero como componente de los alambres de acero de la malla es la misma para aceros de cualquier resistencia a tracción ya que el módulo de elasticidad es el mismo, por lo que la reducción de la deformación unitaria de la estructura de la malla para las mallas fabricadas con alambre de acero de alta resistencia a tracción se deben al proceso de fabricación y la geometría de la malla obtenida y no al empleo de alambres de mayor resistencia. Within the elastic field, the unitary deformation of the steel as a component of the steel wires of the mesh is the same for steels of any tensile strength since the modulus of elasticity is the same, so the reduction of the unitary deformation of The mesh structure for meshes made of high tensile strength steel wire is due to the manufacturing process and the geometry of the mesh obtained and not to the use of stronger wires.

Relativo a la resistencia a tracción de las mallas, la eﬁciencia obtenida por la introducción de alambres de acero de alta resistencia a tracción en la fabricación de mallas de simple torsión, con resistencia a tracción entre cuatro y cinco veces mayor respecto al alambre de acero empleado usualmente, no es tan elevada como pudiese parecer por la mencionada relación directa entre las resistencias de los alambres de acero. Esto es debido a que durante el plegado del alambre para la fabricación de las espiras que conformarán la malla y el plegado adicional que se produce al entrar en carga la malla al tirar un alambre sobre otro en sentido contrario bajo una solicitación estructural, como sucede por ejemplo en su empleo como membranas ﬂexibles dentro de un sistema de estabilización de taludes, se produce una signiﬁcativa reducción de las características mecánicas del alambre de acero en la zona del doblez. Concerning the tensile strength of the meshes, the efficiency obtained by the introduction of high tensile steel wires in the manufacture of simple torsion meshes, with tensile strength four to five times greater than the steel wire used usually, it is not as high as it might seem due to the aforementioned direct relationship between the resistances of steel wires. This is because during the folding of the wire for the manufacture of the turns that will make up the mesh and the additional folding that occurs when the mesh is loaded by pulling a wire over another in the opposite direction under a structural solicitation, as happens by an example in its use as flexible membranes within a slope stabilization system, there is a significant reduction in the mechanical characteristics of the steel wire in the bending zone.

Es conocido que las características mecánicas de los alambres de acero varían por el proceso de doblado, torcido It is known that the mechanical characteristics of steel wires vary by the bending, twisting process

o conformado en relación al material que no es sometido a ningún proceso debido a la generación de unas tensiones residuales en las zonas próximas de los vértices de doblado, torcido o conformado, siendo estas de tracción en las zonas convexas y de compresión en las zonas cóncavas generándose microﬁsuras en las zonas convexas sometidas a tracción. or formed in relation to the material that is not subjected to any process due to the generation of residual stresses in the areas near the bending, twisted or shaped vertices, these being tensile in the convex areas and compression in the concave areas generating microfibers in convex areas subjected to traction.

Como resultado se producen unas pérdidas de resistencia en los alambres de acero que son más acusadas cuanto menor es el radio de curvatura de doblado y mayor es la resistencia a tracción del acero debido a la menor ductilidad que presenta este tipo de acero. Debido a la estructura de la malla y su forma de trabajo, independientemente del resultado del plegado de la espira en fábrica, al entrar en carga se producirá un plegado adicional en los vértices de la malla con una relación entre el radio del alambre y el radio de curvatura del pliegue de 1:1 aproximadamente. As a result, there is a loss of resistance in the steel wires that are more pronounced the smaller the bending radius of curvature and the greater the tensile strength of the steel due to the lower ductility of this type of steel. Due to the structure of the mesh and its way of working, regardless of the result of the folding of the spiral in the factory, when entering load an additional folding will occur in the vertices of the mesh with a relationship between the radius of the wire and the radius of curvature of the fold of approximately 1: 1.

La posibilidad de generación de las microﬁsuras de mayor o menor entidad por doblado de un acero de alta resistencia y baja ductilidad, reduce el área de la sección efectiva de acero en esa zona a la vez que adicionalmente puede abrir vías de posible oxidación, reduciendo las propiedades de la protección anticorrosiva del alambre en estas zonas. The possibility of generating the microfibers of greater or lesser entity by bending a steel of high strength and low ductility, reduces the area of the effective section of steel in that area while additionally can open paths of possible oxidation, reducing the properties of the corrosion protection of the wire in these areas.

La pérdida de resistencia a tracción de las mallas de simple torsión provocada por el doblado de los alambres de acero en los vértices de las espiras, se puede aproximar a una variación lineal que se incremente a medida que el acero gana en resistencia a tracción, pudiendo llegar esta pérdida a valores cercanos al 50% para las mallas fabricadas con alambres de acero de alta resistencia a tracción cercanos a 2.200 MPa. The loss of tensile strength of the single torsion meshes caused by the bending of the steel wires at the vertices of the turns can be approximated to a linear variation that increases as the steel gains in tensile strength, being able to reach this loss at values close to 50% for meshes made of high tensile strength steel wires close to 2,200 MPa.

Bajo las consideraciones descritas anteriormente referidas al estado actual de la técnica, el empleo de alambre de acero de alta resistencia a tracción para la fabricación de mallas de alambre de simple torsión no se constituye de forma evidente como la solución más eﬁciente para la producción de mallas destinadas a su empleo como membranas ﬂexibles dentro de un sistema de estabilización de taludes. Under the considerations described above referring to the current state of the art, the use of high tensile steel wire for the manufacture of simple torsion wire meshes is obviously not the most efficient solution for the production of meshes. intended for use as flexible membranes within a slope stabilization system.

Por otro lado, el empleo de alambres de acero de alta resistencia a tracción para la fabricación de mallas de simple torsión da lugar a membranas con resistencia a tracción elevada para los diámetros de alambre usuales, lo que infrautiliza estas mallas para su empleo en sistemas ﬂexibles de estabilización para valores bajos de empuje del terreno, lo que conlleva a un alto coste para un rango importante de valores de soporte. On the other hand, the use of high tensile steel wires for the manufacture of simple torsion meshes results in membranes with high tensile strength for the usual wire diameters, which underutilizes these meshes for use in flexible systems. of stabilization for low ground thrust values, which leads to a high cost for an important range of support values.

El objetivo de la presente invención es proporcionar una solución alternativa más eﬁciente a las mallas fabricadas con alambre de acero de alta resistencia a tracción, mediante el empleo como membrana ﬂexible en un sistema de estabilización de mallas fabricadas con alambres de acero de resistencia a tracción menor a 1.000 MPa, más dúctiles y con mejor comportamiento al doblado. The objective of the present invention is to provide a more efficient alternative solution to meshes made of high tensile strength steel wire, by using as a flexible membrane in a mesh stabilization system made of less tensile strength steel wires. at 1,000 MPa, more ductile and with better bending behavior.

Esta malla, según la descripción anterior y fabricada por los procedimientos tradicionales con la introducción de algunas modiﬁcaciones al proceso de doblado y conformación de la espira y sometida a un proceso de precarga adicional para eliminar la mayor parte de la deformación estructural, permite obtener mallas de baja deformación estructural con un comportamiento carga-deformación mejorado, con suﬁciente resistencia a tracción controlada por la sección de acero para su empleo preferente como membrana de soporte y reparto en los sistemas ﬂexibles de estabilización de taludes. This mesh, according to the previous description and manufactured by the traditional procedures with the introduction of some modifications to the process of bending and shaping of the turn and subjected to an additional preload process to eliminate most of the structural deformation, allows to obtain meshes of low structural deformation with an improved load-deformation behavior, with sufficient tensile strength controlled by the steel section for preferential use as a support and distribution membrane in flexible slope stabilization systems.

Descripción detallada de la invención Detailed description of the invention

La presente invención se reﬁere a un sistema de estabilización y protección de taludes que se basa en el empleo de una membrana ﬂexible de soporte o reparto de carga dentro del sistema, obtenida por un procedimiento de adecuación y mejora de las mallas de alambre de acero con resistencia a tracción menor a 1.000 MPa. Se reﬁere también la invención a los accesorios necesarios de la misma para su empleo preferente como partes integrantes de un sistema ﬂexible de estabilización de taludes así como el procedimiento de instalación para su adecuado funcionamiento. The present invention refers to a slope stabilization and protection system that is based on the use of a flexible support or load distribution membrane within the system, obtained by a procedure of adaptation and improvement of steel wire meshes with tensile strength less than 1,000 MPa. The invention also refers to the necessary accessories thereof for its preferred use as integral parts of a flexible slope stabilization system as well as the installation procedure for its proper operation.

El principal objeto de la invención es la adecuación del proceso de fabricación y la introducción de un proceso de mejora de las mallas de alambre de acero, que consiste en someterlos a una precarga o predeformación controlada para eliminar la componente de deformación estructural permanente de la malla de alambre de acero. The main object of the invention is the adaptation of the manufacturing process and the introduction of a process for improving steel wire meshes, which consists in subjecting them to a controlled preload or preformation to eliminate the permanent structural deformation component of the mesh. of steel wire.

En su conjunto, la adecuación del proceso de fabricación y el proceso de precarga o predeformación controlada permite la modiﬁcación de las propiedades carga-deformación, obteniéndose mallas de alambre de acero de baja deformación bajo las cargas de trabajo durante su aplicación en una función estructural, preferentemente como membranas ﬂexibles dentro de sistemas de estabilización de taludes. As a whole, the adaptation of the manufacturing process and the controlled preloading or preformation process allows the modification of the load-deformation properties, obtaining low-deformation steel wire meshes under the workloads during their application in a structural function, preferably as flexible membranes within slope stabilization systems.

El proceso de precarga o predeformación controlada (Figura 8) consiste en que una vez producidas las espiras y conformada la malla de la forma tradicional (8), ésta será sometida a un proceso de deformación bajo carga controlada, preferentemente en la dirección longitudinal de la malla, para eliminar la mayor parte de la componente de deformación estructural plástica permanente. The controlled preloading or preforming process (Figure 8) consists in that once the turns are produced and the mesh is formed in the traditional way (8), it will be subjected to a deformation process under controlled load, preferably in the longitudinal direction of the mesh, to eliminate most of the permanent plastic structural deformation component.

El proceso de precarga o predeformación controlada se realizará preferentemente por tracción en la dirección principal de trabajo de la malla, por compresión en la dirección perpendicular al plano de la malla o combinación de ambas, ya sea bajo carga o deformación controlada, manteniendo inalterable el ancho de los rombos por limitación del movimiento en el sentido transversal. The controlled preloading or preforming process will preferably be carried out by traction in the main working direction of the mesh, by compression in the direction perpendicular to the plane of the mesh or combination of both, either under load or controlled deformation, keeping the width unchanged of the rhombuses due to limitation of movement in the transverse direction.

De manera preferente, el sector de malla, de ancho predeterminado, longitud inicial “Lo” y luz interior “eo”, que va ha ser sometido al proceso de precarga o predeformación controlada, es ﬁjado en cada uno de los vértices del mismo a una estructura de soporte (9) tal que, en el extremo anterior (10) y delantero (11) del sector de malla de alambre a tratar, la posición de los vértices respecto a la estructura de soporte se mantiene ﬁja y en los bordes laterales, la distancia entre los soportes se mantiene ﬁja, pero los puntos de arriostramiento de los bordes laterales de la malla de alambre (12) se pueden trasladar en la dirección de la aplicación de la carga durante el proceso de predeformación. Preferably, the mesh sector, of predetermined width, initial length "Lo" and interior light "eo", which is to be subjected to the controlled preload or preformation process, is fixed at each of the vertices thereof to a support structure (9) such that, at the front (10) and front (11) end of the wire mesh sector to be treated, the position of the vertices with respect to the support structure remains fixed and at the lateral edges, the distance between the supports remains fixed, but the bracing points of the side edges of the wire mesh (12) can be moved in the direction of the load application during the pre-forming process.

La estructura de la instalación de precarga o predeformación permitirá el desplazamiento del soporte delantero respecto a los laterales por medio de elementos de guiado mediante la aplicación de una fuerza controlada “F” por medios mecánicos. El tratamiento consistirá en desplazar el borde delantero de la malla (11) mediante el desplazamiento del soporte delantero de la estructura de soporte una magnitud “ΔL” tal que provoque la pretensión del sector de malla (8), la reducción de luz interior de las espiras “ef” (Figura 9) y por tanto de la mayor parte de la deformación estructural, la cual se producirá fundamentalmente en la unión de los vértices de las espiras, con una longitud ﬁnal del sector de malla “Lf”. The structure of the preload or preformation installation will allow the displacement of the front support with respect to the lateral ones by means of guiding elements by means of the application of a controlled force "F" by mechanical means. The treatment will consist of displacing the front edge of the mesh (11) by displacing the front support of the support structure by a magnitude "ΔL" such that it causes the pretension of the mesh sector (8), the reduction of interior light of the turns "ef" (Figure 9) and therefore most of the structural deformation, which will occur primarily at the junction of the vertices of the turns, with a final length of the mesh sector "Lf".

Posteriormente se descarga el sector de malla predeformado, y se procede a aplicar el mismo proceso al sector siguiente y así sucesivamente a toda la longitud de la malla producida, obteniéndose de esta forma una nueva malla que al ser sometida a tracción durante su aplicación presenta una baja deformación unitaria debido a que la mayor parte de la deformación plástica y permanente de la componente estructural de la malla ha sido eliminada durante el proceso de fabricación gracias al procedimiento según la descripción anterior. Subsequently the preformed mesh sector is unloaded, and the same process is applied to the next sector and so on to the entire length of the mesh produced, thus obtaining a new mesh that when subjected to traction during its application presents a low unit deformation because most of the permanent and plastic deformation of the structural component of the mesh has been eliminated during the manufacturing process thanks to the procedure according to the previous description.

Para el uso en una aplicación estructural de las mallas fabricadas según la descripción anterior, preferentemente en un sistema de estabilización de taludes como membrana ﬂexible de soporte y reparto conjuntamente con el procedimiento de adecuación y mejora anteriormente descrito, se lleva a cabo el ajuste previo del diámetro y de la resistencia a tracción del alambre de acero empleado en la fabricación, lo que en su conjunto permite obtener membranas ﬂexibles eﬁcientes con un amplio rango de resistencia a tracción que le permiten ajustarse a los requerimientos de soporte del terreno. For the use in a structural application of the meshes manufactured according to the above description, preferably in a slope stabilization system as a flexible support and distribution membrane together with the adaptation and improvement procedure described above, the prior adjustment of the diameter and tensile strength of the steel wire used in manufacturing, which as a whole makes it possible to obtain efficient flexible membranes with a wide range of tensile strength that allow it to adjust to the ground support requirements.

El empleo de alambre de acero con resistencia a tracción inferior a 1.000 MPa, consigue reducir las pérdidas de resistencia a tracción de las mallas por plegado del alambre durante el proceso de fabricación y uso de las mismas bajo requerimientos estructurales, siendo estos valores del orden del 30% o menores para mallas de simple torsión fabricadas con los alambres descritos. The use of steel wire with tensile strength of less than 1,000 MPa, reduces the tensile strength losses of the meshes by folding the wire during the manufacturing process and using them under structural requirements, these values being of the order of 30% or less for single twist meshes manufactured with the described wires.

En el caso de las mallas de simple torsión, para optimizar su comportamiento como membrana ﬂexible dentro de un sistema de estabilización, preferentemente para su instalación bajo el modelo físico de comportamiento unidireccional (Figura 1), la producción de las espiras se realizará con un ángulo de avance “β” (Figura 5), comprendido preferentemente entre 60º y 70º para obtener rombos alargados con la diagonal mayor en el sentido de avance de la malla y por tanto una mayor resistencia a tracción en esta dirección. In the case of simple torsion meshes, to optimize their behavior as a flexible membrane within a stabilization system, preferably for installation under the physical model of unidirectional behavior (Figure 1), the production of the turns will be made at an angle of advance “β” (Figure 5), preferably between 60º and 70º to obtain elongated diamonds with the greater diagonal in the direction of advance of the mesh and therefore a greater tensile strength in this direction.

Las membranas ﬂexibles de baja deformación estructural fabricadas de acuerdo a la descripción anterior, al ser sometida a carga solo podrán funcionar eﬁcientemente como membranas continuas de soporte o reparto dentro de un sistema de estabilización si se encuentra unidas entre sí y a todos los puntos de arriostre de forma eﬁciente, sólida y continua, debiendo estar además perfectamente arriostradas en todo el perímetro de la zona a estabilizar. The low structural deformation flexible membranes manufactured according to the above description, when subjected to load, can only function efficiently as continuous support or distribution membranes within a stabilization system if they are connected to each other and to all the bracing points of Efficient, solid and continuous form, and must also be perfectly braced around the perimeter of the area to be stabilized.

Los modelos geotécnicos de comportamiento de la membrana ﬂexible dentro de un sistema de estabilización de taludes condicionan el tipo y disposición de los arriostres a los que se ﬁja la membrana para garantizar la transmisión eﬁciente de los esfuerzos desde la misma a los anclajes que la conectan a la zona estable del terreno. Geotechnical models of ﬂ exible membrane behavior within a slope stabilization system condition the type and arrangement of the bracing to which the membrane is fixed to ensure the efficient transmission of stresses from it to the anchors that connect it to the stable area of the land.

Para un sistema ﬂexible de estabilización con modelo físico de comportamiento puntual (Figura 3), la membrana constituida preferentemente por una malla de alambre de simple torsión sometida al proceso de fabricación y mejora descritos anteriormente y por tanto de baja deformación estructural, es arriostrada perimetralmente de manera continua y arriostrada puntualmente de manera directa a la cabeza de los anclajes en la zona interior de la misma, con una densidad y disposición preferentemente al tresbolillo determinada por los cálculos geotécnicos de empuje del terreno. For a flexible system of stabilization with a physical model of punctual behavior (Figure 3), the membrane preferably consists of a wire mesh of simple twist subjected to the manufacturing and improvement process described above and therefore of low structural deformation, is perimeter bracing continuous way and punctually punctuated directly to the head of the anchors in the interior area of the same, with a density and arrangement preferably to the triplet determined by the geotechnical calculations of soil thrust.

Bajo el modelo de comportamiento anteriormente descrito, las cargas que la membrana puede transmitir a los anclajes son bajas y por tanto se trata de un sistema ligero solo aplicable a niveles relativamente bajos de empuje del terreno. Under the behavior model described above, the loads that the membrane can transmit to the anchors are low and therefore it is a light system only applicable to relatively low levels of ground thrust.

Con el ﬁn de aumentar la capacidad de soporte o reparto de carga del sistema ﬂexible de estabilización según la presente invención, se adopta preferentemente el modelo físico de comportamiento unidireccional (Figura 1), el cual se obtiene arriostrando la malla a elementos de mayor rigidez, preferentemente cables de acero, colocados longitudinalmente a lo largo del talud y espaciados uniformemente a lo alto del mismo, una vez colocada la malla con su sentido longitudinal correspondiente a la diagonal mayor del rombo en el sentido vertical. In order to increase the load bearing or load sharing capacity of the flexible stabilization system according to the present invention, the physical model of unidirectional behavior is preferably adopted (Figure 1), which is obtained by bracing the mesh to elements of greater stiffness, preferably steel cables, placed longitudinally along the slope and evenly spaced at the top thereof, once the mesh with its longitudinal direction corresponding to the greater diagonal of the rhombus is placed in the vertical direction.

De este modo se conecta la membrana de forma ordenada y continua a un conjunto de cables de acero para que a través de los mismos se puedan transmitir los esfuerzos de tracción generados en la malla a la cabeza de los anclajes, permitiéndose de este modo transferir a los anclajes niveles muy superiores de carga en comparación al modelo físico de comportamiento puntual descrito anteriormente. In this way the membrane is connected in an orderly and continuous way to a set of steel cables so that through them the tensile stresses generated in the mesh can be transmitted to the head of the anchors, thus allowing transfer to the anchors much higher levels of load compared to the physical model of punctual behavior described above.

El soporte de estabilización dado por el sistema, independientemente del conjunto de anclajes, viene determinado por las características de resistencia a tracción de la membrana empleada, la disposición y espaciamiento en el talud de las líneas de arriostre y la magnitud del desplazamiento permitido a la membrana entre dos líneas de arriostre consecutivas. El espaciamiento vertical entre las líneas de arriostre dependerá de la magnitud de los empujes del terreno, el cual depende a su vez del volumen susceptible de movilización, las características de la superﬁcie de yacimiento, la pendiente del talud y del tipo de suelo. The stabilization support given by the system, regardless of the set of anchors, is determined by the characteristics of tensile strength of the membrane used, the arrangement and spacing in the slope of the bracing lines and the magnitude of the displacement allowed to the membrane between two consecutive bracing lines. The vertical spacing between the bracing lines will depend on the magnitude of the land thrusts, which in turn depends on the volume susceptible to mobilization, the characteristics of the reservoir surface, the slope of the slope and the type of soil.

De modo preferente, la solución de arriostre de la membrana para la consecución del sistema ﬂexible de estabilización de taludes (Figura 10) según descripción anterior bajo el modelo físico de comportamiento unidireccional, se soluciona con el empleo de los elementos y componentes que se describen a continuación constituyendo por la eﬁciencia de este modelo de funcionamiento, un modo preferente de instalación de la presente invención. Preferably, the membrane bracing solution for the achievement of the flexible slope stabilization system (Figure 10) according to the previous description under the physical model of unidirectional behavior is solved with the use of the elements and components described in continuing to constitute, by the efficiency of this operating model, a preferred mode of installation of the present invention.

De manera adicional, se incluyen el modo de instalación de la membrana bajo las condiciones del modelo físico puntual. Additionally, the membrane installation mode is included under the conditions of the specific physical model.

En todo caso, todos los elementos constituyentes del sistema ﬂexible de estabilización de taludes objeto de la presente invención, deberán estar constituidos por elementos con un nivel elevado de protección frente a la corrosión como exigencia de durabilidad de los materiales empleados. In any case, all the constituent elements of the flexible slope stabilization system object of the present invention must be constituted by elements with a high level of protection against corrosion as a requirement of durability of the materials used.

1. Membrana ﬂexible 1. Flexible membrane

Como membrana ﬂexible del sistema de estabilización de taludes se emplearán preferentemente mallas de alambre de acero de simple torsión (13), de características adecuadas a los requerimientos de soporte de estabilización del sistema y sometida al proceso de fabricación y mejora descritos anteriormente y por tanto de baja deformación estructural según lo descrito en la presente invención, cuya función es la contención del terreno. As a flexible membrane of the slope stabilization system, preferably single torsion steel wire meshes (13) will be used, with characteristics suitable for the system's stabilization support requirements and subject to the manufacturing and improvement process described above and therefore of low structural deformation as described in the present invention, whose function is the containment of the ground.

Los diferentes lienzos de malla colocados según el desarrollo vertical del talud deben ser conectados de forma sólida y continua entre ellos para la consecución conjunta sobre toda la superﬁcie de una membrana de soporte ﬂexible y continua. The different mesh canvases placed according to the vertical development of the slope must be solidly and continuously connected to each other for the joint achievement over the entire surface of a flexible and continuous support membrane.

La conexión de los diferentes lienzos de malla adyacentes entre sí para conformar la membrana de soporte continua, se realizará con elementos de conexión que garanticen la transmisión de esfuerzos entre un lienzo y el adyacente manteniendo solidarios uno con el otro, empleando de forma preferente una espiral de alambre de acero de diámetro adecuado y del mismo tipo de alambre empleado para la fabricación de la malla con un paso igual al doble de la altura de la espira de la malla empleada como membrana. Opcionalmente, se podrán conectar los lienzos entre sí mediante el empleo de un cable de acero u otro elemento que garantice la solidez e indeformabilidad de la conexión. The connection of the different mesh canvases adjacent to each other to form the continuous support membrane, will be made with connection elements that guarantee the transmission of stress between a canvas and the adjacent one, maintaining solidarity with one another, preferably using a spiral of steel wire of suitable diameter and of the same type of wire used for the manufacture of the mesh with a pitch equal to twice the height of the spiral of the mesh used as a membrane. Optionally, the canvases can be connected to each other by using a steel cable or other element that guarantees the strength and indeformability of the connection.

Los diferentes sectores de cosido se independizarán unos de otros mediante el empleo de uniones sólidas que impidan, en el caso de rotura de alguna conexión, la transmisión del fallo al resto de sectores. The different sewing sectors will become independent from each other through the use of solid joints that prevent, in the case of breakage of any connection, the transmission of the fault to the rest of the sectors.

2. Cables de arriostre horizontales y verticales 2. Horizontal and vertical bracing cables

Como elementos de arriostre horizontales y verticales, en todo caso se emplearán cables de acero de alma metálica por su menor deformación unitaria en relación a la membrana a arriostrar, de características resistentes y diámetro acordes a los esfuerzos a soportar y sometidas a esfuerzo de trabajo con el factor de seguridad adecuado. As horizontal and vertical bracing elements, in any case, metal core steel cables will be used due to their lower unit deformation in relation to the bracing membrane, of resistant characteristics and diameter according to the efforts to be supported and subjected to work effort with The right safety factor.

Para los arriostres horizontales (4) y para valores elevados de carga a transmitir, se dispondrán preferente dos cables paralelos por cada línea de refuerzo con el objetivo de garantizar la estabilidad de la conexión de los cables a la cabeza del anclaje, empleándose un cable único para sistemas diseñados para bajos niveles de soporte y por tanto con valores bajos de carga a transmitir. En el perímetro del sistema, la membrana se arriostrará a un único cable (14). For horizontal bracing (4) and for high values of load to be transmitted, two parallel cables will preferably be arranged for each reinforcement line in order to guarantee the stability of the connection of the cables to the anchor head, using a single cable for systems designed for low levels of support and therefore with low values of load to be transmitted. At the perimeter of the system, the membrane will be braced to a single cable (14).

La conexión de los cables de arriostre horizontales a la membrana del sistema, se realizará con elementos de conexión que garanticen la unión continua de todos los vértices de la malla al cable de arriostre. Se empleará de forma preferente, una espiral de alambre de acero de diámetro adecuado y del mismo tipo de alambre empleado para la fabricación de la malla con un paso igual al paso de espira de la malla empleada como membrana. Opcionalmente, se podrán conectar los cables de arriostre horizontal a la membrana mediante el empleo de un cable de acero. The connection of the horizontal bracing cables to the system membrane will be carried out with connection elements that guarantee the continuous connection of all the vertices of the mesh to the bracing cable. Preferably, a spiral of steel wire of suitable diameter and of the same type of wire used for the manufacture of the mesh with a step equal to the spiral passage of the mesh used as a membrane will be used. Optionally, the horizontal bracing cables can be connected to the membrane by using a steel cable.

Los cables de arriostre horizontales deberán ser ﬁjados en sus extremos a anclajes al terreno de manera que se garantice en forma segura y estable la transmisión de los esfuerzos en la dirección de tiro del cable (15). The horizontal bracing cables must be fixed at their ends to ground anchors in a way that guarantees the transmission of the forces in the direction of cable pull (15) in a safe and stable manner.

Los cables de arriostre de los extremos laterales verticales del sistema se conectarán a los anclajes extremos de los cables de arriostre horizontales, tirando del borde de la malla a través de un cable de diámetro menor colocado por el interior de una columna de rombos de la malla cerca del borde extremo. The bracing cables of the vertical lateral ends of the system will be connected to the end anchors of the horizontal bracing cables, pulling the edge of the mesh through a smaller diameter cable placed inside a column of diamond mesh near the extreme edge.

De manera análoga, para el caso de empleo de un modelo físico de comportamiento puntual, el arriostre perimetral de la membrana se soluciona según lo descrito anteriormente. Similarly, in the case of using a physical model of punctual behavior, the perimeter bracing of the membrane is solved as described above.

3. Anclajes interiores, de coronación y pie 3. Interior, crowning and foot anchors

Los anclajes interiores, de coronación y pie del sistema (5) serán preferentemente de barras de acero autorroscables de calidad, diámetro, longitud y dispuestos a un espaciamiento determinados por los condicionantes geotécnicos del terreno, siendo este espaciamiento horizontal “Sx” y el espaciamiento vertical “Sy”. La disposición de los mismos se realizará preferentemente al tresbolillo entre líneas consecutivas para reducir el ancho de las zonas verticales de posible fallo del terreno entre anclajes. The interior, crowning and foot system anchors (5) will preferably be made of self-tapping steel bars of quality, diameter, length and arranged at a spacing determined by the geotechnical conditions of the terrain, this horizontal spacing being "Sx" and the vertical spacing "Sy." The arrangement of the same will preferably be done to the triplet between consecutive lines to reduce the width of the vertical areas of possible ground failure between anchors.

4. Placas de ﬁjación a los anclajes 4. Fixation plates to the anchors

Las placas de ﬁjación a los anclajes (6) ﬁjarán de forma segura y eﬁciente los cables de arriostre (4) de la membrana a la cabeza de los anclajes y permitirán la transmisión de los esfuerzos de los anclajes a la membrana o viceversa, según sea la dirección de los esfuerzos. The fixing plates to the anchors (6) will securely and efficiently fix the bracing cables (4) of the membrane to the head of the anchors and will allow the transmission of the forces of the anchors to the membrane or vice versa, as The direction of efforts.

De manera preferente, serán de planta poligonal y sección determinada para acomodar la barra de anclaje y los cables de arriostre conformadas en acero de características especiales para soportar los esfuerzos que le trasmiten los cables de arriostre y las cabezas de los anclajes, manteniendo los cables de forma segura vinculados al extremo del anclaje. Se les realizarán cortes, pliegues y nervaduras para el incremento de la resistencia a ﬂexión y la reducción del peso del elemento y facilitar su proceso de fabricación (Figuras 11, 12 y 13). Se emplearán preferentemente las placas de sección rectangular (Figura 11) y/o (Figura 12) para los anclajes interiores en sistemas de doble cable de arriostre horizontal. Las placas de tipo hexagonal (Figura 13) se emplearán preferentemente para los anclajes del borde superior e inferior así como para los anclajes interiores cuando el arriostre se realice con un único cable horizontal. Preferably, they will be of polygonal plan and section determined to accommodate the anchor bar and the bracing cables formed in steel of special characteristics to withstand the efforts transmitted by the bracing cables and the anchor heads, keeping the cables of securely linked to the anchor end. They will be made cuts, folds and ribs to increase the resistance to ﬂ exion and reduce the weight of the element and facilitate its manufacturing process (Figures 11, 12 and 13). Preferably the rectangular section plates (Figure 11) and / or (Figure 12) will be used for the internal anchors in double horizontal bracing cable systems. Hexagonal type plates (Figure 13) will preferably be used for the anchors of the upper and lower edge as well as for the internal anchors when the bracing is made with a single horizontal cable.

Según la descripción anterior, las placas de ﬁjación a los anclajes estarán concebidas para diferentes diámetros de cables de arriostre y barras de anclaje y su ﬁjación a la cabeza de los anclajes se realizará por medio de una tuerca de características establecidas por el tipo de anclaje empleado. According to the above description, the fixing plates to the anchors will be designed for different diameters of bracing cables and anchor bars and their fixation to the head of the anchors will be made by means of a nut of characteristics established by the type of anchor used .

Para el caso de instalación del sistema según el modelo físico de comportamiento puntual, las placas de ﬁjación de la membrana a la cabeza de los anclajes se soluciona preferentemente con el empleo de las mismas placas según la descripción anterior con la inclusión de barras de acero (16) de calidad y dimensiones adecuadas, convenientemente y solidariamente unidas a la placa, para aumentar la longitud de conexión de la membrana y el anclaje evitando así su punzonamiento, asegurando en este caso la transmisión directa de esfuerzos entre los anclajes y la membrana (Figura 14). For the case of installation of the system according to the physical model of punctual behavior, the fixing plates of the membrane to the head of the anchors are preferably solved with the use of the same plates according to the previous description with the inclusion of steel bars ( 16) of adequate quality and dimensions, conveniently and jointly attached to the plate, to increase the connection length of the membrane and the anchor thus avoiding its punching, ensuring in this case the direct transmission of stress between the anchors and the membrane (Figure 14).

Ventajas de la invención con relación al estado de la técnica anterior Advantages of the invention in relation to the prior art

En general, la tecnología de las mallas de alambre existentes en la actualidad fabricados con diferentes diámetros y calidades de acero, particularmente los de resistencia a tracción en general menor a 1.000 MPa, derivan de otros campos de aplicación y usos generales sin haber sido diseñadas o adaptadas de manera especíﬁca a la función a cumplir como membrana ﬂexible con función estructural de soporte y reparto de esfuerzos dentro de un sistema de estabilización de taludes. In general, the technology of wire mesh existing today manufactured with different diameters and grades of steel, particularly those of tensile strength in general less than 1,000 MPa, derives from other fields of application and general uses without having been designed or specifically adapted to the function to be fulfilled as a flexible membrane with structural support and stress distribution function within a slope stabilization system.

Las mallas de alambre de acero de resistencia a tracción menor a 1.000 MPa, obtenidos por la adecuación de su proceso de fabricación y la introducción de un proceso de mejora consistente en someterlos a un proceso de predeformación controlada para limitar la deformación estructural permanente en condiciones de explotación, según descripción anterior y objeto de la presente invención, dentro de su empleo preferente como membrana ﬂexible de soporte y reparto como parte de un sistema de estabilización de taludes y en general para cualquier aplicación de carácter estructural en el que sea preceptivo bajos niveles de deformación, han sido diseñados especíﬁcamente a la función estructural que van a cumplir como membranas ﬂexibles dentro de dicho sistema de estabilización de taludes, aplicación para la cual y entre otros requisitos, es fundamental presentar bajos niveles de deformación bajo carga aplicada. Steel wire meshes with tensile strength of less than 1,000 MPa, obtained by the adequacy of their manufacturing process and the introduction of an improvement process consisting of subjecting them to a controlled preformation process to limit permanent structural deformation under conditions of exploitation, according to the above description and object of the present invention, within its preferred use as a flexible support and distribution membrane as part of a slope stabilization system and in general for any structural application in which low levels of control are required deformation, have been specifically designed to the structural function that they will fulfill as flexible membranes within said slope stabilization system, application for which and among other requirements, it is essential to present low levels of deformation under applied load.

Estas mallas objeto de la presente patente, una vez instaladas, puestas en carga y adosadas correctamente al terreno como membrana ﬂexible de un sistema de estabilización, debido a los bajos niveles de deformación que presentan al entrar en carga por la acción del empuje del terreno, exigencia imprescindible en este tipo de sistemas, permiten obtener en conjunto un sistema más eﬁciente y de menor coste, permitiendo su mejor adecuación a los niveles medios y bajos de requerimientos de soporte del terreno debido a la libertad en la disposición de diferentes diámetros y resistencia del alambre de acero así como la adecuación de la geometría de la malla en función de los requerimientos de soporte del terreno. These meshes object of the present patent, once installed, loaded and correctly attached to the ground as a flexible membrane of a stabilization system, due to the low levels of deformation that they present when they are loaded by the action of the ground thrust, An essential requirement in this type of systems, together they allow to obtain a more efficient and lower cost system, allowing its better adaptation to the medium and low levels of ground support requirements due to the freedom in the provision of different diameters and resistance of the Steel wire as well as the adequacy of the mesh geometry according to the ground support requirements.

En el caso particular de mallas de simple torsión para su uso como membrana en un sistema ﬂexible de estabilización, resulta más eﬁciente para su fabricación en comparación con las mallas que emplean alambre de acero de alta resistencia (entre 1.000 MPa y 2.200 MPa) el empleo de alambre de acero de menor resistencia a tracción ya que presentará una menor pérdida de resistencia por plegado, incrementando la resistencia a tracción de la malla resultante con el incremento del área de la sección de acero. El plegado de alambre de resistencia media-alta, preferentemente menor a 1.000 MPa y de ductilidad adecuada, provoca una pérdida de resistencia a tracción de la malla menor que la que se produce cuando se pliegan alambres de alta resistencia a tracción, mayores a 1.000 MPa. In the particular case of simple torsion meshes for use as a membrane in a flexible stabilization system, it is more efficient for manufacturing compared to meshes using high-strength steel wire (between 1,000 MPa and 2,200 MPa). of steel wire of lower tensile strength since it will present a lower loss of resistance by folding, increasing the tensile strength of the resulting mesh with the increase in the area of the steel section. The folding of medium-high resistance wire, preferably less than 1,000 MPa and of suitable ductility, causes a loss of tensile strength of the mesh less than that produced when high tensile strength wires are folded, greater than 1,000 MPa .

En resumen, la utilización como membrana ﬂexible dentro de un sistema de estabilización de las mallas de alambre de acero obtenidos por la adecuación del proceso de fabricación y la introducción de un proceso de mejora de las mallas de alambre de acero según descripción anterior recogida en la presente patente, permite la obtención de un sistema más económico y eﬁciente. In summary, the use as a flexible membrane within a stabilization system for steel wire meshes obtained by the adaptation of the manufacturing process and the introduction of an improvement process for steel wire meshes according to the previous description included in the This patent allows to obtain a more economical and efficient system.

No se cree necesario hacer más extensa esta memoria para que un experto comprenda las ventajas de la invención y pueda llevarla a la práctica. It is not considered necessary to make this report more extensive so that an expert understands the advantages of the invention and can put it into practice.

Debe entenderse que la invención ha sido descrita según la realización preferida de la misma, por lo que puede ser susceptible de modiﬁcaciones de forma, tamaño y materiales, siempre y cuando dichas alteraciones no varíen la esencia de las características del invento que se reivindican a continuación. It should be understood that the invention has been described according to the preferred embodiment thereof, so that it may be susceptible to changes in shape, size and materials, provided that said alterations do not vary the essence of the features of the invention claimed below. .

Descripción de los dibujos Description of the drawings

Con el objetivo de comprender no sólo la constitución sino el uso y concepto de la presente invención, a continuación se reﬁere un ejemplo práctico de realización, siendo dicha ejecución meramente enunciativa, no limitativa de la misma, todo ello tal como se muestra en los dibujos adjuntos en los que se ha representado lo siguiente: With the aim of understanding not only the constitution but the use and concept of the present invention, a practical example of embodiment is referred to below, said execution being merely enunciative, not limiting thereof, all as shown in the drawings Attachments in which the following has been represented:

Figura 1. Esquema de funcionamiento bajo modelo físico de comportamiento unidireccional. Figure 1. Scheme of operation under the physical model of unidirectional behavior.

Figura 2. Esquema de funcionamiento bajo modelo físico de comportamiento bidireccional. Figure 2. Operation scheme under physical model of bidirectional behavior.

Figura 3. Esquema de funcionamiento bajo modelo físico de comportamiento puntual. Figure 3. Scheme of operation under a physical model of punctual behavior.

Figura 4. Malla trenzada con retícula interior hexagonal, también conocidos como malla de doble o triple torsión. Figure 4. Braided mesh with hexagonal inside grid, also known as double or triple twist mesh.

Figura 5. Mallas de simple torsión formadas por espiras individuales. Figure 5. Simple twist meshes formed by individual turns.

Figura 6. Espira de alambre de acero individual. Figure 6. Individual steel wire loop.

Figura 7. Detalle de dos espiras de alambre de acero entrelazadas. Figure 7. Detail of two interwoven steel wire turns.

Figura 8. Proceso de precarga o predeformación controlada. Figure 8. Preload process or controlled preformation.

Figura 9. Geometría inicial y ﬁnal de las espiras entrelazadas que forman las mallas de alambre de acero, sometidas Figure 9. Initial and final geometry of the interwoven turns that form the steel wire meshes, subjected

al proceso de precarga o predeformación controlada. to the preload process or controlled preformation.

Figura 10. Detalle del sistema de estabilización y protección de taludes que emplea la membrana ﬂexible obtenida por un procedimiento de adecuación y mejora de las mallas de alambre de acero, bajo el modelo físico de comportamiento unidireccional. Figure 10. Detail of the slope stabilization and protection system used by the flexible membrane obtained by a procedure of adaptation and improvement of steel wire meshes, under the physical model of unidirectional behavior.

Figura 11. Placas de ﬁjación a los anclajes para sistema ﬂexible de estabilización bajo el modelo físico de comportamiento unidireccional de tipo rectangular, con pliegues y nervaduras en dos direcciones Figure 11. Anchor fixing plates for ﬂ exible stabilization system under the physical model of unidirectional behavior of rectangular type, with folds and ribs in two directions

Figura 12. Placas de ﬁjación a los anclajes para sistema ﬂexible de estabilización bajo el modelo físico de comportamiento unidireccional de tipo rectangular, con pliegues y nervaduras en una sola dirección. Figure 12. Anchor fixing plates for flexible stabilization system under the physical model of unidirectional behavior of rectangular type, with folds and ribs in only one direction.

Figura 13. Placas de ﬁjación a los anclajes para sistema ﬂexible de estabilización bajo el modelo físico de comportamiento unidireccional de tipo hexagonal. Figure 13. Anchor fixing plates for flexible stabilization system under the physical model of unidirectional behavior of hexagonal type.

Figura 14. Placas de ﬁjación a los anclajes para sistema ﬂexible de estabilización bajo el modelo físico de comportamiento puntual de tipo rectangular. Figure 14. Anchor fixing plates for flexible stabilization system under the physical model of punctual behavior of rectangular type.

Claims

1. one.: Procedimiento de adecuación del proceso de fabricación de las mallas de alambre de acero producidas con la tecnología tradicional, que modiﬁca las propiedades mecánicas de comportamiento carga-deformación y permite su empleo en sistemas de estabilización de taludes como membranas ﬂexibles y en cualquier aplicación en la que sean empleadas en calidad de elementos con carácter estructural, caracterizado por someter a la malla de alambre de acero durante la fabricación a un proceso de precarga o predeformación, preferentemente por tracción en la dirección principal de trabajo de la malla, por compresión en la dirección perpendicular al plano de la malla o combinación de ambas, ya sea bajo carga o deformación controlada. Procedure for adapting the manufacturing process of steel wire meshes produced with traditional technology, which modifies the mechanical properties of load-deformation behavior and allows its use in slope stabilization systems such as flexible membranes and in any application in which they are used as structural elements, characterized by subjecting the steel wire mesh during manufacturing to a preloading or preforming process, preferably by traction in the main working direction of the mesh, by compression in the perpendicular direction to the plane of the mesh or combination of both, either under load or controlled deformation.

2. 2.: Procedimiento de adecuación del proceso de fabricación de las mallas de alambre de acero producidas con la tecnología tradicional, según reivindicación Nº 1, caracterizado por la eliminación de la mayor parte de la componente de deformación estructural de carácter permanente de la malla permitiendo de esta forma la obtención de una malla con valores bajos de deformación al ser sometidas a carga una vez instaladas en un sistema ﬂexible de estabilización de taludes y en cualquier aplicación en la que sea empleada en calidad de elemento con carácter estructural. Procedure for adapting the manufacturing process of steel wire meshes produced with traditional technology, according to claim No. 1, characterized by the removal of most of the permanent structural deformation component of the mesh thus allowing the Obtaining a mesh with low deformation values when subjected to load once installed in a flexible slope stabilization system and in any application in which it is used as a structural element.

3. 3.: Procedimiento de adecuación del proceso de fabricación de las mallas de alambre de acero producidas con la tecnología tradicional, de acuerdo con las reivindicaciones Nº1yNº2, caracterizado por que el proceso de precarga y predeformación se realiza sometiendo un sector de malla de ancho variable, longitud “Lo” y luz interior “eo” a una fuerza controlada “F” en una estructura de soporte (Figura 8) que permite el desplazamiento del extremo delantero de la malla una magnitud “ΔL” tal que provoque la pretensión de la malla (8), la reducción de la luz interior de las espiras a un valor “ef” y con una longitud ﬁnal del sector de la malla “Lf” y reduciendo la deformación estructural de la malla ante esfuerzos de tracción. Procedure for adapting the manufacturing process of steel wire meshes produced with traditional technology, according to claims No. 1 and No. 2, characterized in that the preloading and preforming process is carried out by subjecting a mesh sector of variable width, length "Lo "And interior light" eo "at a controlled force" F "in a support structure (Figure 8) that allows the displacement of the front end of the mesh by a magnitude" ΔL "such that it causes the pretension of the mesh (8), the reduction of the interior light of the turns to an "ef" value and with a final length of the mesh sector "Lf" and reducing the structural deformation of the mesh to tensile stresses.

4. Four.: Membrana ﬂexible continua de soporte y reparto de esfuerzos para su empleo preferente como elemento constituyente de un sistema de estabilización de taludes y protección contra desprendimientos que presenta una baja deformación bajo la aplicación de carga caracterizada por ser obtenida a partir de una malla de alambre producida con la tecnología tradicional y sometida al procedimiento de adecuación descrito en las reivindicaciones Nº 1, Nº 2 y Nº 3 y que emplea para su fabricación alambres de acero de resistencia a tracción media-alta (menor de 1.000 MPa), con sección de acero variable y geometría de la malla caracterizada por estar formada por espiras individuales de acero con un ángulo de avance “β” y altura de espira “D/2” (Figura 6). Continuous flexible support and distribution of stress membrane for its preferred use as a constituent element of a slope stabilization system and protection against landslides that has a low deformation under load application characterized by being obtained from a wire mesh produced with the traditional technology and subjected to the adaptation procedure described in claims No. 1, No. 2 and No. 3 and which uses medium-high tensile strength steel wires (less than 1,000 MPa) for manufacturing, with variable steel section and mesh geometry characterized by being formed by individual steel turns with an angle of advance “β” and spiral height “D / 2” (Figure 6).

5. 5.: Sistema ﬂexible de estabilización y protección de taludes, caracterizado por utilizar una membrana ﬂexible según reivindicación Nº 4, la cual sólidamente arriostrada en forma continua perimetralmente (14) a elementos ubicados preferentemente en la dirección horizontal (4) y convenientemente separados en la dirección vertical del talud o ladera (Sy), permiten transferir conjuntamente los esfuerzos de tracción generados en la membrana a la cabeza de los anclajes Flexible slope stabilization and protection system, characterized by using a flexible membrane according to claim No. 4, which is solidly braced continuously perimeter (14) to elements preferably located in the horizontal direction (4) and conveniently separated in the vertical direction of the slope or slope (Sy), allow to jointly transfer the tensile stresses generated in the membrane to the head of the anchors

(5) and of these to the stable area of the terrain (Figure 10), exerting or withstanding pressure on the entire slope surface with low levels of deformation.

6. Collection or interposition element in protection systems against rockfalls, containment and closing of ravines, high performance enclosures and safety measures, conveniently fixed to a support structure, characterized by using the flexible membrane according to claim No. 4.

SPANISH OFFICE OF THE PATENTS AND BRAND

Application no .: 201000087

SPAIN

Date of submission of the application: 21.01.2010

Priority Date:

REPORT ON THE STATE OF THE TECHNIQUE

51 Int. Cl.: E02D17 / 20 (2006.01)

RELEVANT DOCUMENTS

Categoría Category: 56 Documentos citados Reivindicaciones afectadas 56 Documents cited Claims Affected

A TO: JP 11107288 A (KUROSAWA KENSETSU KK) 20.04.1999, todo el documento. 1-6 JP 11107288 A (KUROSAWA KENSETSU KK) 20.04.1999, the whole document. 1-6

A TO: CN 201016169 Y (SHANXI HUANGYAN FREEWAY LTD LI [CN]) 06.02.2008, todo el documento. 1-6 CN 201016169 AND (SHANXI HUANGYAN FREEWAY LTD LI [CN]) 06.02.2008, the whole document. 1-6

A TO: JP 11093120 A (KENSETSU KISO ENG) 06.04.1999, todo el documento. 1-6 JP 11093120 A (KENSETSU KISO ENG) 06.04.1999, the whole document. 1-6

Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud Category of the documents cited X: of particular relevance Y: of particular relevance combined with other / s of the same category A: reflects the state of the art O: refers to unwritten disclosure P: published between the priority date and the date of priority submission of the application E: previous document, but published after the date of submission of the application

El presente informe ha sido realizado • para todas las reivindicaciones • para las reivindicaciones nº: This report has been prepared • for all claims • for claims no:

Fecha de realización del informe 30.01.2012 Date of realization of the report 30.01.2012: Examinador C. Espejo Rodriguez Página 1/4 Examiner C. Espejo Rodriguez Page 1/4

REPORT OF THE STATE OF THE TECHNIQUE

Application number: 201000087

Minimum documentation searched (classification system followed by classification symbols) E02D Electronic databases consulted during the search (name of the database and, if possible, terms of

search used) INVENES, EPODOC

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WRITTEN OPINION

Application number: 201000087

Date of Written Opinion: 30.01.2012

Statement

Novedad (Art. 6.1 LP 11/1986) Novelty (Art. 6.1 LP 11/1986): Reivindicaciones Reivindicaciones 1-6 SI NO Claims Claims 1-6 IF NOT

Actividad inventiva (Art. 8.1 LP11/1986) Inventive activity (Art. 8.1 LP11 / 1986): Reivindicaciones Reivindicaciones 1-6 SI NO Claims Claims 1-6 IF NOT

The application is considered to comply with the industrial application requirement. This requirement was evaluated during the formal and technical examination phase of the application (Article 31.2 Law 11/1986).

Opinion Base.-

This opinion has been made on the basis of the patent application as published.

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WRITTEN OPINION

Application number: 201000087

1. Documents considered.-

The documents belonging to the state of the art taken into consideration for the realization of this opinion are listed below.

Documento Document: Número Publicación o Identificación Fecha Publicación Publication or Identification Number publication date

D01 D01: JP 11107288 A (KUROSAWA KENSETSU KK) 20.04.1999 JP 11107288 A (KUROSAWA KENSETSU KK) 04/20/1999

D02 D02: CN 201016169 Y (SHANXI HUANGYAN FREEWAY LTD LI [CN]) 06.02.2008 CN 201016169 Y (SHANXI HUANGYAN FREEWAY LTD LI [CN]) 06.02.2008

D03 D03: JP 11093120 A (KENSETSU KISO ENG) 06.04.1999 JP 11093120 A (KENSETSU KISO ENG) 06.04.1999

2. Statement motivated according to articles 29.6 and 29.7 of the Regulations for the execution of Law 11/1986, of March 20, on Patents on novelty and inventive activity; quotes and explanations in support of this statement

The technical object of the invention is a method of manufacturing individual wire steel wire meshes with a tensile strength of less than 1,000MPa for slope stabilization, and where the mesh is subjected to a preload or pre-deformation by traction. in the main working direction of the mesh, by compression in the direction perpendicular to the plane of the mesh or combination of both, either under load or under controlled deformation. It is also a technical object of the invention the continuous flexible support and stress distribution membrane, which supports that mesh, the flexible system of this membrane and the element of collection or interposition in protection systems against rockfalls, containment and ravine closures , fixed to the support structure used by said flexible membrane.

Document D01 is considered the closest in the state of the art to the object of the invention, and discloses a system of protection against landslides and slope stabilization composed of steel wire meshes prestressed longitudinally and transversely and arranged in a structure of grid-shaped cement.

Document D02 discloses a mesh of stabilization and erosion control composed of steel wires of prestressed individual turns and arranged on a pillar.

Document D03 discloses a slope stabilization system where individual steel coil wires are prestressed, thereby improving their mechanical response properties.

None of the documents cited, taken alone or in combination, reveal the invention defined in claims 1 to 6, but only reflect the state of the art of the field to which the invention belongs. Therefore, the object of claims 1 to 6 is new and has inventive activity.

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