ES2552588B1 - Dispositivo para el anclaje de un apoyo profundo para una cimentación y procedimiento para dicho anclaje - Google Patents

Abstract

Un dispositivo para el anclaje de un apoyo profundo (10) para una cimentación (40) comprende un orificio (26) para el paso del apoyo profundo y al menos un conector (31, 35; 32, 34) empotrable en la cimentación para proporcionar el anclaje. La cimentación está pues provista de al menos un apoyo profundo y comprende el dispositivo anterior, a través del cual se puede instalar en el terreno al menos uno de dichos apoyos profundos, y al menos un conector empotrado en la cimentación. Un procedimiento de anclaje de un apoyo profundo para dicha cimentación comprende la etapa de instalar en el terreno el apoyo profundo a través del orificio, proporcionando cada conector empotrado en la cimentación un anclaje para la instalación del apoyo profundo, y la etapa de solidarizar el apoyo profundo al dispositivo de anclaje.

Description

DISPOSITIVO PARA EL ANCLAJE DE UN APOYO PROFUNDO PARA UNA CIMENTACION Y PROCEDIMIENTO PARA DICHO ANCLAJE

DESCRIPCION

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La presente divulgacion se refiere a un dispositivo para el anclaje de un apoyo profundo para una cimentacion, a una cimentacion provista de al menos uno de dichos apoyos profundos, y a un procedimiento de anclaje de un apoyo profundo para dicha cimentacion.

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ESTADO DE LA TECNICA ANTERIOR

Toda estructura en contacto con el terreno precisa de una cimentacion que haga compatible las caracteristicas y necesidades operativas de la estructura con la resistencia y 15 deformabilidad del terreno.

Cuando la cimentacion no puede resolverse de forma superficial mediante apoyo directo con zapatas, losas o cimentaciones corridas, se suele recurrir a la realization de cimentaciones profundas como puedan ser los pilotes, micropilotes, pozos, etc.

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Las cimentaciones profundas tienen como funcion transmitir los esfuerzos asociados al peso y funcionamiento de la estructura a capas de terreno en profundidad, las cuales soportan los esfuerzos con deformaciones suficientemente pequenas como para no afectar a la integridad y funcionalidad de la estructura.

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La realizacion de cimentaciones profundas implica la utilizacion de maquinaria y procesos de cierta complejidad a efectos de requerimientos de espacio, aseguramiento de calidad o interaction con el entorno. A modo de ejemplo, una cimentacion resuelta con la tecnica del pilotaje implicara la necesidad de disponer de un equipo de grandes dimensiones, con pesos 30 superiores a las 40 Tn, ademas de ser necesario el acceso a la zona de trabajo para camiones hormigoneras, equipos de movimiento de tierra, asi como espacios para acopios de materiales, herramientas, etc. Lo anterior, en obras donde se disponga de espacio y acceso adecuado, no implica mayores problemas, existiendo numerosas tecnologias que resuelven la cimentacion de forma razonablemente efectiva.

La situacion cambia cuando se trata de trabajos en espacios con requerimientos especiales, como por ejemplo:

5 • Reducido espacio de trabajo, tanto en planta como en altura.

• Imposibilidad de utilization de equipos que generen humos.

• Limitation estricta de ruidos y/o vibraciones.

• Coexistencia con actividades no compatibles.

• Accesos complejos.

10 • Actuaciones en entornos limpios.

• Etc.

En los casos anteriores, las tecnologias tradicionales de cimentaciones profundas pueden no ser aplicables. Lo anterior es cierto incluso para tecnologias como los micropilotes, los 15 cuales, aunque pueden llegar a realizarse con maquinarias de dimensiones reducidas, implican procesos de perforation e inyeccion que pueden ser incompatibles con las condiciones del entorno donde deben realizarse, salvo que se efectue todo un conjunto de trabajos previos y posteriores reparaciones que permitan hacer compatible la ejecucion de los micropilotes con los condicionantes del entorno donde debe realizarse la cimentacion 20 profunda.

A modo de ejemplo, es habitual que antes de instalar los micropilotes sea preciso realizar trabajos de derribo que garanticen el acceso de la maquinaria, protecciones de los elementos que no puedan ser retirados, asi como trabajos de reparation y reconstruction 25 una vez se han instalado los micropilotes. Los trabajos anteriores tienen evidentes repercusiones operativas, economicas y de plazo.

EXPLICACION DE LA INVENCION

30 Un objetivo de la presente divulgation es proporcionar un sistema que resuelva o mitigue algunos de los problemas apuntados en el apartado anterior.

Segun un aspecto, un dispositivo para el anclaje de un apoyo profundo para una

cimentacion comprende un orificio pasante para el paso del apoyo profundo y un conector

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empotrable en la cimentacion para proporcionar el anclaje. El orificio pasante facilita enormemente la instalacion del apoyo profundo y los conectores permiten anclar cualquier elemento exterior a la cimentacion, por ejemplo el equipo de instalacion del apoyo profundo o el propio apoyo profundo una vez instalado; en el primer caso la cimentacion proporciona 5 la fuerza de reaccion necesaria (por ejemplo para la hinca del apoyo profundo), y en el segundo caso el apoyo profundo sirve de soporte a la cimentacion, y quiza tambien a una cimentacion preexistente conectada a la (nueva) cimentacion.

La instalacion de los apoyos profundos puede ser mediante la metodologia que se considere 10 mas adecuada, desde la hinca hidraulica hasta la perforation tradicional, pasando por la hinca a percusion o hinca a rotation (atornillado).

En algunos ejemplos, al menos uno de los conectores puede comprender un esparrago empotrable, uno de cuyos extremos esta previsto que sobresalga de la cimentacion para 15 proporcionar conexion a la misma. El esparrago puede ser perpendicular a la cimentacion. El extremo empotrado del esparrago puede estar doblado, por ejemplo en angulo recto, para aumentar su fuerza de empotramiento, aunque si el canto de la cimentacion es lo bastante alto, la longitud de esparrago empotrado puede proporcionar suficiente fuerza de empotramiento. En cualquier caso (y a continuation se explican otros casos), la fuerza de 20 empotramiento debe ser mayor que los esfuerzos de la cimentacion.

El dispositivo puede comprender al menos una pletina solidarizable al mismo mediante el extremo sobresaliente del esparrago empotrable. Una tal pletina se podra fijar, pues, al dispositivo de anclaje, y transmitir tanto la reaccion para la instalacion del apoyo profundo 25 como los esfuerzos de la cimentacion o incluso, como se ha mencionado, de una estructura preexistente.

Puede haber pletinas provistas de un orificio que permite el paso del apoyo profundo para su hinca. En caso de secciones circulares, el diametro del orificio seria mayor que el del apoyo 30 profundo.

El dispositivo puede asimismo comprender una patilla de guia para guiar el extremo a empotrar del esparrago empotrable, de cara a facilitar la instalacion del dispositivo de anclaje en la cimentacion.

Si se considera conveniente aumentar la fuerza de empotramiento, al menos uno de los conectores puede comprender una patilla de empotramiento que, una vez empotrada en la cimentacion, proporcione el anclaje a la misma. Los esparragos se pueden conectar a las 5 patillas de empotramiento.

En algunos ejemplos, al menos una patilla de empotramiento tambien puede ejercer como patilla de gda, y viceversa.

10 En algunos ejemplos, el dispositivo puede comprender un segmento tubular provisto del orificio pasante. Al menos una de las patillas de gda o de las patillas de empotramiento puede estar fijada al segmento tubular de cara a facilitar la instalacion del dispositivo de anclaje en la cimentacion, para que el momento del hormigonado no se muevan los anclajes (esparragos, patillas, etc), los cuales deben estar en una posicion espedfica para que los 15 equipos de instalacion o perforation se puedan conectar firme y facilmente al dispositivo.

Al menos uno de los conectores puede comprender un reborde del segmento tubular doblado hacia fuera.

20 En algunos ejemplos, al menos un conector puede comprender una rosca practicada en el orificio pasante, a la que puede roscarse algun elemento exterior de los mencionados o de cualquier tipo adecuado.

La cimentacion terminada esta, pues, provista de al menos un apoyo profundo y comprende 25 al menos un dispositivo de anclaje a traves del cual el apoyo profundo se puede instalar en el terreno, de manera que al menos uno de los conectores del dispositivo esta empotrado en la cimentacion y proporciona un anclaje entre esta y el apoyo profundo. La cimentacion puede ser, por ejemplo, una losa, una viga o una zapata.

30 En caso de que el conector comprenda una patilla, esta queda empotrada en la cimentacion y proporciona el anclaje.

En algunos ejemplos, al menos un apoyo profundo puede ser un perfil alargado, por ejemplo un micropilote.

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Segun otro aspecto, un procedimiento de anclaje de un apoyo profundo para una cimentacion comprende las etapas de:

- construir una cimentacion con el dispositivo de anclaje;

- instalar en el terreno el apoyo profundo a traves del orificio pasante, proporcionando cada conector empotrado un anclaje para la instalacion del apoyo profundo;

- solidarizar el apoyo profundo al dispositivo de anclaje (para proporcional anclaje al propio apoyo profundo en la cimentacion una vez instalado).

La solidarizacion se puede efectuar a base de fijar el apoyo profundo al dispositivo de anclaje mediante al menos un conector.

El dispositivo de anclaje se instala en el momento de realizar la cimentacion

Como se ha mencionado, el procedimiento puede comprender la etapa de conectar la cimentacion a una cimentacion preexistente, lo cual puede inscribirse en la etapa de construir aquella, que asimismo puede ser una cimentacion nueva sin relacion con ninguna estructura preexistente.

Asi pues, para resolver de forma eficiente las problematicas arriba mencionadas asociadas a las cimentaciones profundas en entornos con requerimientos especiales se ha desarrollado la tecnologia descrita de las cimentaciones suspendidas en apoyos profundos, en adelante CSAP. Esta tecnologia permite cimentar de forma profunda con un mmimo impacto sobre el entorno. La tecnica de las CSAP puede utilizarse tanto en obra nueva como en trabajos de reparation o refuerzo.

Los sistemas CSAP estan formados por los siguientes elementos:

• Elemento de cimentacion: este elemento tiene una doble funcion, por un lado transmitir los esfuerzos de la estructura a los apoyos profundos y por otro hacer de reaction para el sistema de colocation de estos. El elemento de cimentacion puede ser una losa, una viga de cimentacion, una zapata o cualquier elemento que haga la funcion de transmitir los esfuerzos de cimentacion.

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• Dispositivo CSAP: este elemento se instala en el elemento de cimentacion y tiene como funcion tanto materializar un anclaje que permita la instalacion de los apoyos profundos como conectar estos al elemento de cimentacion y con ello soportar los esfuerzos de cimentacion, ademas de facilitar un paso para que el apoyo profundo atraviese el elemento de cimentacion.

• Apoyo profundo: este elemento transmite los esfuerzos de cimentacion a capas profundas de terreno. Los elementos pueden ser de cualquier material o seccion, como por ejemplo perfiles metalicos, elementos prefabricados de hormigon, perfiles de madera o fibras plasticas, debiendo resistir los esfuerzos de cimentacion durante toda la vida util de la instalacion.

La operativa para la instalacion de cimentaciones suspendidas se puede dividir en las siguientes fases:

• Construction de los elementos de cimentacion. En esta fase se construye el elemento de cimentacion en el cual se embeberan los dispositivos CSAP.

• Instalacion de los apoyos profundos. Los conectores instalados en la fase anterior permiten anclar una instalacion de apoyos profundos. La instalacion de apoyos profundos se puede efectuar mediante la metodologia que se considere mas adecuada valorandose, entre otros, el tipo de terreno, limitaciones de espacio, esfuerzo a soportar, tecnologia disponible, etc.

• Fijacion mediante los dispositivos CSAP de los apoyos profundos al elemento de cimentacion. De este modo el elemento de cimentacion y los apoyos profundos trabajan solidariamente cuando el conjunto es sometido a los esfuerzos que debe soportar.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS

A continuation se describiran realizaciones particulares de la presente invention a trtulo de ejemplo no limitativo, con referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales:

la figura 1 representa una tipologia de dispositivo de anclaje CSAP;

la figura 2 representa el dispositivo anterior empotrado en una cimentacion;

la figura 3 representa el apoyo profundo solidarizado con el dispositivo de la figura 2;

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la figura 4 representa una metodologia de instalacion del apoyo profundo mediante hinca hidraulica;

la figura 5 representa otra metodologia de instalacion del apoyo profundo mediante perforation y realization del apoyo "in situ”; y 5 la figura 6 representa otra tipologia de dispositivo de anclaje CSAP.

EXPOSICION DETALLADA DE MODOS DE REALIZACION

El dispositivo CSAP de la figura 1 comprende un segmento tubular 25, una patilla de guia 31 10 soldada al segmento tubular, una pletina 36 y unos esparragos 35, guiados por la patilla de guia, para sujetar la pletina a una cimentaciony apretarla contra un extremo del segmento tubular.

En la figura 2 se aprecia el dispositivo de la figura 1 empotrado en una cimentacion 40. Los 15 esparragos empotrados 35 proporcionan anclaje a la cimentacion (con la colaboracion de las patillas 31) y sobresalen de la cimentacion para conectarse a cualquier elemento externo que haya que anclar a la misma, como por ejemplo la pletina 36, que en la figura 3 esta sujeta al segmento tubular 25 mediante los esparragos y al mismo tiempo hace tope contra el extremo superior de un apoyo profundo 10, de manera que este queda anclado al 20 dispositivo CSAP y, por tanto, a la cimentacion 40.

En la figura 4 el elemento externo es un gato hidraulico 60 para hincar el apoyo profundo 10. La instalacion del gato comprende una primera pletina agujerada 37, una segunda pletina agujerada 38 y unos esparragos 65 entre dichas dos pletinas agujeradas. La primera pletina 25 agujerada 37 se sujeta al dispositivo CSAP igual que la pletina 36 pero permite el paso del apoyo profundo. La segunda pletina agujerada 38 se sujeta a la primera pletina agujerada mediante los esparragos 65 y sirve de base y se fija al gato hidraulico, que de este modo queda anclado a la cimentacion 40. El gato 60 esta provisto de un piston 61 y la segunda pletina agujerada permite el paso del mismo para empujar el apoyo profundo 10 hacia el 30 terreno; la fuerza de reaction para dicho empuje la proporciona el peso de la cimentacion.

En la figura 5 el apoyo profundo se construye "in situ” mediante una columna de perforacion 70, anclada a la cimentacion 40 por medio de una tercera pletina agujereada 39.

En el dispositivo CSAP de la figura 6 no hay pletinas ni esparragos porque el segmento tubular 25 esta provisto de una rosca 34 en su extremo superior para conectar los elementos externos necesarios. En la figura, el dispositivo comprende una patilla de empotramiento 32 fijada al segmento tubular, pero el empotramiento en la cimentacion 40 tambien podria 5 efectuarse a base de, por ejemplo, doblar hacia fuera el extremo inferior del segmento tubular y dejarlo empotrado en la cimentacion.

A continuation se exponen algunos ejemplos de aplicacion de la tecnologia CSAP.

10 Instalacion de nucleo de ascensor en interior de edificio antiguo

En un edificio antiguo hay que realizar una estructura interior para soportar la instalacion de un ascensor. El edificio esta en uso y es necesario limitar al mmimo el impacto sobre los elementos preexistentes asi como la operatividad del edificio. Especial importancia tiene el 15 acceso, ya que el nucleo de ascensor esta situado a 25 metros de la entrada en fachada del edificio. El edificio esta cimentado mediante cimentaciones corridas empotradas en el terreno entre 3 y 4 metros. El terreno se caracteriza por la presencia de 2-3 metros de relleno antropico sobre limos arcillosos.

20 La instalacion del ascensor esta soportada por una estructura metalica que se arriostra lateralmente con la propia estructura del edificio. A efectos de esfuerzos verticales de cimentacion se aconseja no solidarizar con la cimentacion del edificio, debido a que no se tienen las garantias de un funcionamiento conjunto adecuado. Asimismo, no se quiere transmitir a las cimentaciones existentes los esfuerzos dinamicos propios de la operativa del 25 ascensor.

Las acciones de cimentacion del conjunto son 8 Tn (incluida componente dinamica) mas el peso del pozo del ascensor.

30 Se plantea la conveniencia de utilizar la tecnologia CSAP para cimentar la instalacion, previamente se analizan y descartan las siguientes opciones de cimentacion: •

• Cimentacion superficial. Se descarta cimentar superficialmente ya que el pozo debe tener una profundidad de 1,00 metros, por lo que la cota de apoyo del conjunto

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estaria sobre el relleno antropico existiendo un riesgo no admisible de asientos por colapsos del propio relleno, o debido a las vibraciones transmitidas por la instalacion.

• Realizar pozo de cimentacion para hacer que el plano de apoyo de la instalacion este en el mismo nivel de apoyo que el resto del edificio. Se descarta debido a que esta opcion implica la necesidad de hacer una excavacion manual de 3-4 metros en el interior del edificio con las consiguientes dificultades, necesidades de entibacion para seguridad del personal y el riesgo de inestabilizacion para las cimentaciones existentes.

• Realizar cimentacion mediante micropilotes. Se descarta debido a la dificultad de acceso hasta la zona de la instalacion junto con el hecho que serian obligadas varias actuaciones de derribo y posterior reparacion no compatibles con el actual uso del edificio.

La solucion de cimentacion mediante la tecnologia CSAP se basa en los siguientes pasos:

• Construction del pozo de cimentacion. Se construye un pozo materializando un hueco interior de 1,50*1,50 metros en planta y 1,00 metros de alto (prescription del instalador) formado por una losa de espesor 60 cm y muretes de espesor 40 cm. En la losa de fondo se instalaran 4 estructuras de conexion. En total el conjunto pesara alrededor algo menos de 14 Tn.

• Hinca de 4 perfiles con un esfuerzo de hinca de 10 tn cada uno. Este esfuerzo de hinca es inferior a las 14 Tn de peso del pozo de cimentacion, cuyo peso es utilizado como reaction al sistema de hinca. En total los elementos tendran una capacidad probada de 40 Tn.

• Fijacion y sellado de los elementos hincados al pozo del ascensor.

El resultado del proceso anterior es que la instalacion del ascensor estara cimentada sobre 4 elementos que en conjunto soportan un mmimo de 40 Tn, por lo que el factor de seguridad frente a hundimiento sera de 1,82 (40/22), habiendose probado la capacidad de cada elemento mediante una prueba de carga. Gracias a la tecnologia CSAP se puede cimentar de forma profunda la instalacion del ascensor con un mmimo impacto sobre el entorno.

Bancada para conjunto de prensas en entorno industrial en servicio

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En una nave industrial debe instalarse un conjunto de prensas hidraulicas. Las caracteristicas de la maquinaria a instalar implican la necesidad de garantizar que los asientos que pueda sufrir el conjunto a cimentar sean mmimos. El terreno donde se apoyara la nueva instalacion esta formado por una primera capa de rellenos de espesor 2 metros sobre una arena suelta con presencia de nivel freatico a tres metros de profundidad.

La instalacion debe realizarse no afectando a la production de la planta. Este aspecto es especialmente critico porque el grupo de prensas se instalara en medio de la actual instalacion, disponiendose unicamente de 48 horas (sabado y domingo) para interrumpir produccion. Fuera de este periodo unicamente son posibles actividades manuales que no impliquen humos ni polvo.

El conjunto de prensas transmite unos esfuerzos maximos de cimentacion de 80 Tn, homogeneamente distribuidos en una superficie de 3 metros de ancho por 15 metros de largo.

Se plantea la conveniencia de utilizar la tecnologia CSAP para cimentar la instalacion. Previamente se analizan y descartan las siguientes opciones de cimentacion: •

• Cimentacion superficial. Se descarta cimentar superficialmente ya que la presencia de relleno no permite garantizar una rigidez adecuada de la cimentacion, existiendo un riesgo no admisible de asientos diferenciales.

• Realizar saneo de los primeros metros de relleno, sustituyendo este por hormigon en masa consiguiendo de esta forma que el plano de apoyo de la instalacion este en el nivel inferior. Se descarta debido a que esta option implica la necesidad de hacer una excavation manual de 2-3 metros en un entorno industrial donde existen muchos elementos que pueden ser afectados, ademas se valora el hecho que hay una limitation de tiempo importante (48 horas).

• Realizar cimentacion mediante micropilotes. Se descarta debido a la limitacion de tiempo, ya que se considera que no es posible realizar en las 48 horas disponibles la preparation de la zona, 8-10 micropilotes, elementos de conexion entre los micropilotes y la bancada y finalmente la propia bancada.

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• Construction de la bancada a modo de elemento de cimentacion. Se construye en 48 horas una bancada de anchura 3,00 metros, longitud 15,00 metros y canto 1,00. En la propia bancada se dejan instalados 15 dispositivos CSAP. Las 48 horas disponibles son suficientes para las operaciones a realizar:

S Retirada del pavimento y excavation de 30 cm de terreno.

S Encofrado del perimetro.

S Armado e instalacion de las estructuras de conexion.

S Hormigonado.

• Hinca de los 15 perfiles con un esfuerzo de hinca de 20 Tn cada uno. Esta actividad puede realizarse mientras la instalacion esta activa, ya que no implica la utilization de equipos que generen humos no el manejo de elementos aparatosos, unicamente dos operarios con un equipo electrico y elementos transportables de forma manual.

• Fijacion y sellado de los elementos hincados a la bancada. Esta actividad es manual y puede realizarse con la instalacion activa.

El resultado del proceso anterior es que, cuando llegue el conjunto de prensas, la bancada estara cimentada sobre 15 elementos que en conjunto soportan un mmimo de 300 Tn, por lo que el factor de seguridad frente a hundimiento sera de 3,66 (300/82), habiendose probado la capacidad de cada elemento mediante una prueba de carga. Gracias a la tecnologia CSAP se ha podido cimentar de forma profunda la bancada haciendo compatible todo el proceso con el funcionamiento de la industria.

Refuerzo de cimentacion para remonta de dos plantas de un edificio

En un edificio entre medianeras se quiere hacer una remonta de 2 plantas sobre las actuales 5 plantas existentes. Las caracteristicas basicas del edificio son:

• 12 metros de fachada y 25 metros de largo.

• Edificio actualmente en uso.

• Estructura unidireccional apoyando los forjados en las paredes de carga medianeras y dos paredes de carga central, materializando dos espacios laterales de luces entre 4,50 y 3,50 metros y un espacio central de luz entre 1,50 y 3,50 metros.

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• El terreno donde esta construido el edificio se caracteriza por la existencia en superficie de limos y rellenos blandos (los primeros 6 metros) sobre una capa de arcillas medias la cual se suele utilizar como nivel de apoyo de las edificaciones de la zona.

• Existe un nivel de sotano.

• La cimentacion del edificio esta formada por una cimentacion corrida cuyo plano de apoyo esta a 3,50 metros de profundidad de la cota de solera del sotano, transmitiendo las cargas de cimentacion a la capa de arcillas medias.

A efectos de carga la remonta implica un incremento de cargas de cimentacion de 500 Tn. Aunque los estudios estructurales realizados plantean la posibilidad de que, con alguna actuation puntual, las paredes de carga existentes son capaces de resistir los incrementos de carga asociados a la remonta, los estudios geotecnicos realizados indican que el mecanismo de cimentacion actual no es adecuado para soportar dicho incremento de cargas. Se plantea la conveniencia de utilizar la tecnologia CSAP para reforzar la cimentacion existente y asi soportar los esfuerzos anadidos debido a la remonta. Previamente se analizan y descartan las siguientes opciones de cimentacion:

• Cimentacion superficial mediante losa solidaria a las cimentaciones existentes. Se descarta cimentar superficialmente ya que bajo la solera del nivel de sotano el terreno no es apto para cimentar, por lo que es dificil prever un funcionamiento conjunto de la nueva losa con la cimentacion actual.

• Recrecido de las cimentaciones existentes. Se descarta esta option por la dificultad de excavar 3,50 metros junto a la cimentacion existente para poder recrecer esta, valorando tambien el riesgo de posible afectacion a la cimentacion existente.

• Realizar cimentacion mediante micropilotes atravesando la cimentacion actual o realizando unos micropilotes por delante de las cimentaciones y ligando posteriormente estos a la cimentacion mediante una viga convenientemente conectada. Se descarta debido a la dificultad de acceso hasta el sotano, ya que implicaria realizar una importante actuacion en el nivel de planta baja. Asimismo, la maquinaria a utilizar precisaria de espacios logisticos en el vial o planta baja dificilmente compatibles con el uso del edificio.

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• Construction de losas de cimentacion. En el nivel de sotano se construyen dos losas de espesor 60 cm. y anchuras variables de 4,50-3,50 metros entre la pared de carga medianera y las paredes centrales; cada losa se conecta con las paredes de carga mediante agujas estructurales cada 1,5 metros. En cada losa se instalaran dispositivos CSAP (en total 40 unidades).

• Hinca de 40 perfiles con un esfuerzo de hinca de 25 Tn cada uno, utilizando como reaction la propia losa previamente construida. En total los elementos tendran una capacidad probada de 1000 Tn.

• Fijacion y sellado de los elementos hincados a las losas de cimentacion.

El resultado del proceso anterior es que, gracias a la tecnologia CSAP, el nuevo edificio, resultante de anadir a la antigua edification dos nuevas plantas, estara cimentado sobre un conjunto formado por la cimentacion antigua solidaria a una losa de cimentacion que transmite los esfuerzos a unos perfiles hincados, los cuales en su conjunto soportan un mmimo de 1000 Tn, transmitiendo la carga a capas profundas. Lo anterior lleva a que el factor de seguridad frente a hundimiento debido al incremento de cargas asociado a la remonta sera de 2 (1000/500), habiendose probado la capacidad de cada elemento mediante una prueba de carga.

Cimentacion de edificio de nueva construccion en zona de dificil acceso

En un edificio de nueva construccion realizado entre medianeras, la fachada tiene 5 metros y la profundidad de edificacion es de 20 metros, y se construiran tres plantas. Los edificios vecinos estan en una situation precaria a nivel de resistencia, observandose en ellos numerosas lesiones. En la fase de derribo de la edificacion anterior se opta por dejar parte de las viguetas de madera que formaban los niveles de la antigua estructura, a modo de apuntalamiento de las medianeras.

El edificio esta situado en nucleo urbano de dificil acceso y el terreno sobre el que se cimentara el edificio se caracteriza por la presencia de un limo blando en los primeros 6 metros los cuales estan sobre una capa de arenas medias; el nivel freatico se encuentra a un metro de profundidad.

La nueva estructura se resuelve mediante forjados unidireccionales apoyados en paredes de carga medianeras.

A efectos de carga, el edificio transmite al terreno aproximadamente 350 Tn, no incluido el 5 peso de la cimentacion. La carga se reparte basicamente en las dos bandas laterales donde descargan las paredes de carga medianeras.

Se plantea la conveniencia de utilizar la tecnologia CSAP para la cimentacion del edificio. Previamente se analizan y descartan las siguientes opciones de cimentacion:

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• Cimentacion superficial mediante losa. Se descarta cimentar superficialmente ya que la capa donde se apoyaria la losa es muy deformable, por lo que existe un nivel de riesgo no aceptable de afectar a los edificios vecinos debidos al efecto arrastre.

• Cimentacion profunda mediante pilotes o modulos de cimentacion transmitiendo las

15 cargas a la capa de arenas medias. Se descarta esta alternativa por la imposibilidad

de emplazar los equipos necesarios debido a las pequenas dimensiones del solar y la presencia de puntales a baja altura.

• Realizar cimentacion mediante micropilotes. Se descarta esta alternativa debido al importante coste que tiene, ya que deben utilizarse equipos de muy reducidas

20 dimensiones pero con alta capacidad porque el tipo de terreno precisa de la

utilization de tecnicas como la doble tuberia o la autoperforacion, tecnicas que en entornos muy restrictivos de espacio implican productividades muy escasas, asi como un importante impacto debido a la dificultad para gestionar la cantidad de fluido necesario.

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La solution de cimentacion mediante la tecnologia CSAP se basa en los siguientes pasos:

• Construction de una losa de cimentacion de canto 50 cm. En la losa se instalaran 30 dispositivos CSAP, disponiendo dos filas de 14 unidades a 1,00 metro del limite

30 medianero y dos mas en los centros de fachada y fondo de edificio.

• Hinca de 30 elementos con un esfuerzo de hinca de 25 tn cada uno utilizando como reaction la propia losa previamente construida. En total los elementos tendran una capacidad probada de 750 Tn.

• Fijacion y sellado de los elementos hincados a las losas de cimentacion.

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El resultado del proceso anterior es que, gracias a la tecnologia CSAP, el nuevo edificio estara cimentado sobre un conjunto formado por una losa de cimentacion que transmite los esfuerzos a unos perfiles hincados, los cuales en su conjunto soportan un mmimo de 750 Tn 5 transmitiendo la carga a capas profundas. Lo anterior lleva a un factor de seguridad frente a hundimiento de 2,14 (750/350), habiendose probado la capacidad de cada elemento mediante una prueba de carga. Gracias a la tecnologia CSAP se ha podido cimentar de forma profunda el edificio sin la necesidad de maquinaria de grandes dimensiones ni vibraciones y de forma limpia, ya que no se han utilizado sistemas de perforation que 10 precisen de fluidos.

Recalce exterior de ampliation de vivienda unifamiliar

En una vivienda unifamiliar se observan una serie de lesiones que evidencian un asiento 15 diferencial evidente entre la estructura principal y una ampliacion realizada en una fase posterior.

Con el fin de disponer de datos sobre la cimentacion de la ampliacion, se realizan una serie de calicatas en las que se aprecia que la cimentacion esta apoyada en un material de poca 20 resistencia y muy deformable. A la vista de las prospecciones se decide realizar un recalce de la zona ampliada para asi evitar futuros asientos.

Para el recalce de la zona asentada se propone la utilization de la tecnologia CSAP, para lo cual se realiza una viga de hormigon armado (nueva cimentacion) que se conecta a la 25 cimentacion de la ampliacion (cimentacion preexistente). En fase de hormigonado de la viga se embeben 3 dispositivos CSAP.

Previa a la hinca se realiza una pre-perforation para atravesar los primeros 3 metros de material antropico, en el cual se hallan elementos que pueden dificultar o incluso impedir la 30 hinca de los perfiles. Para la pre-perforacion tambien se utilizan los anclajes de los dispositivos CSAP, a fin de dotar a la maquinaria de perforacion de reaction suficiente para la perforacion.

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La hinca se puede efectuar a presiones hidraulicas variables segun el esfuerzo requerido para cada dispositivo, una vez aplicado el correspondiente factor de seguridad. Las presiones pueden variar entre 150 y 225 Kg/cm2, lo cual corresponde a esfuerzos de entre 8 y 12 Tn. La reaccion necesaria para que el funcionamiento del equipo de hinca se obtiene gracias al anclaje del equipo a la viga a traves de los anclajes del dispositivo CSAP. En total se hinca una media de 7 metros de perfil por cada dispositivo CSAP, siendo necesaria unicamente media jornada para completar los trabajos.

Una vez realizada la hinca se colocan las pletinas de fijacion atornillando estas a los anclajes (esparragos mas patilla empotrada) del dispositivo. Finalmente se cortan los sobrantes de los esparragos y se cubre todo el conjunto con mortero para su protection.

Resumiendo, la actuation de recalce consiste en: llegada del equipo, pre-perforation, hinca y acabado, y se puede realizar en una unica jornada gracias al hecho que previamente, en fase de realization del elementos de transmision de esfuerzos (viga de cimentacion), se han colocado los dispositivos CSAP durante el hormigonado. Todo este trabajo se puede realizar con equipos de muy reducidas dimensiones, por lo que no es necesaria accion espacial alguna para darles acceso a las zonas de trabajo, y ello en virtud de que los dispositivos CSAP permiten que tanto los equipos de pre-perforacion como de hinca sean anclados y utilicen el peso de la estructura como reaccion a la hinca o pre-perforacion.

A pesar de que se han descrito aqu solo algunas realizaciones y ejemplos particulares de la invention, el experto en la materia comprendera que son posibles otras realizaciones alternativas y/o usos de la invencion, asi como modificaciones obvias y elementos equivalentes. Ademas, la presente invencion abarca todas las posibles combinaciones de las realizaciones concretas que se han descrito. Los signos numericos relativos a los dibujos y colocados entre parentesis en una reivindicacion son solamente para intentar aumentar la comprension de la reivindicacion, y no deben ser interpretados como limitantes del alcance de la proteccion de la reivindicacion. El alcance de la presente invencion no debe limitarse a realizaciones concretas, sino que debe ser determinado unicamente por una lectura apropiada de las reivindicaciones adjuntas.

Por ejemplo, se pueden fijar varias patillas a los segmentos tubulares en distintas posiciones longitudinales.

Claims (12)

1. REIVINDICACIONES

   1. Dispositivo para el anclaje de un apoyo profundo (10) para una cimentacion (40), caracterizado por comprender un orificio pasante (26) para el paso del apoyo profundo, y un

   5 conector (31, 35; 32, 34) empotrable en la cimentacion para proporcionar el anclaje.
2. 2. Dispositivo segun la reivindicacion 1, caracterizado por el hecho de que al menos uno de los conectores comprende un esparrago empotrable (35), uno de cuyos extremos esta previsto que sobresalga de la cimentacion.

   10
3. 3. Dispositivo segun la reivindicacion 2, caracterizado por comprender al menos una pletina (36; 37; 38; 39) solidarizable al dispositivo mediante el extremo sobresaliente del esparrago empotrable (35).

   15 4. Dispositivo segun la reivindicacion 2 o 3, caracterizado por comprender una patilla de guia

   (31) para guiar el extremo a empotrar del esparrago empotrable (35).
4. 5. Dispositivo segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que al menos uno de los conectores comprende una patilla de empotramiento

   20 (32).
5. 6. Dispositivo segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por comprender un segmento tubular (25) provisto del orificio pasante (26).

   25 7. Dispositivo segun la reivindicacion 6, caracterizado por el hecho de que al menos uno de

   los conectores comprende un reborde del segmento tubular (25) doblado hacia fuera.
6. 8. Dispositivo segun las reivindicaciones 4 y 6 o 5 y 6, caracterizado por el hecho de que al menos una de las patillas de guia (31) o de las patillas de empotramiento (32) esta fijada al

   30 segmento tubular (25).
7. 9. Dispositivo segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que al menos uno de los conectores comprende una rosca (34) practicada en el orificio pasante (26).
8. 10. Cimentacion (40) provista de al menos un apoyo profundo (10), caracterizada por comprender al menos un dispositivo de anclaje segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9 a traves del cual se puede instalar en el terreno el apoyo profundo, y por el hecho de que

   5 al menos un conector (31, 35; 32, 34) esta empotrado en la cimentacion.
9. 11. Cimentacion segun la reivindicacion 10, caracterizado por el hecho de comprender una losa, una viga o una zapata.

   10 12. Procedimiento de anclaje de un apoyo profundo (10) para una cimentacion (40), que

   comprende las etapas de:

   - construir la cimentacion (40) segun la reivindicacion 10 u 11;

   - instalar en el terreno el apoyo profundo (10) a traves del orificio (26), proporcionando cada conector (31, 35; 32, 34) empotrado en la cimentacion un anclaje para la instalacion del

   15 apoyo profundo;

   - solidarizar el apoyo profundo (10) al dispositivo de anclaje.
10. 13. Procedimiento segun la reivindicacion 12, que comprende la etapa de fijar el apoyo profundo (10) al dispositivo de anclaje mediante al menos un conector (31, 35; 32, 34).

    20
11. 14. Procedimiento segun la reivindicacion 12 o 13, que comprende la etapa de conectar la cimentacion (40) a una cimentacion preexistente.
12. 15. Procedimiento segun la reivindicacion 14, caracterizado por el hecho de que la etapa de 25 conectar la cimentacion (40) a una cimentacion preexistente se inscribe en la etapa de

    construir aquella.