ITMI941440A1

ITMI941440A1 - PREFABRICATED REINFORCED CONCRETE WALL, ANCHORED, OF CONTROLLED VOLTAGE.

Info

Publication number: ITMI941440A1
Application number: IT001440A
Authority: IT
Inventors: Muelas Medrano Santiago
Original assignee: Fospas S L
Priority date: 1993-07-23
Filing date: 1994-07-12
Publication date: 1996-01-12
Also published as: ES2091704B1; IT1270083B; GB2280215A; FR2708014A1; GB9414376D0; ITMI941440A0; ES2091704A2; DE4423890A1; ES2091704R

Description

La presente invenzione si riferisce all'utilizzazione della tecnica dell'ancoraggio dei muri nella tecnologia dei muri di cemento prefabbricati. The present invention relates to the use of the wall anchoring technique in the technology of prefabricated concrete walls.

Ai nostri tempi esiste una crescita sempre più grande di sistemi di prefabbricazione di muri di contenimento di terre e/o di contrafforti di ponti. Ci riferiamo naturalmente all'industrializzazione della costruzione di questi elementi, ossia all'assiemazione e generalmente fabbricazione in un luogo diverso da quello dell'utilizzazione finale di questi muri. I sistemi attualmente in uso possono essere suddivisi in due grandi gruppi. Il primo, si riferisce a quello che è stato chiamato "rinforzo di terre" dove abitualmente si collocano degli elementi resistenti, mischiati o intercalati nel terrapieno, che conferiscono una forma di coesione artificiale alla terra che permette di mantenersi verticalmente o con pendenze quasi verticali. Questi elementi resistenti sono rinforzati normalmente con un elemento di superficie, a volte chiamato "buccia" o "pelle", che impedisce il franamento superficiale dell'insieme, al quale si da il nome di "massicciata". Esistono molte versioni di questo schema, secondo il tipo e le caratteristiche degli elementi di rinforzo, che possono essere da metallici a plastici, con forma che vanno da bande o strisce a maglie o inclusi tessuti. In our times there is an ever greater growth of prefabrication systems for retaining walls of earth and / or buttresses of bridges. We refer naturally to the industrialization of the construction of these elements, that is to the assembly and generally manufacturing in a place other than that of the final use of these walls. The systems currently in use can be divided into two large groups. The first refers to what has been called "reinforcement of earth" where resistant elements are usually placed, mixed or interspersed in the embankment, which give a form of artificial cohesion to the earth that allows it to remain vertically or with almost vertical slopes. These resistant elements are normally reinforced with a surface element, sometimes called "peel" or "skin", which prevents the surface collapse of the whole, which is given the name of "ballast". There are many versions of this scheme, according to the type and characteristics of the reinforcing elements, which can be from metallic to plastic, with shapes ranging from bands or strips to mesh or including fabrics.

Il secondo sistema oggi in voga è quello più classico che potremmo denominare di "muri di contrafforti". Con questo sistema si fabbrica un pannello unito previamente o "a posteriori" a dei contrafforti. L'insieme viene collocato in opera mediante gru e sostegni e abitualmente si procede a versare il cemento dello zoccolo della fondamenta. Quando il cemento dello zoccolo si è indurito, si può riempire l'estradosso del muro. Esistono molte varianti secondo il tipo di contrafforte, continuo o separato dallo schermo, a seconda che lo schermo ed il contrafforte si fabbrichino o no allo stesso tempo. In alcune occasioni vengono uniti nella parte posteriore e in qualche caso si cementa lo zoccolo collegando unicamente i contrafforti, essendo i pannelli schermi di uno o di vari pezzi che si collocano tra i contrafforti. Come dicevamo, il numero delle varianti è enorme e sarebbe impossibile fare qui una descrizione, per sommaria che fosse, di tutti i sistemi oggi in uso. Per muri di ridotta altezza, per esempio, è frequente anche la cementazione dello schermo e del contrafforte insieme allo zoccolo della muratura. The second system in vogue today is the more classic one that we could call "buttress walls". With this system, a panel is manufactured previously or "a posteriori" to the buttresses. The whole is placed in place by means of cranes and supports and usually the concrete of the base of the foundation is poured. When the concrete of the plinth has hardened, the extrados of the wall can be filled. There are many variations according to the type of buttress, continuous or separated from the screen, depending on whether the screen and the buttress are manufactured at the same time or not. On some occasions they are joined at the rear and in some cases the plinth is cemented by connecting only the buttresses, being the shield panels of one or several pieces that are placed between the buttresses. As we said, the number of variants is enormous and it would be impossible to describe here, however brief it might be, of all the systems in use today. For low-height walls, for example, it is also common to cement the screen and the buttress together with the base of the masonry.

Tra i sistemi esistenti, ce ne sono alcuni basati sull'idea dell ' "ancoraggio" o sostegno della parte frontale o vista, ossia da quello che abbiamo chiamato "pannello" a zone esistenti dietro il riempimento e che hanno caratteristiche resistenti. Per esempio è frequente ancorare pannelli di cemento, fatti generalmente "in situ" a zone d'estradosso di roccia. Esistono tecniche speciali che perforano la roccia, introducono un bullone e lo sostengono e "ancorano" alla roccia. Normalmente questo non si fa con prefabbricati, anche se è evidente che i pannelli possono esserlo sempre. Un altro sistema conosciuto è l'utilizzazione di ancoraggi mediante l'introduzione di "morti" o dadi o placche nel riempimento dell'estradosso di un muro di infissi metallici. Among the existing systems, there are some based on the idea of "anchoring" or supporting the front or view, ie from what we have called "panel" to existing areas behind the infill and which have resistant characteristics. For example, it is common to anchor concrete panels, generally made "in situ" to areas of the rock extrados. There are special techniques that pierce the rock, introduce a bolt and support it and "anchor" it to the rock. Normally this is not done with prefabricated, although it is evident that the panels can always be. Another known system is the use of anchors by introducing "dead" or nuts or plates in the filling of the extrados of a wall of metal frames.

L'invenzione oggetto di questo brevetto consiste in una tecnica simile, anche se con caratteristiche proprie. L'idea di un sistema di pannelli con contrafforti cementato a uno zoccolo, fa si che il sistema resistente del pannello e del contrafforte lavori, parlando strutturalmente "a mensola". Questa è una forma di lavoro altamente inefficace e con grandi costi di materiali. L'invenzione proposta consiste nel far si che il gruppo del pannello e del contrafforte lavori incassato nello zoccolo, però fissato inoltre in qualche punto intermedio. Tutto questo senza necessitare un rinforzo del terreno e senza che la tecnica ricordi quella del rinforzo dei suoli. Il problema sorge dalle difficoltà che il sistema proposto avrebbe in pratica con materiali di cemento ai quali si riferisce esclusivamente l'invenzione. E questo per la sua scarsa capacità di deformazione. The invention which is the subject of this patent consists of a similar technique, albeit with its own characteristics. The idea of a system of panels with buttresses cemented to a plinth allows the resistant system of the panel and the buttress to work, structurally speaking "cantilever". This is a highly ineffective and costly form of work. The proposed invention consists in making the panel and buttress assembly work recessed in the base, but also fixed at some intermediate point. All this without requiring a reinforcement of the ground and without the technique remembering that of reinforcing the ground. The problem arises from the difficulties that the proposed system would have in practice with concrete materials to which the invention refers exclusively. And this is due to its poor deformation capacity.

Di seguito faremo una descrizione sommaria di una possibile realizzazione pratica dell'invenzione, riferendoci ai disegni che accompagnano la presente memoria. Hereinafter we will make a summary description of a possible practical embodiment of the invention, referring to the drawings accompanying the present memory.

- Nella figura 1a si può vedere una sezione trasversale del muro proposto. - In figure 1a you can see a cross section of the proposed wall.

- La figura 2a rappresenta una vista in pianta di un pezzo di questo muro. Dalle misure e dimensioni proposte si deduce l'importantissimo risparmio di materiali che si ottiene, senza nessuna controindicazioni. - Figure 2a represents a plan view of a piece of this wall. From the proposed measures and dimensions we can deduce the very important saving of materials that is obtained, without any contraindications.

- Nella figura 3» si può vedere il processo costruttivo, una delle caratteristiche della presente invenzione, lo zoccolo essendo rappresentato con le sue dimensioni in scala, per un'altezza media del muro scelta come esempio. Lo zoccolo è stato dimensionato per un'altezza che rappresenta la metà dell'altezza totale. In questo modo si riesce ad iniziare il processo di montaggio "in situ" nello stesso modo che utilizzando qualunque altro muro prefabbricato convenzionale, con la particolarità di ottenere una diminuzione importantissima delle dimensioni dello zoccolo. - Figure 3 shows the construction process, one of the characteristics of the present invention, the plinth being represented with its dimensions to scale, for an average height of the wall chosen as an example. The plinth has been sized for a height that represents half of the total height. In this way it is possible to start the assembly process "in situ" in the same way as using any other conventional prefabricated wall, with the particularity of obtaining a very important reduction in the size of the plinth.

- La figura 4· è un muro con uno zoccolo convenzionale della stessa altezza di muro e si può notare il rinforzo a forma di mensola che deve avere il muro. - Figure 4 · is a wall with a conventional plinth of the same height as the wall and you can see the shelf-like reinforcement that the wall must have.

- La figura 5a mostra lo zoccolo dell'invenzione a cui si riferisce questo brevetto, con le stesse caratteristiche di sicurezza. Esaminando la figura 3a, si può vedere che con lo zoccolo costruito si riempie l'estradosso del muro fino alla metà della sua altezza, senza superare nessun coefficiente di sicurezza di calcolo. Arrivati alla metà dell'altezza del muro con il riempimento, si colloca nella posizione indicata, ossia a una distanza sufficiente dalla bietta di spinte attive, un "morto" o parallelepipedo di cemento armato, sempre prefabbricato o fatto "in situ", al quale va unito un bullone di acciaio galvanizzato, con la sezione richiesta secondo il calcolo. Questo bullone avrà le funzioni di "tirante" e supporterà l'ancoraggio del muro. Successivamente si continua terrapienando e compattando, dal "morto" fino al "pannello", per evitare il movimento del primo. A seconda di come venga realizzata l'esecuzione della seconda parte del terrapienato, il muro nel suo insieme si comporterà correttamente. Se per caso si dovessero produrre leggeri spostamenti dei pannelli, questo non determina in nessun caso perdita di sicurezza e avviene solamente nel caso in cui fosse stata effettuata una realizzazione poco curata. - Figure 5a shows the base of the invention to which this patent refers, with the same safety features. By examining figure 3a, it can be seen that with the built plinth the extrados of the wall is filled up to half of its height, without exceeding any calculation safety coefficient. Arriving at half the height of the wall with the filling, a "dead" or parallelepiped of reinforced concrete, always prefabricated or made "in situ", is placed in the indicated position, ie at a sufficient distance from the active thrust shaft, to which a galvanized steel bolt must be joined, with the required section according to the calculation. This bolt will act as a "tie rod" and will support the anchoring of the wall. Subsequently we continue embankment and compacting, from the "dead" to the "panel", to avoid the movement of the first. Depending on how the execution of the second part of the embankment is made, the wall as a whole will behave correctly. If, by chance, slight displacements of the panels are produced, this does not in any case cause a loss of safety and occurs only in the case in which a careless construction has been carried out.

- Nella figura 6a si può vedere un particolare del sistema d'ancoraggio del bullone allo schermo, che permette la regolazione posteriore della tensione di lavoro. Terminato il muro, regolata tale tensione e controllata la sua stabilità, si procederà al riempimento e chiusura del ricettacolo di lavoro, senza che si osservino dall'esterno resti del processo. - In figure 6a you can see a detail of the bolt anchoring system to the screen, which allows the rear adjustment of the working tension. Once the wall is finished, this tension has been adjusted and its stability checked, the work receptacle will be filled and closed, without any remnants of the process being observed from the outside.

L'invenzione descritta prevede un miglioramento importantissimo nel costo dei muri di contenimento. L'ordine del risparmio ottenuto raggiunge per muri di una certa altezza, per esempio sei metri, il cinquanta per cento. The described invention provides for a very important improvement in the cost of the retaining walls. The order of savings obtained reaches fifty percent for walls of a certain height, for example six meters.

Un perfezionamento che si ottiene con quest'invenzione consiste nel controllo esatto della tensione di lavoro del tirante. Effettuato questo controllo, qualunque possibilità di spostamento che potesse avere effetti indesiderati, fondamentalmente dal punto di vista estetico, sparisce. An improvement which is obtained with this invention consists in the exact control of the working tension of the tie rod. Once this check has been carried out, any possibility of displacement that could have undesirable effects, fundamentally from an aesthetic point of view, disappears.

Il controllo della tensione del tirante può essere realizzato per mezzo di una chiave dinamometrica di stringimento, che fissi la coppia di stringimento. In funzione di questa coppia, si può assicurare la tensione di lavoro del bullone che deve coincidere con la tensione di calcolo. Ossia, questa seconda parte dell'invenzione suppone che, per la prima volta, si possano costruire strutture di contenimento di terre e piloni di ponti, con una conoscenza quasi esatta delle tensioni di lavoro di tali strutture. Sapendo che le spinte prodotte dalle terre vengono calcolate con mezzi semiempirici, basati su formulazioni vecchie, che non tengono conto del processo di costruzione, come può essere il compattato o le caratteristiche reali del riempimento. Con l'invenzione descritta si può controllare in gran parte la forma di lavoro della struttura, il che suppone un importantissimo avanzamento nel mondo dell'ingegneria del contenimento. Per una migliore comprensione delle diverse figure dei disegni che si accludono, si fa di seguito una descrizione completa delle medesime. The tension control of the tie rod can be achieved by means of a torque wrench, which fixes the tightening torque. Depending on this torque, the working tension of the bolt can be ensured, which must coincide with the calculation tension. That is, this second part of the invention assumes that, for the first time, it is possible to construct earth containment structures and bridge piers, with an almost exact knowledge of the working stresses of such structures. Knowing that the thrusts produced by the earths are calculated with semiempirical means, based on old formulations, which do not take into account the construction process, such as the compact or the real characteristics of the filling. With the described invention the working form of the structure can be largely controlled, which presupposes a very important advance in the world of containment engineering. For a better understanding of the various figures of the accompanying drawings, a complete description of the same is given below.

La figura la rappresenta una sezione trasversale del muro 1, potendosi vedere lo zoccolo 2 in cui va incassato, il bullone 3 che agisce da tirante e il "morto" 4 di cemento armato . Figure la represents a cross section of the wall 1, since it is possible to see the base 2 in which it is to be embedded, the bolt 3 which acts as a tie rod and the "dead" 4 of reinforced concrete.

La figura 2a è una vista in pianta di un pezzo di muro 1 e in esso si possono vedere i diversi tiranti che supportano il medesimo. Figure 2a is a plan view of a piece of wall 1 and the different tie rods that support the same can be seen in it.

Nella figura 3a si può vedere il processo costruttivo di questo muro 1, lo zoccolo corrispondente 2, il riempimento estradosso 5 del muro fino alla metà della sua altezza, il "morto" 4 ed il riempimento restante 6 per evitare il movimento del "morto" 4. In figure 3a you can see the construction process of this wall 1, the corresponding plinth 2, the extrados filling 5 of the wall up to half of its height, the "dead" 4 and the remaining filling 6 to avoid the movement of the "dead" 4.

La figura 4a è un muro 7 con uno zoccolo convenzionale 8, potendosi vedere il contrafforte, che lavora come mensola 9, che deve avere il muro. Figure 4a is a wall 7 with a conventional plinth 8, being able to see the buttress, which works as a shelf 9, which the wall must have.

Nella figura 5a si può notare la differenza in dimensioni dello zoccolo di un muro costruito secondo l'invenzione oggetto di questo brevetto e la diminuzione del contrafforte che lavora biappoggiato ora nello zoccolo e nell'ancoraggio. Figure 5a shows the difference in size of the plinth of a wall built according to the invention which is the subject of this patent and the decrease in the buttress which now works double-supported in the plinth and in the anchor.

Nella figura 6a mostra in dettaglio l'unione del contrafforte e l'ancoraggio potendosi vedere il bullone 3, la rosetta di distribuzione 10 ed il dado 11, che rimangono nell'interno del ricettacolo di lavoro 12, il quale, regolata la tensione di lavoro e controllata la sua stabilità, sarà riempito di malta e gli si darà la stessa finitura come per il resto della superficie del pannello. Descritto in forma sufficiente l'oggetto del presente brevetto come per poter essere capito e portato in pratica da un tecnico in materia, si intende estendere il privilegio che deriva dalla presente domanda di brevetto alle particolari varianti che non alterino la sua essenza, che viene riassunta nelle sue condizioni di novità nelle seguenti rivendicazioni, che completano la precedente relazione. Figure 6a shows in detail the union of the buttress and the anchoring, since it is possible to see the bolt 3, the distribution washer 10 and the nut 11, which remain inside the working receptacle 12, which, once the working tension has been adjusted Once its stability is checked, it will be filled with mortar and given the same finish as for the rest of the surface of the panel. Having described the subject of this patent in sufficient form as to be understood and practiced by a technician on the subject, it is intended to extend the privilege deriving from this patent application to particular variants that do not alter its essence, which is summarized in its conditions of novelty in the following claims, which complete the previous report.

Claims

CLAIMS 1. Prefabricated reinforced concrete wall, anchored, of controlled tension, characterized by the introduction of one or several "dead" or masses of concrete in the same filling of the wall, which remain joined to the screen or external facade of the wall by means of an element rigid, in such a way that the immobility of the "dead man" ensures the stability of the external screen, without it being necessary to reinforce the ground in the sense that traditional techniques give this concept.

2. Prefabricated reinforced concrete wall, anchored, of controlled tension, according to claim 1 characterized in that it is designed with a support element in its base or "plinth" provided for a height significantly lower than the totality of the wall, which it allows a first phase of filling the extrados, until reaching the area where the "dead" are located.

3. Prefabricated reinforced concrete wall, anchored, of controlled tension, according to the preceding claims, characterized in that the rigid element of union between the screen and the "dead" is galvanized steel, with at least one threaded connection end with the screen, which allows the tightening and consequent movement of the "dead" in the precise measure to precisely immobilize the passive thrust of the ground.

4. Prefabricated reinforced concrete wall, anchored, of controlled tension, according to all the preceding claims characterized in that the control of the tightening and consequently of the tension in the steel element, is verified by means of a torque wrench or equivalent system, which ensure tightening torque.

5. Prefabricated reinforced concrete wall, anchored, of controlled tension, according to all the preceding claims characterized in that the threaded rod is replaced by a non-rigid anchoring element such as cables or the like, using another tightening device which also allows the voltage control.