ES2623921T3 - Cable de estructura y procedimiento de anclaje de un cable de ese tipo - Google Patents

Cable de estructura y procedimiento de anclaje de un cable de ese tipo Download PDF

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ES2623921T3 ES12193091.1T ES12193091T ES2623921T3 ES 2623921 T3 ES2623921 T3 ES 2623921T3 ES 12193091 T ES12193091 T ES 12193091T ES 2623921 T3 ES2623921 T3 ES 2623921T3
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Ronan Solet
François Voyat
Philippe Salmon
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Abstract

Cable de estructura, que comprende en su uso: - unas armaduras (1) solicitadas en tracción, que poseen cada una un extremo (2) provisto con una parte ensanchada (3); - una pieza (6) que sirve para formar una cavidad de anclaje (8) dispuesta en una obra equipada con el cable de estructura, teniendo la cavidad una abertura (9) y al menos una parte de sección mayor que la abertura transversalmente a una dirección longitudinal (Y) de la cavidad y un fondo en oposición a la abertura según la dirección longitudinal, estando alojados dichos extremos de las armaduras en la cavidad; y - un material de sellado (15) del que se rellena la cavidad que contiene los extremos de las armaduras, caracterizado por que las partes ensanchadas (3) de los extremos (2) de las armaduras (1) se reparten en varias capas desfasadas según la dirección longitudinal (Y) de la cavidad (8).

Description

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DESCRIPCION
Cable de estructura y procedimiento de anclaje de un cable de ese tipo Sector de la tecnica
La presente invencion se refiere a los cables de estructura utilizados en la construccion, y mas particularmente a los metodos que sirven para anclarles sobre una obra de construccion.
Estado de la tecnica
Numerosos sistemas utilizados para anclar unos cables de estructura compuestos por multiples armaduras dejan accesible un lado posterior del cable, que permite agarrar y/o tirar de los extremos libres de las armaduras (en oposicion a sus partes activas destinadas a colocarles en tension y bloquearles). El bloqueo se realiza frecuentemente con ayuda de mordazas troncoconicas.
Sin embargo, la topologfa de la obra a equipar con el cable de estructura, u otras limitaciones propias de la concepcion o de la construccion pueden impedir el acceso al lado posterior del anclaje. Se ha recurrido entonces a una tecnica denominada de anclaje embebido. Con un anclaje de ese tipo, se accede en su lado delantero (opuesto) a una cavidad dispuesta en la obra para recibir el extremo del cable a anclar, y se ensartan en ella las armaduras constitutivas del cable.
Se utilizan particularmente unos anclajes embebidos en el caso de los tirantes de anclaje utilizados para reforzar un bloque masivo. No se accede entonces mas que a la cara delantera del bloque masivo en la que se hace penetrar un cable de refuerzo. Otro caso de aplicacion es el de la pretension de una pared de hormigon fraguado en el sitio sin acceso a la cara inferior de la solera o soporte que recibe la pared.
La patente francesa n.° 693.873 describe un sistema de anclaje embebido para un cable de hilos paralelos, que comprende una cavidad en la que se enganchan los extremos de los hilos del cable haciendo separarse mutuamente estos hilos, y posteriormente se inyecta cemento para sellarlo todo. Cada hilo individual sometido a unos esfuerzos de traccion se mantiene en la cavidad esencialmente por adherencia longitudinal, lo que puede ser insuficiente. Para tener una separacion suficiente de los hilos del cable, se tiene necesidad ademas de disponer de una cavidad de gran longitud. Esto limita las aplicaciones de este sistema de anclaje, particularmente cuando no se tiene un sitio suficiente para formar una cavidad larga teniendo en cuenta el tipo de obra, la configuracion del terreno contiguo, etc.
Un anclaje embebido mas corto se describe en la patente europea n.° 0 935 034. Para utilizar este anclaje, cada armadura del cable debe estar provista de una pieza de extremo de forma especial, adaptada para que la armadura pueda empujarse hasta el fondo de la cavidad a pesar de la presencia de otras armaduras introducidas. Las armaduras se introducen una a una de manera que lleguen a hallar sus lugares en el fondo de la cavidad.
La puesta en practica de un procedimiento de anclaje de ese tipo es larga y delicada.
Existe por tanto una necesidad de un sistema de anclaje embebido de realizacion simplificada y que pueda ser de reducida dimension longitudinal.
Objeto de la invencion
Se propone un cable de estructura, que comprende:
- unas armaduras solicitadas en traccion, que poseen cada una un extremo provisto con una parte ensanchada;
- una cavidad dispuesta en una obra equipada con el cable de estructura, teniendo la cavidad una abertura y al menos una parte de seccion mayor que la abertura transversalmente a una direccion longitudinal de la cavidad y un fondo en oposicion a la abertura segun la direccion longitudinal, estando alojados dichos extremos de las armaduras en la cavidad de tal manera que las partes ensanchadas de los extremos de las armaduras se reparten en varias capas y se desfasan eventualmente segun la direccion longitudinal de la cavidad; y
- un material de sellado con el que se rellena la cavidad que contiene los extremos de las armaduras.
Las armaduras pueden engancharse todas en conjunto, o por grupos, lo que permite proceder con bastante rapidez mientras se controla el reparto de las armaduras con sus partes ensanchadas en el interior de la cavidad. El reparto en varias capas permite ventajosamente limitar la dimension transversal del haz de armaduras cuando se introduce a traves del conducto hasta la cavidad.
En un modo de realizacion, el cable de estructura comprende ademas al menos un organo separador que sobresale en un fondo de la cavidad situado en el lado opuesto de la abertura segun la direccion longitudinal, para que las
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armaduras se expandan en el interior de la cavidad. El organo separador separa los extremos de las armaduras en el fondo de la cavidad, lo que asegura su expansion y permite un anclaje cerrado del cable con la masa del material de sellado inyectada en la cavidad.
El organo separador es por ejemplo de forma generalmente conica y/o esferica. Puede montarse sobre una varilla fija al fondo de la cavidad o directamente sobre la pared del fondo.
Las partes ensanchadas de los extremos de las armaduras pueden presentar un saliente que forma un tope en direccion a la abertura de la cavidad. Este saliente permite al material de sellado endurecido oponer una fuerza de reaccion elevada a las armaduras sometidas a fuerzas de traccion.
Otro aspecto de la presente invencion se refiere a una obra de construccion, que incluye al menos un cable de estructura tal como se ha definido en el presente documento anteriormente.
Otro aspecto mas de la presente invencion se refiere a un procedimiento de anclaje de un cable de estructura que comprende unas armaduras que poseen cada una un extremo provisto de una parte ensanchada. El procedimiento comprende las etapas siguientes:
- disponer una cavidad en una obra, teniendo la cavidad una abertura y al menos una parte de seccion mayor que la abertura transversalmente a una direccion longitudinal de la cavidad;
- un conducto de paso de las armaduras conectado a la cavidad
- introducir las armaduras del cable de estructura en el conducto segun la direccion longitudinal haciendo pasar las partes ensanchadas a traves de la abertura de la cavidad; y
- rellenar la cavidad de anclaje con un material de sellado.
Segun la invencion, la introduccion de las armaduras en el conducto (y la cavidad) se efectua en al menos un grupo de varias armaduras, siendo introducidas las armaduras de cada grupo conjuntamente en la cavidad. En un caso particular, las armaduras se introducen todas en un unico grupo en la cavidad.
Descripcion de las figuras
Surgiran otras particularidades y ventajas de la presente invencion en la descripcion que sigue a continuacion de un ejemplo de realizacion no limitativo, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
- la figura 1 es una vista lateral de una armadura de pretension cuyo extremo esta provisto de una parte ensanchada;
- la figura 2 es una vista lateral de un haz de dichas armaduras;
- la figura 3 es una vista en seccion axial de una pieza que sirve para formar una cavidad de anclaje;
- la figura 4 es una vista en seccion axial de la pieza de la figura 3 instalada en una obra de hormigon;
- las figuras 5 y 6 son unas vistas analogas a la de la figura 4 despues de la introduccion de las armaduras y
despues del sellado de estas en la cavidad; y
- las figuras 7 a 10 son unas vistas analogas a las de las figuras 3 a 6, ilustrando otro modo de realizacion de la invencion.
Descripcion detallada de la invencion
La figura 1 ilustra un ejemplo de armadura para la realizacion de la invencion. La armadura 1, consiste en este ejemplo en un cable trenzado formado por siete hilos metalicos, en los que un extremo 2 esta provisto de una parte ensanchada 3. Como se ilustra en la figura 2, pueden ensamblarse unas armaduras de este tipo paralelamente entre si para formar un haz 4 que, una vez anclado sobre una obra de construccion, constituira un cable de estructura.
La parte ensanchada 3 puede realizarse mediante tratamiento mecanico directamente sobre el extremo 2 de la armadura si el material y la constitucion de esta armadura lo permiten. Puede estar constituida tambien por una pieza de extremo solidamente fijada sobre el extremo de la armadura 1, por ejemplo, mediante prensado en caliente o frfo, soldadura, encolado, por pernos, etc. En el ejemplo representado en las figuras 1 y 2, la pieza de extremo 3 tienen una forma general de manguito cilfndrico, con un saliente 3' que forma un tope con la parte activa del cable de estructura, es decir la parte en la que las armaduras trabajan a traccion (hacia el lado delantero del anclaje), y otro saliente 3'' en el lado opuesto. Estos topes formados por estos salientes 3', 3'' son unas superficies sustancialmente perpendiculares a la direccion longitudinal X de las armaduras 1.
Con el fin de limitar las dimensiones del extremo del cable y facilitar de ese modo su introduccion en una cavidad de anclaje, las partes ensanchadas 3 de las armaduras 1 pueden repartirse en varias capas desfasadas segun la direccion longitudinal X. En el ejemplo representado en la figura 2, estan repartidas en tres capas. Este reparto en
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capas que minimiza la seccion transversal total del haz de armaduras 4 se facilita por la forma cilfndrica de los manguitos que forman las partes ensanchadas 3.
La figura 3 muestra un ejemplo de pieza 6 utilizable para formar una cavidad de anclaje 8 en una obra en hormigon. Puede componerse de una tromplaca (una pieza de difusion del esfuerzo), del mismo genero que las utilizadas normalmente en los anclajes de cables de pretension, cuyo volumen interno de forma general troncoconica alrededor de un eje de simetrfa Y define la cavidad de anclaje 8. Esta cavidad 8 presenta una abertura 9 en su lado de seccion mas pequena en la que se une el conducto de pretension (vaina o tubo). El lado opuesto, de seccion mayor, se cierra mediante una placa de fondo 10 fijada a la superficie de la pieza 6. Esta pieza 6 puede presentar unos nervios radiales o helicoidales 11 que mejoran su mantenimiento en el hormigon que lo rodea y le transfiere los esfuerzos entre el cable y la estructura. La pared o el fondo 10 de la pieza 6 puede presentar por otro lado uno o varios conductos de inyeccion 12 que pueden servir para rellenar la cavidad 8 con un producto de sellado, por ejemplo, una argamasa de cemento, mortero o resina.
La figura 4 muestra la pieza 6 despues de su instalacion en la obra en hormigon. El hormigon se ha vertido en la totalidad (alrededor del conducto, de la pieza 6 y por detras de la placa de fondo 10), de tal manera que la cavidad de anclaje 8 no esta accesible salvo desde el extremo opuesto a traves del conducto (como para un cable clasico de pretension) y hasta la abertura 9 formada sobre su lado de seccion mas pequena.
La vaina o conducto de pretension 5 se conecta a la abertura 9 de la cavidad 8. Esta vaina 5 contendra el haz de armaduras 4 del cable de pretension (veanse las figuras 5 y 6). A tftulo de ejemplo, la pieza 6 puede estar embebida en la solera de una obra en hormigon, mientras que la vaina de pretension 5 esta embebida en la pared de hormigon que se erige por encima de la solera. En este ejemplo, la vaina de pretension 5 y la pieza 6 se montan con su eje longitudinal Y paralelo a una direccion vertical. Antes de verter el hormigon, se pone cuidado en colocar un tubo de inyeccion 13 que se conecta al conducto de inyeccion 12 previsto en la pieza 6, dejando este tubo 13 accesible desde el exterior una vez vertido el hormigon. En otro ejemplo, el tubo de inyeccion 13 se dispone en el interior del conducto al mismo tiempo que la introduccion de las armaduras. En este caso, el conducto 12 sobre la pieza esta previamente obstruido.
Despues de la instalacion del conducto 5 y de la pieza 6 en la obra en hormigon, se podra proceder a la introduccion del haz de armaduras 4 despues del hormigonado. Este haz de armaduras 4 se introduce desde el conducto 5 en la cavidad 8 segun la direccion longitudinal Y haciendo pasar las partes ensanchadas 3 a traves de la abertura 9 hasta que el cable alcanza sustancialmente el fondo 10 de la cavidad interna de anclaje 8. Esta etapa se ilustra mediante la figura 5. Se ve que la disposicion preconizada para las partes ensanchadas 3 situadas en los extremos de las armaduras 1 permite introducir estas armaduras de manera colectiva a traves de la abertura 9. Esto permite la instalacion relativamente rapida del cable de pretension mientras se controla al reparto geometrico de las armaduras 1 en el interior de la cavidad 8.
En una variante del procedimiento, la solera se hormigona primero, permaneciendo accesible la abertura 9 de la cavidad de anclaje sobre la cara superior de esta solera. En una segunda etapa, se dispone el haz de armaduras 4, rodeado por la vaina. La parte inferior del haz de armaduras 4 se engancha en la cavidad 8 traves de la abertura 9, posteriormente se conecta la vaina 5 a la abertura 9. A continuacion, se situa la vaina 5 en el molde en el que se procede a realizar el hormigonado de la pared pretensada.
La etapa siguiente del procedimiento (figura 6) consiste en rellenar la cavidad 8 con un material de sellado inyectado:
- O bien por intermedio del tubo de inyeccion 13 previsto en el hormigon de la solera y del conducto de inyeccion 12 formado en la pared de la pieza 6.
- O bien mediante un tubo segun el conducto del cable hasta el anclaje activo.
- O bien mediante un tubo instalado en el conducto del cable, por ejemplo, puesto en el haz de armaduras antes de su insercion (introduccion del cable en el conducto).
De una manera general, el producto de sellado esta limitado en altura como se ilustra en la figura 6, por ejemplo, hasta la abertura 9, con el fin de permitir disponer de la longitud libre para la colocacion bajo tension posterior del cable de estructura. Siendo inyectada a continuacion la longitud libre con un producto de relleno y de proteccion contra la corrosion. En caso de utilizacion de cables trenzados (armaduras) individualmente enfundados y deslizantes, el producto de sellado puede cubrir la totalidad de la longitud del cable dado que sobre la parte limitada al sellado las armaduras estan desnudas y limpias para permitir su adherencia durante la colocacion bajo tension posterior del cable de estructura como en el caso general.
Una vez endurecido el producto de sellado se puede tender el cable de estructura de manera clasica, tirando de su extremo opuesto al anclado en la cavidad 8. El esfuerzo de traccion sobre la armadura 1 a la altura del anclaje se transmite a la masa de producto de sellado endurecido por medio del saliente 3' de su parte ensanchada 3, que
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forma un tope en direccion a la abertura 9 de la cavidad. Teniendo en cuenta la seccion, superior a la de la abertura 9, que presenta esta masa de producto de sellado endurecido 15, el esfuerzo de traccion del cable se difunde al hormigon de estructura a traves de la pieza 6. Una vez esta tendido el cable de estructura, el conducto 5 por encima de la altura limitada se inyecta a continuacion con un producto de relleno o de sellado.
Como se ha indicado anteriormente, la forma de la cavidad interna de anclaje 8 tiene al menos una parte de seccion mayor que la abertura 9 transversalmente a una direccion longitudinal Y. Para favorecer aun mas intensamente la adherencia del cable con el producto de sellado, puede ser util extender el haz de armaduras 4 en el interior de la cavidad 8. Una posibilidad para hacer esto es recurrir a la variante de realizacion ilustrada por las figuras 7 a 10.
En esta variante, la pieza 6 que define la cavidad de anclaje 8 se modifica para incluir un organo separador 16 que sobresale en dicha cavidad. En el ejemplo representado en las figuras 7 a 10, hay un organo separador 16 en el fondo de la cavidad 8, montado sobre el eje Y. Este organo 16 situado en la cavidad 8 se fija en el centro de la placa del fondo 10 que cierra la cavidad 8 en el lado opuesto a su abertura 9.
Durante la introduccion del haz de armaduras 4 (figura 9), el organo 16 desvfa las armaduras 1 para que se expandan en el interior de la cavidad 8. Dando como resultado un anclaje mas cerrado del cable tras la inyeccion y endurecimiento del producto de sellado 15, por ejemplo, el vertido de cemento, mortero o resina (figura 10). En la variante representada en las figuras 9-10, el haz 4 esta compuesto de cables trenzados enfundados individualmente y deslizantes 17. Con el fin de facilitar la presentacion, las armaduras 1 del haz 4 estan ilustradas en un numero de tres.
El organo separador 16 tiene una parte superior 14 dirigida hacia la abertura 9 de la cavidad de anclaje 8. Esta parte superior 14 puede tener una forma esferica y/o conica para facilitar la separacion de las armaduras del haz. El organo separador 16 puede ser una unica pieza esferica o conica, o montada en la parte alta de una varilla fijada en el centro del fondo de la cavidad de anclaje, como se ha ilustrado en las figuras 7-10. Puede posicionarse tambien mas arriba en direccion a la abertura 9.
Es igualmente posible prever varios organos separadores 16 repartidos sobre el fondo 10 o a lo largo de la cavidad de anclaje 8 con el fin de subdividir y expandir aun mas los extremos 2 de las armaduras del haz.
Una vez que las armaduras 1 del haz 4 estan bien repartidas en la cavidad 8, se puede rellenar la cavidad 8 y el conducto 5 por el producto de sellado en una unica vez. Este rellenado se realiza segun la flecha F tal como se ilustra en la figura 9, a traves del o de los tubos de inyeccion 13 dispuesto(s) en el interior del conducto 5 al mismo tiempo que la introduccion de las armaduras. El producto de sellado cubre el conjunto del haz (desde el fondo de la pieza 6 hasta el extremo superior de los cables trenzados enfundados deslizantes). Despues del endurecimiento, se puede poner en tension el cable de estructura tal como se ha presentado anteriormente.
Cualquiera que sea el modo de realizacion adoptado, se obtiene finalmente y de manera eficaz un anclaje embebido de longitud relativamente corta y que se beneficia ademas de la introduccion en una unica vez del conjunto del cable en la cavidad de anclaje 8.
En una variante de realizacion del procedimiento, se mantiene una introduccion colectiva de las armaduras en el interior de la cavidad de anclaje 8, pero esta introduccion se realiza sucesivamente en varios grupos y no en uno unico. En este caso, cada grupo, o sub-haz de armaduras se monta, previendo el reparto espacial de las partes ensanchadas 3 en sus extremos (figura 2), antes de introducirse en la cavidad. Esta manera de proceder conduce a algunas etapas suplementarias en la realizacion del anclaje, pero permite eventualmente reducir la seccion de la abertura 9, lo que puede mejorar la robustez del anclaje en funcion de su configuracion.
Naturalmente, la presente invencion esta sujeta a numerosas variantes en cuanto a su realizacion. Aunque se hayan descrito algunos modos de realizacion, se comprende que no se puede concebir la identificacion de manera exhaustiva de todos los modos posibles. Estos modos de realizacion descritos son simples ilustraciones de la presente invencion. Pueden aportarse diversas modificaciones sin salirse del marco de la invencion que se revela en las reivindicaciones adjuntas.

Claims (12)

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    REIVINDICACIONES
    1. Cable de estructura, que comprende en su uso:
    - unas armaduras (1) solicitadas en traccion, que poseen cada una un extremo (2) provisto con una parte ensanchada (3);
    - una pieza (6) que sirve para formar una cavidad de anclaje (8) dispuesta en una obra equipada con el cable de estructura, teniendo la cavidad una abertura (9) y al menos una parte de seccion mayor que la abertura transversalmente a una direccion longitudinal (Y) de la cavidad y un fondo en oposicion a la abertura segun la direccion longitudinal, estando alojados dichos extremos de las armaduras en la cavidad; y
    - un material de sellado (15) del que se rellena la cavidad que contiene los extremos de las armaduras,
    caracterizado por que las partes ensanchadas (3) de los extremos (2) de las armaduras (1) se reparten en varias capas desfasadas segun la direccion longitudinal (Y) de la cavidad (8).
  2. 2. Cable de estructura segun la reivindicacion 1, que comprende, ademas:
    al menos un organo separador (16) que sobresale en la cavidad situado en el lado opuesto de la abertura (9) segun la direccion longitudinal (Y), para que las armaduras se expandan en el interior de la cavidad.
  3. 3. Cable de estructura segun la reivindicacion 2, en el que el organo separador (16) se fija al fondo de la cavidad (8).
  4. 4. Cable de estructura segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que las partes ensanchadas (3) de los extremos (2) de las armaduras (1) presentan un saliente (3') que forma un tope en la direccion a la abertura (9) de la cavidad (8).
  5. 5. Cable de estructura segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que las partes ensanchadas (3) de los extremos (2) de las armaduras (1) tienen una forma general de manguito cilfndrico.
  6. 6. Obra de construccion, que incluye al menos un cable de estructura segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores.
  7. 7. Procedimiento de anclaje de un cable de estructura que comprende unas armaduras (1) que poseen cada una un extremo (2) provisto de una parte ensanchada (3), comprendiendo el procedimiento las etapas siguientes:
    - disponer una cavidad (8) en una obra, teniendo la cavidad una abertura (9) y al menos una parte de seccion mayor que la abertura transversalmente a una direccion longitudinal (Y) de la cavidad;
    - introducir las armaduras del cable de estructura en la cavidad segun la direccion longitudinal haciendo pasar las partes ensanchadas a traves de la abertura; y
    - rellenar la cavidad de anclaje (8) con un material de sellado (15), caracterizado por que la introduccion de las armaduras en la cavidad se efectua en al menos un grupo de varias armaduras, siendo introducidas las armaduras de cada grupo conjuntamente en la cavidad y por que las partes ensanchadas (3) de los extremos (2) de las armaduras (1) se reparten en varias capas desfasadas segun la direccion longitudinal (Y) de la cavidad (8).
  8. 8. Procedimiento segun la reivindicacion 7, en el que las armaduras (1) se introducen todas en un unico grupo en la cavidad (8).
  9. 9. Procedimiento segun la reivindicacion 7 u 8, que comprende, ademas:
    - un reparto de las partes ensanchadas (3) de los extremos (2) de las armaduras (1) en varias capas desfasadas segun la direccion longitudinal (Y) antes de introducir las armaduras en la cavidad (8).
  10. 10. Procedimiento segun una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, que comprende, ademas:
    - una expansion de las armaduras (1) durante su introduccion en la cavidad (8) haciendolas desviar mediante al menos un organo separador (16) que sobresale en la cavidad situado en la zona entre la abertura (9) y el fondo segun la direccion longitudinal (Y).
  11. 11. Procedimiento segun una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 10, en el que las partes ensanchadas (3) de los extremos (2) de las armaduras (1) presentan un saliente (3') que forma un tope en direccion a la abertura (9) de la cavidad (8) una vez introducidas las armaduras.
  12. 12. Procedimiento segun una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 11, en el que las partes ensanchadas (3) de los extremos (2) de las armaduras (1) tienen una forma general de manguito cilfndrico.
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