ITVI20120051A1

ITVI20120051A1 - PERFORATED ANCHORAGE ELEMENT FOR THE CONSOLIDATION OF SOIL

Info

Publication number: ITVI20120051A1
Application number: IT000051A
Authority: IT
Inventors: Gassa Gaetano Dalla
Original assignee: Dalla Gassa Srl
Priority date: 2012-03-02
Filing date: 2012-03-02
Publication date: 2013-09-03
Also published as: EP2634313A3; EP2634313B1; EP2634313A2

Description

ELEMENTO DI ANCORAGGIO PERFEZIONATO PER IL CONSOLIDAMENTO DI TERRENI. PERFECTED ANCHOR ELEMENT FOR LAND CONSOLIDATION.

DESCRIZIONE DESCRIPTION

Lâ€™invenzione Ã ̈ relativa ad un elemento di ancoraggio perfezionato, particolarmente adatto per realizzare strutture di consolidamento di versanti, per la stabilizzazione di frane, per la realizzazione di ancoraggi nelle varie opere di geotecnica, The invention relates to an improved anchoring element, particularly suitable for building slope consolidation structures, for stabilizing landslides, for making anchors in various geotechnical works,

Sono noti e diffusamente impiegati elementi di ancoraggio che sono costituiti da tiranti a trefoli in acciaio armonico oppure da barre piene in acciaio strutturale che vengono vincolati tramite impasto cementizio in corrispondenti fori praticati nel terreno. Anchoring elements are known and widely used which are constituted by stranded tie rods in harmonic steel or by solid bars in structural steel which are constrained by means of a cement mixture in corresponding holes made in the ground.

Sono anche noti elementi di ancoraggio comprendenti barre autoperforanti cave che generalmente sono composte da una pluralitÃ di elementi tubolari esternamente filettati e collegati assialmente uno dopo l'altro tramite manicotti di giunzione mano a mano che vengono fatti penetrare nel terreno. Anchoring elements are also known comprising hollow self-drilling bars which are generally composed of a plurality of tubular elements externally threaded and axially connected one after the other by means of joining sleeves as they are made to penetrate into the ground.

L'estremitÃ del primo elemento tubolare Ã ̈ provvista di una testa di perforazione e l'elemento tubolare viene inserito nel terreno per rotazione oppure per rotopercussione che gli viene imposta da appositi mezzi di motorizzazione. The end of the first tubular element is provided with a drilling head and the tubular element is inserted into the ground by rotation or by rotopercussion that is imposed on it by suitable motorization means.

Durante la perforazione del terreno all'interno della barra viene pompato un fluido di spurgo che puÃ² essere aria, acqua o piÃ¹ comunemente una miscela di acqua e cemento denominata boiacca. Raggiunta la profonditÃ di perforazione voluta, si pompa un fluido composto da acqua e cemento con eventuali additivi e l'indurimento del fluido iniettato garantisce l'ancoraggio della barra nel terreno. Elementi di ancoraggio del tipo descritto e particolarmente quelli che impiegano barre autoperforanti, sono diffusamente ed efficacemente impiegati in molteplici applicazioni. During the drilling of the ground inside the bar, a purge fluid is pumped which can be air, water or more commonly a mixture of water and cement called grout. Once the desired drilling depth has been reached, a fluid composed of water and cement is pumped with any additives and the hardening of the injected fluid ensures that the bar is anchored in the ground. Anchoring elements of the type described, and particularly those which use self-drilling bars, are widely and effectively used in many applications.

Per quanto concerne in particolare le barre autoperforanti ognuna di esse, quando Ã ̈ posta in opera, Ã ̈ in grado di sviluppare una forza di contrasto tanto piÃ¹ grande quanto maggiore Ã ̈ la sua sezione. As regards in particular the self-drilling bars, each of them, when installed, is able to develop a contrast force that is greater the greater its section.

Ovviamente anche il costo di ciascuna barra aumenta all'aumentare della sua sezione. Obviously, the cost of each bar also increases as its section increases.

Risulta quindi del tutto evidente che il costo per realizzare un'opera di contenimento dipende dal numero e dalle dimensioni degli ancoraggi che si devono installare che a sua volta dipende dalla spinta totale che essi devono contrastare quando sono in opera. It is therefore quite clear that the cost of carrying out a containment work depends on the number and size of the anchors to be installed which in turn depends on the total thrust that they have to counter when they are in place.

In particolare il costo dell'opera da realizzare aumenta con proporzionalitÃ sostanzialmente lineare aM'aumentare della sezione e del numero delle barre che vengono impiegate. In particular, the cost of the work to be carried out increases with substantially linear proportionality as the section and the number of bars used increase.

La presente invenzione intende modificare in maniera sostanziale le limitazioni elencate. The present invention intends to substantially modify the listed limitations.

E' un primo scopo dell'invenzione realizzare un elemento di ancoraggio che rispetto ad elementi di ancoraggio noti di pari sezione presenti una maggiore resistenza. It is a first object of the invention to provide an anchoring element which, compared to known anchoring elements of the same section, has a greater resistance.

E' un altro scopo che l'elemento di ancoraggio dell'invenzione presenti un rapporto costo per tonnellata di ancoraggio realizzato, inferiore rispetto ad elementi di ancoraggio di tipo noto equivalenti. E' un ulteriore scopo realizzare un ancoraggio che presenti una maggiore duttilitÃ rispetto agli ancoraggi noti. Another object is that the anchoring element of the invention has a lower cost ratio per ton of anchoring compared to equivalent known anchoring elements. It is a further object to provide an anchor which has a greater ductility than known anchors.

Eâ€™ non ultimo scopo che la duttilitÃ dellâ€™ancoraggio dell'invenzione possa essere modificata nella messa in opera. It is not the least objective that the ductility of the anchor of the invention can be modified in the implementation.

Gli scopi detti sono raggiunti da un elemento di ancoraggio secondo la rivendicazione principale alla quale si rimanda per brevitÃ descrittiva. The said purposes are achieved by an anchoring element according to the main claim to which reference is made for the sake of description.

Altre caratteristiche dell'invenzione sono descritte nelle rivendicazioni dipendenti. Other features of the invention are described in the dependent claims.

Vantaggiosamente l'elemento di ancoraggio dell'invenzione costituisce una implementazione della ben nota tecnica di ancoraggio mediante barre autoperforanti e puÃ² essere messo in opera senza che gli operatori debbano modificare sostanzialmente il modo in cui essi operano quando mettono in opera barre autoperforanti di tipo noto Advantageously, the anchoring element of the invention constitutes an implementation of the well-known anchoring technique by means of self-drilling bars and can be implemented without the operators having to substantially modify the way in which they operate when installing self-drilling bars of a known type.

Ancora vantaggiosamente la maggiore duttilitÃ che l'ancoraggio presenta o in altri termini il maggiore campo plastico di deformazione che esso consente, permette di realizzare strutture piÃ¹ sicure soprattutto in caso di eventi sismici. Still advantageously, the greater ductility that the anchor has or in other words the greater plastic field of deformation that it allows, makes it possible to create safer structures, especially in the event of seismic events.

In modo ulteriormente vantaggioso tale maggiore duttilitÃ o maggiore campo plastico di deformazione puÃ² essere modificato durante la posa in opera. In a further advantageous way, this greater ductility or greater plastic deformation field can be modified during installation.

Gli scopi ed i vantaggi detti saranno meglio evidenziati durante la descrizione di preferite forme di esecuzione dell'invenzione che vengono date qui di seguito a titolo indicativo e non limitativo facendo riferimento alle allegate tavole di disegno nelle quali: The aforementioned purposes and advantages will be better highlighted during the description of preferred embodiments of the invention which are given hereinafter by way of non-limiting indication with reference to the attached drawing tables in which:

- la fig. 1 rappresenta la sezione longitudinale dell'elemento di ancoraggio dell'invenzione posto in opera; - fig. 1 represents the longitudinal section of the anchoring element of the invention placed in place;

- la fig. 2 rappresenta la sezione longitudinale dell'elemento di ancoraggio dell'invenzione secondo una variante di esecuzione, posto in opera; - fig. 2 shows the longitudinal section of the anchoring element of the invention according to a variant of execution, placed in place;

- la fig. 3 rappresenta un particolare delle figg. 1 e 2; - fig. 3 shows a detail of figs. 1 and 2;

- la fig. 4 rappresenta una variante esecutiva del particolare di fig.3; - le figg. da 5 a 13 rappresentano differenti fasi della posa in opera dell'elemento di ancoraggio dell'invenzione; - fig. 4 represents an executive variant of the detail of fig.3; - figs. 5 to 13 represent different stages of the installation of the anchoring element of the invention;

- le figg. da 14 a 17 mostrano le forze agenti sul gruppo di fissaggio dell'elemento di ancoraggio dell'invenzione quando viene posto in opera; - figs. 14 to 17 show the forces acting on the fixing assembly of the anchoring element of the invention when it is put in place;

- la fig. 18 rappresenta nel medesimo grafico carichi - allungamenti le curve relative ad una barra autoperforante di tipo noto e dell'elemento di ancoraggio dell'invenzione secondo una forma esecutiva; - fig. 18 shows in the same load - elongation graph the curves relating to a self-drilling bar of a known type and of the anchoring element of the invention according to an embodiment;

- la fig. 19 rappresenta nel medesimo grafico carichi - allungamenti le curve relative ad una barra autoperforante di tipo noto e dell'elemento di ancoraggio dell'invenzione secondo una variante di esecuzione; - fig. 19 shows in the same load - elongation graph the curves relating to a self-drilling bar of a known type and of the anchoring element of the invention according to a variant embodiment;

- la fig. 20 rappresenta nel medesimo grafico le curve carichi -allungamenti delle figg. 18 e 19. - fig. 20 shows in the same graph the load-elongation curves of figs. 18 and 19.

L'elemento di ancoraggio dell'invenzione Ã ̈ rappresentato un sezione longitudinale e posto in opera in fig. 1 ove Ã ̈ indicato complessivamente con 1. The anchoring element of the invention is shown in a longitudinal section and placed in place in fig. 1 where it is indicated as a whole with 1.

Secondo l'invenzione esso comprende: According to the invention it comprises:

- una barra tubolare 2 a sviluppo prevalentemente longitudinale inserita nel terreno S nel quale Ã ̈ vincolata mediante un impasto cementizio C; - a tubular bar 2 with mainly longitudinal development inserted in the ground S in which it is bound by means of a cement mixture C;

- una o piÃ¹ funi 5 o trefoli in acciaio armonico disposti all'interno della barra 2 e vincolate tramite impasto cementizio C presente internamente alla suddetta barra 2; - one or more ropes 5 or strands in harmonic steel arranged inside the bar 2 and constrained by means of a cement mixture C present inside the aforementioned bar 2;

- un gruppo di fissaggio 6 collegato alle estremitÃ 5a delle funi 5 e 2a della barra 2 che sporgono dal terreno S per vincolare lâ€™elemento di ancoraggio. - a fixing group 6 connected to the ends 5a of the ropes 5 and 2a of the bar 2 which protrude from the ground S to constrain the anchoring element.

E' opportuno precisare che il termine terreno deve essere esteso ad un qualsiasi mezzo o elemento in cui la barra 2 viene infissa. It should be noted that the term ground must be extended to any means or element in which the bar 2 is fixed.

La barra tubolare 2 Ã ̈ provvista di una filettatura esterna 2b e questo consente di realizzarla della lunghezza voluta collegando mediante manicotti di giunzione filettati 15 piÃ¹ elementi tubolari 7 coassiali tra di loro e disposti uno di seguito all'altro. The tubular bar 2 is provided with an external thread 2b and this allows it to be made of the desired length by connecting by means of threaded joining sleeves 15 several tubular elements 7 coaxial to each other and arranged one after the other.

Questa soluzione esecutiva viene adottata soprattutto quando la barra tubolare 2 presenta una lunghezza elevata, che ne renderebbe difficoltosi la posa in opera ed il trasporto se essa fosse realizzata con un unico pezzo. This executive solution is adopted above all when the tubular bar 2 has a long length, which would make it difficult to install and transport it if it were made with a single piece.

Si osserva inoltre che la barra tubolare 2 Ã ̈ del tipo autoperforante di tipo noto ed Ã ̈ provvista di una punta a forare 8 disposta alla sua estremitÃ che entra in contatto con il terreno S nel quale viene infissa. It is also observed that the tubular bar 2 is of the self-drilling type of the known type and is provided with a drill 8 arranged at its end which comes into contact with the ground S in which it is driven.

Per quanto concerne le funi 5 in acciaio armonico, anch'esse sono del tipo noto e sono reperibili sul mercato in varie esecuzioni con un numero variabile di trefoli. As regards the harmonic steel ropes 5, they too are of the known type and are available on the market in various executions with a variable number of strands.

Inoltre la barra tubolare 2 Ã ̈ realizzata in acciaio strutturale, le funi 5 sono realizzate in acciaio armonico e l'impasto cementizio C che vincola la barra tubolare 2 nel terreno S e le funi 5 all'interno della barra tubolare 2 Ã ̈ costituito da boiacca di cemento composta da un impasto di cemento ed acqua in percentuali variabili a seconda del progetto. Furthermore, the tubular bar 2 is made of structural steel, the ropes 5 are made of harmonic steel and the cementitious mixture C which binds the tubular bar 2 into the ground S and the ropes 5 inside the tubular bar 2 consists of cement grout consisting of a mixture of cement and water in varying percentages depending on the project.

L'elemento di ancoraggio dell'invenzione 1, realizzato nella forma esecutiva rappresentata in fig. 1 , prevede che la boiacca C riempia totalmente la barra 2 in modo che la fune o le funi 5 siano completamente annegate nella boiacca C risultino quindi vincolate per la loro intera lunghezza quando la boiacca avrÃ fatto presa. The anchoring element of the invention 1, made in the embodiment shown in fig. 1, provides that the grout C completely fills the bar 2 so that the rope or ropes 5 are completely drowned in the grout C are therefore constrained for their entire length when the grout has set.

L'elemento di ancoraggio dell'invenzione puÃ² essere realizzato anche secondo la forma esecutiva indicata con 30 che si osserva in fig. 2 in cui la boiacca C riempie solo la parte terminale della barra 2 e quindi la fune o le funi 5, quando la boiacca avrÃ fatto presa, saranno vincolate solo per la lunghezza Cb corrispondente alla boiacca C presente. The anchoring element of the invention can also be made according to the embodiment indicated with 30 which can be observed in fig. 2 in which the grout C fills only the terminal part of the bar 2 and therefore the rope or ropes 5, when the grout has set, will be constrained only for the length Cb corresponding to the present grout C.

E' opportuno precisare che gli elementi di ancoraggio nelle due forme esecutive 1 e 30 sono costruttivamente uguali tra di loro poichÃ© comprendono tutti la stessa barra 2, le stesse funi 5 e lo stesso gruppo di fissaggio 6 e differiscono tra di loro solo per la differente situazione di vincolo delle funi all'interno della barra 2 che, come si Ã ̈ visto, risultato totalmente oppure parzialmente vincolate nella boiacca It should be noted that the anchoring elements in the two embodiments 1 and 30 are constructively identical to each other since they all include the same bar 2, the same ropes 5 and the same fixing group 6 and differ from each other only for the different constraint situation of the ropes inside the bar 2 which, as we have seen, result totally or partially constrained in the grout

C . C.

Questa differenziazione viene ottenuta durante la posa in opera dell'elemento di ancoraggio e, come meglio si potrÃ comprendere durante la descrizione della posa in opera che verrÃ data al seguito, consente di ottenere, ad opera conclusa, differenti condizioni di resistenza dell'elemento di ancoraggio dell'invenzione, migliori rispetto a quelle ottenibili utilizzando le note barre autoperforanti, II gruppo di fissaggio 6 che viene impiegato Ã ̈ ben visibile nel particolare di fig. 3 ove si osserva che esso comprende una piastra ripartitrice di carico 10 provvista di un foro passante 10a in cui viene infilata l'estremitÃ 2a della barra autoperforante 2 ed un dado di bloccaggio 11 che viene avvitato esternamente all'estremitÃ 2a della barra 2 che sporge dalla piastra ripartitrice di carico 10 e serrato a ridosso di quest'ultima. This differentiation is obtained during the installation of the anchoring element and, as can be better understood during the description of the installation that will be given below, allows to obtain, once the work is completed, different resistance conditions of the anchoring element. anchoring of the invention, better than those obtainable using the known self-drilling bars, the fixing group 6 that is used is clearly visible in the detail of fig. 3 where it is observed that it comprises a load distribution plate 10 provided with a through hole 10a into which the end 2a of the self-drilling bar 2 is inserted and a locking nut 11 which is screwed externally to the end 2a of the bar 2 which protrudes from the load distribution plate 10 and tightened against the latter.

Inoltre Ã ̈ presente una piastra bloccafuni o bloccatrefoli 12 posta a ridosso del dado di bloccaggio 11 e provvista in uno o piÃ¹ fori passanti 12a in ciascuno dei quali viene inserito un cuneo bloccafune o bloccatrefoli 13 che vincola l'estremitÃ di ogni trefolo o fune 5 alla piastra 12. Furthermore, there is a cable locking or strand locking plate 12 placed close to the locking nut 11 and provided in one or more through holes 12a in each of which a rope locking wedge or wire locking 13 is inserted which binds the end of each strand or rope 5 to plate 12.

Precisiamo che da ora in avanti utilizzeremo sempre i termini fune, piastra bloccafuni e cuneo bloccafune. We specify that from now on we will always use the terms rope, rope lock plate and rope lock wedge.

Si osserva in particolare che la lunghezza 11a del dado di bloccaggio 11 Ã ̈ maggiore della lunghezza 2b della estremitÃ 2a della barra 2 alla quale Ã ̈ avvitato e che risulta di conseguenza distanziata dalla sovrastante piastra bloccafuni 12 come si osserva nelle figg. 1 e 2. Una variante esecutiva del gruppo di fissaggio indicato complessivamente con 26 Ã ̈ rappresentata in fig. 4 e differisce dalla forma esecutiva appena descritta e rappresentata in fig. 3 solo per il fatto di essere provvista di un dado di bloccaggio 21 di lunghezza 21a inferiore alla lunghezza dell'estremitÃ 2a della barra 2 alla quale Ã ̈ avvitato e per la presenza di un anello distanziatore 23 interposto tra il dado 21 e la piastra bloccafuni 12. It can be observed in particular that the length 11a of the locking nut 11 is greater than the length 2b of the end 2a of the bar 2 to which it is screwed and which is consequently spaced from the overlying cable locking plate 12 as can be seen in figs. 1 and 2. An executive variant of the fastening assembly indicated as a whole with 26 is shown in fig. 4 and differs from the embodiment just described and represented in fig. 3 only due to the fact that it is provided with a locking nut 21 with a length 21a shorter than the length of the end 2a of the bar 2 to which it is screwed and due to the presence of a spacer ring 23 interposed between the nut 21 and the cable locking plate 12.

Si osserva che l'anello distanziatore 23 presenta il diametro interno maggiore del diametro esterno della barra 2 e quindi si accoppia con essa con gioco radiale. It is observed that the spacer ring 23 has an internal diameter greater than the external diameter of the bar 2 and therefore is coupled with it with radial clearance.

Inoltre la sua lunghezza 23a Ã ̈ maggiore della lunghezza 2c della estremitÃ 2a della barra 2 che sporge dal dado di bloccaggio 21, la quale rimane cosÃ¬ distanziata dalla piastra bloccafuni 12 come si osserva nella fig. 4. Furthermore, its length 23a is greater than the length 2c of the end 2a of the bar 2 which protrudes from the locking nut 21, which thus remains spaced from the cable locking plate 12 as can be seen in fig. 4.

Le due forme esecutive 6 e 26 dell'elemento di ancoraggio sono assolutamente intercambiabili tra di loro e possono essere entrambe indifferentemente utilizzate per l'elemento di ancoraggio dell'invenzione in entrambe le forme esecutive indicate complessivamente con 1 e con 30. The two embodiments 6 and 26 of the anchoring element are absolutely interchangeable with each other and can both be used indifferently for the anchoring element of the invention in both embodiments indicated as a whole with 1 and 30.

Operativamente la messa in opera dell'elemento di ancoraggio 1 avviene secondo la sequenza rappresentata nelle figg. da 5 a 13. Le operazioni iniziano, come si osserva in fig. 5, predisponendo il primo elemento tubolare T che compone la barra autoperforante 2 in posizione verticale di inserimento. Operationally, the installation of the anchoring element 1 takes place according to the sequence shown in figs. from 5 to 13. The operations begin, as can be seen in fig. 5, arranging the first tubular element T which composes the self-drilling bar 2 in the vertical insertion position.

La punta a forare 8 viene disposta a contatto del terreno S e l'estremitÃ opposta dell'elemento tubolare 7' viene collegata ad un gruppo meccanico, non rappresentato, che lo pone in rotazione oppure in rotopercussione come indicano le frecce, per conficcarlo nel terreno S secondo la nota tecnica. The drill 8 is placed in contact with the ground S and the opposite end of the tubular element 7 'is connected to a mechanical unit, not shown, which sets it in rotation or in rotary percussion as indicated by the arrows, to drive it into the ground S according to the technical note.

Durante la perforazione del terreno, all'interno della barra 2 viene iniettata boiacca di cemento C che, secondo la tecnica nota, favorisce la penetrazione della barra riportando in superficie tutto il materiale che viene scavato durante la perforazione. During the drilling of the ground, cement grout C is injected inside the bar 2 which, according to the known technique, favors the penetration of the bar, bringing to the surface all the material that is excavated during the drilling.

Dopo aver inserito il primo elemento tubolare 7' come si osserva in fig. 6, si accoppia alla sua estremitÃ un secondo elemento tubolare 7" mediante un manicotto di giunzione 15 e si riprende l'operazione di perforazione fino a quando, come si osserva in fig. 7, la barra 2 della voluta lunghezza Ã ̈ totalmente infissa nel terreno S e completamente annegata nella boiacca di cemento C presente sia all'interno che all'esterno della barra. After having inserted the first tubular element 7 'as can be seen in fig. 6, a second tubular element 7 "is coupled to its end by means of a junction sleeve 15 and the drilling operation is resumed until, as can be seen in Fig. 7, the bar 2 of the desired length is totally fixed in the ground S and completely embedded in the cement grout C present both inside and outside the bar.

Prima che la boiacca C inizi a fare presa, al suo interno, come si osserva in fig. 8, vengono annegate una o piÃ¹ funi in acciaio armonico 5, il cui numero e dimensioni sono in funzione della resistenza che si vuol conferire all'elemento di ancoraggio. Before the grout C begins to set, inside, as can be seen in fig. 8, one or more harmonic steel cables 5 are drowned, the number and dimensions of which depend on the resistance to be given to the anchoring element.

In particolare la boiacca C riempie completamente la barra 2 nel qual caso le funi 5 risultano annegate per tutta la loro lunghezza. In particular, the grout C completely fills the bar 2 in which case the ropes 5 are drowned along their entire length.

Quando la boiacca avrÃ fatto presa, le funi risulteranno bloccate nella barra 2 e verranno messe in tensione utilizzando i noti mezzi di tensionamento idraulici o meccanici come spiegheremo meglio piÃ¹ avanti. When the grout has set, the ropes will be blocked in the bar 2 and will be tensioned using the known hydraulic or mechanical tensioning means as we will explain better later on.

Alla fine delle operazioni la barra 2 risulterÃ ancorata nel terreno con le funi 5 tese ed immerse per tutta la loro lunghezza nella boiacca C come si osserva in fig. 9. At the end of the operations, the bar 2 will be anchored in the ground with the ropes 5 stretched and immersed for their entire length in the grout C as can be seen in fig. 9.

In alternativa se alla fine deH'infissione dalla barra 2 viene estratta parte della boiacca C in essa contenuta, la boiacca rimanente riempie solo la parte terminale della barra 2 fino all'altezza Cb che si osserva in fig. 7a. Alternatively, if at the end of the insertion from the bar 2 part of the grout C contained therein is extracted, the remaining grout fills only the terminal part of the bar 2 up to the height Cb which can be observed in fig. 7a.

In questo caso la fune o le funi 5 che vengono inserite al suo interno risulteranno immerse solo nella loro parte terminale per la lunghezza corrispondente all'altezza Cb della boiacca come si osserva in fig. 8a. Alla fine delle operazioni la barra 2 risulterÃ ancorata nel terreno e le funi 5 saranno a loro volta ancorate all'interno della barra 2 solo nella parte terminale come si osserva in fig. 9a. In this case the rope or ropes 5 which are inserted inside it will be immersed only in their terminal part for the length corresponding to the height Cb of the grout as can be seen in fig. 8a. At the end of the operations the bar 2 will be anchored in the ground and the ropes 5 will in turn be anchored inside the bar 2 only in the terminal part as can be seen in fig. 9a.

Indipendentemente dalle condizioni finali di fig. 9 oppure di fig. 9a, le estremitÃ 2a e 5a rispettivamente della barra 2 e delle funi 5 devono essere vincolate al terreno S tramite uno dei gruppi di ancoraggio 6 oppure 26 precedentemente descritti. Regardless of the final conditions of fig. 9 or fig. 9a, the ends 2a and 5a respectively of the bar 2 and of the ropes 5 must be fastened to the ground S by means of one of the anchoring groups 6 or 26 previously described.

Prendendo come riferimento la barra 2 infissa nel terreno nella configurazione di fig. 9a ed utilizzando il gruppo di ancoraggio nella forma esecutiva complessivamente indicata con 6, si posiziona la piastra ripartitrice di carico 10 del gruppo di ancoraggio 6 a contatto con il terreno S e quindi si avvita il dado di bloccaggio 11 esternamente all'estremitÃ 2a della barra 2 per forzarlo a ridosso della piastra 10 come si osserva in fig. 10. Taking as reference the bar 2 fixed in the ground in the configuration of fig. 9a and using the anchoring unit in the overall embodiment indicated by 6, the load distribution plate 10 of the anchoring unit 6 is positioned in contact with the ground S and then the locking nut 11 is screwed externally to the end 2a of the bar 2 to force it close to the plate 10 as can be seen in fig. 10.

Si pone quindi la piastra bloccafuni 12 a ridosso di testa al dado di bloccaggio 11 come si osserva in fig. 11 avendo cura che le estremitÃ 5a delle funi 5 siano disposte passanti nei fori 12a presenti nella piastra 12. The cable locking plate 12 is then placed close to the head of the locking nut 11 as can be seen in fig. 11 taking care that the ends 5a of the ropes 5 are arranged passing through the holes 12a present in the plate 12.

Mediante un martinetto idraulico M che, come si osserva nella fig. 12 viene posto a contatto con la piastra bloccafuni 12, si mettono in trazione le funi 5 fino a raggiungere il valore di tensionamento voluto. Le estremitÃ 5a delle funi 5 vengono quindi bloccate nei rispettivi fori 12a tramite i cunei bloccafune 13 che avendo profilo conico coniugabile con il profilo conico dei rispettivi fori 12a, realizzano il bloccaggio delle funi 5 per compressione radiale. By means of a hydraulic jack M which, as can be seen in fig. 12 is placed in contact with the rope locking plate 12, the ropes 5 are put in traction until the desired tensioning value is reached. The ends 5a of the ropes 5 are then blocked in the respective holes 12a by means of the rope locking wedges 13 which, having a conical profile that can be conjugated with the conical profile of the respective holes 12a, lock the ropes 5 by radial compression.

E' evidente, come giÃ detto, che quanto descritto puÃ² essere integralmente riferito anche all'uso del gruppo di fissaggio 26 nel qual caso al dado di bloccaggio 21 viene sovrapposto l'anello distanziatore 23 e la piastra bloccafuni 12 viene posta a ridosso dell'anello distanziatore 23 nella configurazione rappresentata in fig. 4. It is evident, as already said, that what has been described can also be integrally referred to the use of the fixing assembly 26 in which case the spacer ring 23 is superimposed on the locking nut 21 and the cable locking plate 12 is placed close to the spacer ring 23 in the configuration shown in FIG. 4.

Alla fine della messa in opera si sarÃ cosÃ¬ realizzato l'elemento di ancoraggio 30 rappresentato in fig. 2. At the end of the installation, the anchoring element 30 represented in fig. 2.

A questo punto lo spazio allâ€™interno della barra 2 in cui sono presenti le funi 5 viene riempito con boiacca di cemento, non rappresentata nelle figure, per realizzare un blocco monolitico in cui lâ€™acciaio strutturale della barra 2 e lâ€™acciaio armonico delle funi 5 lavorano in sinergia. At this point the space inside the bar 2 in which the ropes 5 are present is filled with cement grout, not shown in the figures, to create a monolithic block in which the structural steel of the bar 2 and the harmonic steel of the ropes 5 work in synergy.

Inoltre il riempimento con boiacca di cemento preserva il metallo dalla corrosione. Furthermore, the filling with cement grout protects the metal from corrosion.

Va precisato che per acciaio strutturale si intende un acciaio per impiego in geotecnica del tipo noto a bassa percentuale di carbonio mentre per acciaio armonico si intende un acciaio di tipo noto al silicio, ad alta elasticitÃ che viene impiegato nel campo della prefabbricazione. It should be noted that structural steel is intended as a steel for use in geotechnics of the known type with a low percentage of carbon while harmonic steel is intended as a known type of silicon steel with high elasticity which is used in the field of prefabrication.

Va anche precisato che sia la barra 2 che le funi 5, anzichÃ© essere realizzate in acciaio, potranno essere realizzate anche in altri materiali, metallici oppure non metallici. It should also be specified that both the bar 2 and the ropes 5, instead of being made of steel, can also be made of other materials, metallic or non-metallic.

Quanto descritto puÃ² essere integralmente riferito al caso in cui si utilizzi la barra 2 infissa nel terreno nella configurazione di fig. 9 nel qual caso, ad operazioni terminate, si sarÃ realizzato l'elemento di ancoraggio 1 rappresentato in fig. 1 What has been described can be fully referred to the case in which the bar 2 fixed in the ground is used in the configuration of fig. 9 in which case, at the end of the operations, the anchoring element 1 represented in fig. 1

Vantaggiosamente l'elemento di ancoraggio dell'invenzione sopporta carichi notevolmente superiori rispetto a elementi di ancoraggio equivalenti di tipo noto, come Ã ̈ stato possibile verificare mediante prove di cui si dirÃ piÃ¹ avanti nella descrizione. Advantageously, the anchoring element of the invention bears considerably higher loads than equivalent anchoring elements of a known type, as it has been possible to verify by means of tests which will be described later in the description.

A tal fine Ã ̈ opportuno descrivere il comportamento statico dell'elemento di ancoraggio 1 messo in opera ed in particolare del gruppo di fissaggio 6 che ne vincola l'estremitÃ al terreno S con riferimento alle figg. da 14 a 16. To this end, it is appropriate to describe the static behavior of the anchoring element 1 put in place and in particular of the fixing unit 6 which binds its extremity to the ground S with reference to figs. 14 to 16.

Quando il dado di bloccaggio 11 Ã ̈ serrato contro la piastra ripartitrice di carico 10 come si osserva in fig. 14, questa riceve la spinta T dal terreno sottostante S e la scarica sul dado 11. When the locking nut 11 is tightened against the load distribution plate 10 as can be seen in fig. 14, this receives the thrust T from the underlying ground S and discharges it on the nut 11.

Quando le funi 5 vengono messe in tensione dal martinetto di tesatura M come si osserva in fig. 15, esse vengono sollecitate verso l'alto nella direzione indicata dalla freccia F e la reazione del martinetto di tesatura M si scarica sul dado 11 generando una forza di compressione F', contraria alla forza di tesatura F. When the ropes 5 are tensioned by the stretching jack M as can be seen in fig. 15, they are urged upwards in the direction indicated by the arrow F and the reaction of the tensioning jack M is discharged on the nut 11 generating a compression force F ', contrary to the tensioning force F.

Quando alla fine della tesatura le funi 5 vengono bloccate dai cunei bloccafune 13 e il martinetto di tesatura M viene rimosso come si osserva in fig. 16, le funi 5 forzano verso il basso la piastra bloccafuni 12 alla quale sono collegate e scaricano contro il dado 11 =la forza di compressione F\ When at the end of the stringing the ropes 5 are blocked by the rope locking wedges 13 and the stringing jack M is removed as can be seen in fig. 16, the ropes 5 force the cable locking plate 12 to which they are connected downwards and discharge against the nut 11 = the compression force F \

Pertanto quando l'elemento di ancoraggio 1 Ã ̈ in opera, il dado 11 risulta caricato sulle facce contrapposte dalle forze T ed F' tra loro contrarie come si osserva in fig. 16. Therefore, when the anchoring element 1 is in place, the nut 11 is loaded on the opposite faces by the opposing forces T and F 'as can be seen in fig. 16.

Le medesime considerazioni valgono anche se si impiega il gruppo di fissaggio 26 provvisto dell'anello distanziatore 21 nel qual caso la forza di compressione F' agirÃ sul dado 21 non direttamente ma tramite l'interposizione dell'anello distanziatore 21 come si osserva in fig. 17. The same considerations also apply if the fixing assembly 26 provided with the spacer ring 21 is used in which case the compression force F 'will act on the nut 21 not directly but through the interposition of the spacer ring 21 as can be seen in fig. 17.

La forza generata dalle funi 5 viene scaricata sulla piastra di ripartizione 10 ed alla fine della messa in opera sul dado 11 oppure 21 graverÃ sostanzialmente il solo carico dovuto al serraggio sulla barra 2. The force generated by the ropes 5 is discharged onto the distribution plate 10 and at the end of the installation on the nut 11 or 21 will substantially bear only the load due to the clamping on the bar 2.

Vantaggiosamente l'elemento di ancoraggio dell'invenzione descritto, in entrambe le forme esecutive 1 oppure 30, permette di realizzare strutture che resistono a carichi maggiori rispetto a quelle che sarebbero realizzabili impiegando barre autoperforanti dell'arte nota. Prove di resistenza effettuate in laboratorio hanno permesso di verificare che gli elementi di ancoraggio 1 e 30 dell'invenzione garantiscono una resistenza molto superiore se paragonati, ad esempio, a barre autoperforanti di eguale diametro di tipo noto. Advantageously, the described anchoring element of the invention, in both embodiments 1 or 30, allows to realize structures which resist higher loads than those which would be achievable using self-drilling bars of the known art. Strength tests carried out in the laboratory have made it possible to verify that the anchoring elements 1 and 30 of the invention guarantee a much higher strength if compared, for example, to self-drilling bars of the same diameter of a known type.

Vantaggiosamente questa maggiore resistenza comporta anche un notevole vantaggio economico. Advantageously, this greater resistance also entails a considerable economic advantage.

Infatti il costo di realizzazione di una struttura di contenimento che impiega elementi di ancoraggio dell'invenzione, a paritÃ di resistenza totale espressa in tonnellate che essa Ã ̈ in grado di sviluppare, risulta molto inferiore rispetto a strutture realizzate con elementi di ancoraggio di tipo noto. In fact, the cost of producing a containment structure that uses anchoring elements of the invention, with the same total strength expressed in tons that it is able to develop, is much lower than structures made with anchoring elements of a known type. .

In altre parole l'impiego degli elementi di ancoraggio dell'invenzione riduce il costo per tonnellata vincolata poichÃ© l'aggiunta delle funi metalliche 5 alla barra autoperforante 2 comporta un aumento di costo percentuale molto basso a fronte deH'aumento percentuale della resistenza ottenibile che risulta invece molto alto. In other words, the use of the anchoring elements of the invention reduces the cost per ton bound since the addition of the wire ropes 5 to the self-drilling bar 2 entails a very low percentage cost increase compared to the percentage increase of the obtainable resistance which instead it is very high.

Quindi utilizzando elementi di ancoraggio 1 dell'invenzione Ã ̈ possibile realizzare strutture di contenimento che sviluppano maggiori forze di contrasto pur impiegando un minor numero di elementi di ancoraggio rispetto ad analoghe strutture realizzate impiegando barre autoperforanti o altri ancoraggi noti. Therefore, by using anchoring elements 1 of the invention it is possible to realize containment structures that develop greater contrast forces while using a smaller number of anchoring elements with respect to similar structures made using self-drilling bars or other known anchors.

Anche in questo caso verifiche contabili hanno messo in luce riduzioni di costo, riferiti a tonnellata di forza di contrasto realizzabile, che possono arrivare a valori del 60%. Also in this case, accounting checks have highlighted cost reductions, referring to the ton of achievable contrast force, which can reach values of 60%.

Inoltre, come giÃ si Ã ̈ detto, l'elemento di ancoraggio dell'invenzione presenta maggiore duttilitÃ rispetto agli ancoraggi noti. Furthermore, as already mentioned, the anchoring element of the invention has greater ductility than known anchors.

A tale scopo sono state effettuate una serie di prove di carico su barre autoperforanti di tipo noto e su elementi di ancoraggio dell'invenzione nella forma esecutiva complessivamente indicata con 1 ed anche nella forma esecutiva complessivamente indicata con 30, con le funi 5 vincolate nella barra 2 rispettivamente per tutta la loro lunghezza oppure parzialmente. For this purpose, a series of load tests were carried out on self-drilling bars of known type and on anchoring elements of the invention in the overall embodiment indicated with 1 and also in the overall embodiment indicated with 30, with the ropes 5 constrained in the bar. 2 respectively for their entire length or partially.

Si sono cosÃ¬ ottenuti i grafici riportati nelle figg. 18 e 19 nei quali: - con la lettera A si individua il grafico relativo alla barra autoperforante di tipo noto; The graphs shown in figs. 18 and 19 in which: - the letter A identifies the graph relating to the known type of self-drilling bar;

- con i numeri 1 e 30 si individuano i grafici degli elementi di ancoraggio dell'invenzione nelle due varianti esecutive rispettivamente 1 e 30. - the numbers 1 and 30 identify the graphs of the anchoring elements of the invention in the two executive variants 1 and 30 respectively.

Nei grafici i valori dei carichi sono riportati in ordinata e corrispondono alla pressione in bar con cui Ã ̈ stato azionato il martinetto idraulico che pone in trazione gli elementi in prova mentre i valori degli allungamenti sono riportati in ordinata e sono espressi in millimetri. In the graphs, the values of the loads are shown in ordinate and correspond to the pressure in bars with which the hydraulic jack that puts the elements under test in traction was activated, while the values of the elongations are shown in ordinate and are expressed in millimeters.

Con riferimento alla fig .18 si nota che: With reference to fig .18 it is noted that:

- i valori dei carichi di rottura R della barra autoperforante di tipo noto 2 e dellâ€™elemento di ancoraggio dellâ€™invenzione 1 sono pressochÃ© uguali tra di loro e pari a 340 bar; - the values of the breaking loads R of the self-drilling bar of known type 2 and of the anchoring element of the invention 1 are almost equal to each other and equal to 340 bar;

- a paritÃ di carico l'elemento di ancoraggio 1 dellâ€™invenzione presenta sempre allungamenti maggiori rispetto a quelli della barra autoperforante A; - with the same load, the anchoring element 1 of the invention always has greater elongations than those of the self-drilling bar A;

- nell'elemento di ancoraggio 1 lo snervamento Rs compare aM'incirca in corrispondenza del carico di 200 bar e quindi molto prima rispetto alla barra autoperforante A in cui esso compare a circa 260 bar; - in the anchoring element 1 the yield Rs appears at approximately in correspondence with the load of 200 bar and therefore much earlier than in the self-drilling bar A in which it appears at about 260 bar;

- nell'elemento di ancoraggio 1 la fase plastica P si estende per un tratto molto maggiore rispetto alla barra autoperforante A e questo lo rende piÃ¹ duttile. - in the anchoring element 1 the plastic phase P extends for a much greater distance than in the self-drilling bar A and this makes it more ductile.

Con riferimento alla fig. 19 si osservano, oltre alla curva relativa alla barra autoperforante A di tipo noto, anche tre curve relative a tra elementi di ancoraggio dell'invenzione 30, ognuno dei quali presenta le funi 5 poste in tensione con carichi diversi. With reference to fig. 19, in addition to the curve relating to the self-drilling bar A of the known type, also three curves relating to between anchoring elements of the invention 30 can be observed, each of which has the cables 5 placed under tension with different loads.

In particolare le curve 30a, 30b e 30c sono relative a tensioni crescenti sulle funi 5. In particular, the curves 30a, 30b and 30c relate to increasing stresses on the ropes 5.

Si osserva che: It is noted that:

- i valori dei carichi di rottura R della barra auto perforante di tipo noto A e dellâ€™elemento di ancoraggio dellâ€™Invenzione 30 sono pressochÃ© uguali tra di loro e pari a 340 bar; - the values of the breaking loads R of the self-piercing bar of known type A and of the anchoring element of the Invention 30 are almost equal to each other and equal to 340 bar;

- a paritÃ di carico gli elementi di ancoraggio 30 presentano sempre allungamenti maggiori rispetto a quelli della barra autoperforante A; - for the same load, the anchoring elements 30 always have greater elongations than those of the self-drilling bar A;

- gli elementi di ancoraggio 30 presentano lo snervamento Rs che compare aH'incirca in corrispondenza del carico di 220 bar e quindi anche in questo caso prima rispetto alla barra autoperforante A in cui esso compare a circa 260 bar; - the anchoring elements 30 have the yield Rs which appears at approximately in correspondence with the load of 220 bar and therefore also in this case earlier than the self-drilling bar A in which it appears at about 260 bar;

- all'aumentare della tensione delle funi 5 aumenta la rigiditÃ degli elementi di ancoraggio 30 evidenziata dalla diminuzione dei loro allungamenti a paritÃ di carico; - as the tension of the ropes 5 increases, the rigidity of the anchoring elements 30 increases, highlighted by the decrease in their elongations at the same load;

- in ogni caso la fase plastica P degli elementi di ancoraggio 30 dellâ€™invenzione si estende per un tratto molto maggiore rispetto alla barra auto perforante A. - in any case, the plastic phase P of the anchoring elements 30 of the invention extends for a much greater length than the self-piercing bar A.

Dall'osservazione del grafico di fig. 20 che riunisce i grafici delle figg. From the observation of the graph of fig. 20 which brings together the graphs of figs.

18 e 19 si comprende che gli elementi di ancoraggio 1 e 30 dell'invenzione presentano fasi plastiche P maggiori rispetto alle barre autoperforanti A di tipo noto rispetto alle quali risultano quindi piÃ¹ duttili raggiungendo cosÃ¬ un altro degli scopi dell'invenzione. 18 and 19 it is understood that the anchoring elements 1 and 30 of the invention have plastic phases P which are greater than the self-perforating bars A of known type with respect to which they are therefore more ductile, thus achieving another object of the invention.

Infatti l'abbinamento delle note funi 5 in acciaio armonico alle note barre autoperforanti 2 in acciaio strutturale, consente di realizzare la sinergia dei differenti materiali impiegati e di raggiungere elevate caratteristiche di duttilitÃ dell'ancoraggio, molto superiori a quelle ottenibili utilizzando le note barre autoperforanti. In fact, the combination of the well-known harmonic steel ropes 5 with the well-known self-drilling bars 2 in structural steel, allows to realize the synergy of the different materials used and to reach high anchoring characteristics of ductility, much higher than those obtainable using the known self-drilling bars .

Tale aumento di duttilitÃ degli ancoraggi Ã ̈ di fondamentale importanza per aumentare la sicurezza delle strutture, soprattutto di quelle destinate ad operare in ambiente sismico in cui Ã ̈ importante che la struttura, pur lesionata, non crolli. This increase in the ductility of the anchors is of fundamental importance to increase the safety of the structures, especially those intended to operate in a seismic environment in which it is important that the structure, even if damaged, does not collapse.

Si nota anche che utilizzando elementi di ancoraggio realizzati nella forma esecutiva 30 e pretensionando opportunamente le funi 5, si offre al progettista la possibilitÃ di modificare la duttilitÃ dell'ancoraggio in funzione del progetto, e quindi di ottenere caratteristiche non raggiungibili utilizzando le barre autoperforanti note e questo costituisce un ulteriore vantaggio dell'invenzione. It is also noted that by using anchoring elements made in the embodiment form 30 and suitably pre-tensioning the ropes 5, the designer is offered the possibility of modifying the ductility of the anchor according to the project, and therefore of obtaining characteristics that cannot be reached using the known self-drilling bars. and this constitutes a further advantage of the invention.

Si comprende quindi che l'elemento di ancoraggio dell'invenzione, in entrambe le varianti esecutive 1 e 30 descritte, raggiunge tutti gli scopi ed i vantaggi descritti. It is therefore understood that the anchoring element of the invention, in both the described executive variants 1 and 30, achieves all the objects and advantages described.

Ãˆ del tutto evidente che l'elemento di ancoraggio potrÃ essere realizzato con barre tubolari di qualsiasi lunghezza e di qualsiasi diametro e che al suo interno potranno essere disposte funi in numero qualsivoglia in funzione dei carichi di progetto. It is quite clear that the anchoring element can be made with tubular bars of any length and any diameter and that any number of ropes can be placed inside it according to the design loads.

Eventuali varianti esecutive non descritte e non rappresentate nelle presenti figure che dovessero essere apportate all'elemento di ancoraggio dell'invenzione, qualora fossero rientranti neM'ambito delle rivendicazioni che seguono, si dovrebbero senz'altro ritenere protette dal presente brevetto. Any executive variants not described and not represented in the present figures which should be made to the anchoring element of the invention, if they fall within the scope of the following claims, should certainly be considered protected by the present patent.

Claims

CLAIMS 1) Anchor element (1; 30) for the construction of containment and consolidation structures of land (S) characterized by the fact of including: - a tubular bar (2) with a mainly longitudinal development inserted in said ground (S) in which it is bound by means of a cement mixture (C); - one or more ropes (5) arranged inside said bar (2) and constrained by means of a cement mixture (C) present inside said bar (2); - a fastening assembly (6) connected to the ends (5a, 2a) of said one or more ropes (5) and of said bar (2) protruding from said ground (S).

2) Anchor element (1) according to claim 1) characterized by the fact that said cement mixture (C) completely fills said bar (2) and said one or more ropes (5) are immersed in said cement mixture (C) throughout their length.

3) Anchoring element (30) according to claim 1) characterized by the fact that said cement mixture (C) partially fills said bar (2) for a portion of length (Cb) in which the ends of said one or more ropes are immersed (5).

4) Anchoring element (1; 30) according to any one of the preceding claims characterized by the fact that said tubular bar (2) is provided with an external thread (2d) and is composed of a plurality of tubular elements (7; 7 '; 7 ") coaxial to each other, connected one after the other by threaded joining sleeves (15).

5) Anchoring element (1; 30) according to any one of the preceding claims characterized by the fact that said tubular bar (2) is of the self-drilling type being provided with a drill bit (8) arranged at the end in contact with the ground (S).

6) Anchoring element (1; 30) according to any one of the preceding claims characterized in that said tubular bar (2) is made of structural steel and said one or more cables (5) are made of harmonic steel.

7) Anchoring element (1; 30) according to any one of the preceding claims characterized by the fact that said cement mixture (C) is cement grout.

8) Anchoring element (1; 30) according to any one of the preceding claims characterized in that said fixing group (6) comprises: - a load distribution plate (10) placed close to the ground (S) and provided with a through hole (10a) in which the end (2a) of said tubular bar (2) is inserted; - a locking nut (11) screwed externally to said end (2a) and placed close to said load distribution plate (10); - a rope locking plate (12) placed close to said locking nut (11) and provided with one or more through holes (12a) in each of which a rope locking wedge (13) is inserted which passes through the end (5a) of a corresponding rope (5).

9) Anchoring element (1; 30) according to claim 8) characterized in that the length (11 a) of said locking nut (11) is greater than the length (2b) of the end (2a) of said bar tubular (2) protruding from said load distribution plate (10).

10) Anchoring element (1; 30)) according to any one of the preceding claims from 1) to 7) characterized in that said fixing group (26) comprises: - a load distribution plate (10) placed close to the ground (S) and provided with a through hole (10a) in which the end (2a) of said tubular bar (2) is inserted; - a locking nut (21) screwed externally to said end (2a) of said tubular bar (2) and placed close to said load distribution plate (10); - a spacer ring (23) placed close to said nut (21); a rope locking plate (12) placed close to said spacer ring (23) and provided with one or more through holes (12a) in each of which a rope locking wedge (13) is inserted which passes through the end (5a) of a corresponding rope (5). 1 1) Anchoring element (1; 30) according to claim 10) characterized by the fact that said spacer ring (23) has the internal diameter greater than the external diameter of said tubular bar (2) and the length (23a) greater than the length (2c) of said end (2a) of said tubular bar (2) protruding from said locking nut (21). 12) Anchoring element (1) according to any one of the preceding claims from 8) to 11) characterized in that said through holes (12a) of said wedges plate (12) and said wedges wedges (13) have mutually conjugable conical profiles.