MX2012010360A - Bloque para construccion y metodo para construir muros con dicho bloque. - Google Patents

Abstract

Un bloque para construcción de sistemas de cimentación, muros de contención y gaviones y para métodos para construir muros o gaviones a partir de dicho bloque. El bloque está comprendido por al menos dos lados o caras de configuración rectangular y plana (1 y 2); al menos un lado o cara (3) que tiene al menos uno de los extremos en forma convexa; al menos dos lados o caras (4 y 5) que tienen al menos uno de sus extremos en forma convexa y que junto con el extremo convexo del lado o cara (3) pueden proporcionar a dicho bloque un ápice (6) y forma geodinámica respectiva. El presente bloque se pretende para el sector de construcción civil, más específicamente para la construcción de muros de contención por medio de bloques o aplicar encofrado con la forma de los bloques.

Description

BLOQUE PARA CONSTRUCCIÓN Y MÉTODO PARA CONSTRUIR MUROS CON DICHO BLOQUE CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se pretende para el sector de construcción civil, más específicamente para la construcción de muros de contención, muros y similares.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION A través de los años, el sector de construcción civil ha presentado numerosas soluciones tecnológicas para optimizar todos los procesos y productos orientados para la construcción .

Como una forma para optimizar los muros existentes, reducir el desperdicio de la mano de obra, ahorrar materiales y tiempo, se han desarrollado ladrillos o bloques con diferentes geometrías.

Los muros para soportar a tierra que trabajan por gravedad se caracterizan por tener peso propio elevado y baja estabilidad. Este tipo de muros se caracteriza por estar construido a lo largo del terraplén de tierra y actúa verticalmente con el peso propio impuesto en la base. Sin embargo, estos reciben un empuje de la tierra que actúa horizontalmente y puede llevar a su colapso.

De diferentes tipos de bloques encontrados que se pretende para muros de gravedad, los siguientes se destacan por estar considerados como los más cercanos a la presente invención : El documento de Patente CA2661583 presenta como principales características del ajuste y bloqueo por medio de barras que se introducen en los orificios de los bloques. Este bloque tiene una forma común de paralelepípedo con un área rectangular en la cara interior, paralela a la pendiente y por lo tanto inconveniente en que recibe directamente los esfuerzos de la tierra en su superficie. A diferencia de los muros diseñados a partir de la presente invención, éste requiere cimentaciones y aplica su propio peso en estas cimentaciones. Por el otro lado, no toma la ventaja de los esfuerzos del impulso y no disipa el impulso en varias direcciones, ni incrementa el área de absorción de dicho impulso .

El documento de los Estados Unidos 2007166112 (Al) presenta un muro hecho de bloques con un ajuste en las caras superior e inferior, con una cara en pendiente, limitando su aplicación a sótanos de edificios. Este bloque tiene una configuración geométrica de un paralelepípedo que resulta en un rectángulo en la cara interior paralela a la pendiente, una desventaja comparada a la presente invención una vez que el área que proyecta los esfuerzos de la pendiente es igual a la del muro y otra desventaja es que no toma la ventaja de su propio peso para descargar en el terreno de la pendiente. También, el hecho de que los esfuerzos del terreno que actúan perpendicularmente a la cara interior del muro representa una desventaja relativa al bloque que se presenta en este documento. Para usar este muro, también se requiere que las cimentaciones lo mantengan fijo.

El documento EP1747331 (Al) se refiere a un bloque de concreto para un muro de contención con muro en pendiente, formado por trapecios en la dirección horizontal. A pesar de que dicho bloque presenta un área en la cara exterior del trapecio mayor que el área interior, que permite una reducción en el efecto de impulso en el muro, la cara interior del bloque tiene un área paralela a la pendiente, una situación muy desfavorable dado que no es geodinámica, esto es, no disipa las fuerzas del impulso en múltiples direcciones, a diferencia de lo que sucede en la presente invención que permite que estas fuerzas se descompongan en dos fuerzas que provocan movimientos en la dirección opuesta. El hecho de que tiene una configuración de trapezoide y la forma en que se cimenta no favorece el aislamiento de humedad ya que esta geometría permite la penetración de tierra en el bloque. Éste tipo de bloque para la construcción de sótano de edificios no es conveniente en vista de la formación de un muro inclinado. Tampoco permite que el muro se vuelva activo, lo que requiere cimentaciones.

Con la presente invención se pretende presentar un nuevo bloque y método de construcción que permite la construcción de muros de gravedad en una manera rápida y simple, sin el uso de armadura metálica y más difícil de demoler.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un bloque para la construcción de sistemas de cimentación y métodos para construir muros de dicho bloque. El bloque comprende al menos dos lados o caras de configuración rectangular y plana (1 y 2); al menos un lado o cara (3) que tiene al menos uno de los extremos en forma convexa; al menos dos lados o caras (4 y 5) que tienen al menos uno de sus extremos en forma convexa y que junto con el extremo convexo del lado o cara (3) pueden proporcionar a dicho bloque un ápice (6) y forma geodinámica respectiva .

Dicho bloque puede tener además dos de los extremos de los lados o caras (4A y 5A) en forma convexa y dirigidos hacia adentro, presentando de esta manera 5 líneas convexas que resultan en una forma ojival y provocando que el poliedro exhiba un ancho menor en el ápice (6) comparado con el resto del cuerpo (Figura 2) .

Con el fin de ahorrar materiales, reducir el peso para el transporte y colocación durante la construcción del muro y aun asi hacer el bloque prefabricado más barato, el bloque puede contener cavidades o alveolos (9) como se muestra en las Figuras 4 y 4-A, para llenarlos con materiales tales como arena u otros agregados. Los agregados se colocan en los alveolos con el fin de incrementar el peso del mismo bloque, ya que éste descarga en la pendiente. Con el fin de optimizar el ajuste durante la construcción del muro y para que permanezca conciso, el bloque puede contener en las caras laterales (4 y 5) al menos dos muescas semicirculares (7) u (8) del tipo de lengüeta o ranura (machihembrado), respectivamente, para permitir al ajuste de bloques.

En el caso del muro siendo construido como un muro tipo gavión, como se muestra en la Figura 5-A, el bloque debe estar compuesto de malla metálica y su interior compartimentado (10) para permitir la incorporación de piedras u otro material de relleno (Figura 5) .

El bloque que se muestra en este documento, en sus diferentes modalidades preferidas, permite ganancias en estabilidad ya que el impulso proyectado por la pendiente se disipa en diferentes direcciones, reduciendo su defecto en la superficie del bloque, incrementando también el área de absorción y actuando con su propio peso sobre la pendiente, haciéndolo activo, como se pretende mostrar en las Figuras 8 y 9.

El objeto de bloque de la presente invención evita el uso de armaduras metálicas (como sucede con otros muros de contención en concreto reforzado y pretensado) en la construcción de muros, ya que este formato se incorpora en la pendiente, comprimiéndola. Se debe construir, preferiblemente, de concreto o concreto reciclado sólido, colado en sitio por encofrado, bloques de concreto prefabricado o ladrillos de cerámica para ser ensamblados en el sitio o con cajas de malla metálica, tipo gavión, permitiendo la construcción de muros estables y sin mantenimiento a corto plazo.

Como se muestra en la Figura 6, el ajuste que se lleva a cabo de manera simétrica permite que los bloques se acoplen para crear la ranura, que representa la evolución del poliedro que se muestra en vista en sección en la Figura 7 que permite el llenado, por medio de su forma geodinámica, el mal comportamiento de las piedras comunes que se utilizan en la fabricación de muros para los esfuerzos de tracción.

Con la implementación de estos bloques en los muros de contención, el peso propio actúa sobre la pendiente, en arco, desde el exterior hacia el interior y desde la parte superior a la inferior, disminuyendo el efecto de impulso como se muestra en las Figuras 8 y 9. Para la construcción de muros o muros de cimentación se requiere el traslape de las diferentes ranuras el cual se lleva a cabo por combinar las caras o lados (2) del poliedro, permitiendo el empaquetamiento y distribución de peso apropiados del suelo cuando cae o cubre los muros. El impulso proyectado actúa en la dirección perpendicular tomando la ventaja de la compresión de roca, un efecto similar al del arco Romano. Este formato permite el aumento de estabilidad ya sea para demolición o deslizamiento una vez que el muro se vuelve activo, proyectando el peso propio de los bloques al suelo y creando un incremento en el área que absorbe el efecto de impulso. Ya que esto es una tensión, al incrementar el área de aplicación al doble, el efecto de tensión se reduce proporcionalmente, en este caso, a la mitad. En los bloques segmentados (Figuras 3, 3-A, 4, 4-A o las Figuras 12 y 13) , muescas, el área de bloque se incrementa y el impulso también se proyecta en el arco lateral. Este efecto disipa el impulso sobre las superficies de la abertura.

Por el otro lado, dicho bloque puede también está caracterizado por tener una forma más irregular en dos de sus caras, que están compuestas de dobleces (11) y muescas semi elípticas (12) que permiten la formación de pequeños agujeros de llenado (13) y (14) para reforzar el muro, como se ejemplifica en la Figura 14. Si se desea, dichos bloques pueden también comprender alveolos de llenado como se muestra en las Figuras 12 y 13.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es una vista esquemática del bloque, donde los números representan lo siguiente: 1 y 2 - Lados o caras de forma rectangular y plana. 3 - Lado o cara de un extremo convexo. 4 y 5 - Lados o caras de un extremo convexo. 6 - Ápice.

La Figura 2 es una vista esquemática del bloque, donde los números representan lo siguiente: 4A y 5A - Lados o caras del extremo convexo de frente hacia el interior. 6 - Ápice.

La Figura 3 es una vista esquemática del bloque, donde los números representan lo siguiente: 6 - Ápice. 7 - Muesca semicircular "lengüeta".

La Figura 3-A es una vista esquemática del bloque, donde los números representan lo siguiente: 6 - Ápice. 7 - Muesca semicircular "lengüeta". 8 - Muesca semicircular "ranura".

La Figura 4 es una vista esquemática del bloque, donde los números representan lo siguiente: 7 - Muesca semicircular "lengüeta". 9 - Alveolos.

La Figura 4-A es una vista esquemática del bloque, donde los números representan lo siguiente: 7 - Muesca semicircular "lengüeta". 8 - Muesca semicircular "ranura". 9 - Alveolos.

La Figura 5 es una vista esquemática del bloque, donde los números representan lo siguiente: 10 - Interior compartimentado . 15 - Tapa.

La Figura 5-A es una vista esquemática del muro tipo gavión .

La Figura 6 es una vista esquemática de la unión o ranura en la que los números representan lo siguiente: 6 - Ápice.

La Figura 7 es una vista esquemática de la manipostería con énfasis en el trapecio.

La Figura 8 es una vista esquemática del desempeño de los bloques en la pendiente.

La Figura 9 es una vista esquemática del efecto de impulso sobre el muro.

La Figura 10 es una vista esquemática del muro y detalle del tipo de bloque utilizado.

La Figura 11 es una vista esquemática del muro con bloques de 4 lineas convexas.

La Figura 12 es una vista esquemática del bloque, donde los números representan lo siguiente: 9 - Alveolos. 11 - Dobleces para ajuste. 12 - Muesca semi elíptica para ajuste.

La Figura 13 es una vista de la parte superior del bloque en la que los números representan lo siguiente: 11 - Dobleces para ajuste. 12 - Muesca semi elíptica para ajuste.

La Figura 14 es una vista esquemática del muro, donde los números representan lo siguiente: 13 y 14 - Agujeros de llenado.

DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION Para un entendimiento más fácil de la invención, algunos ejemplos de modalidades preferidas del bloque y el método para construir el muro se describen a continuación, que, sin embargo, no pretenden limitar el objeto de la invención. La gran característica de este bloque en sus diferentes modalidades consiste básicamente en su geometría así como en la forma en que se coloca en la construcción del muro.

La Figura 1 se refiere a un bloque, que comprende dos lados o caras de una configuración rectangular y plana (1 y 2); un lado o cara (3) que comprende uno de los extremos en forma convexa; dos lados o caras (4 y 5) que comprende uno de sus extremos en forma convexa y que, junto con el extremo convexo del lado o cara (3) pueden proporcionar a dicho bloque un ápice (6) y forma geodinámica respectiva. La longitud del poliedro referencial oscila de 30 a 40 cm y la altura debe ser de 20 cm. El ancho de la base más grande mide 65 cm y la base más pequeña es de 30 cm.

En otra modalidad preferencial, dicho bloque puede tener dos de los extremos de lados o caras (4A y 5A) en una forma convexa y dirigidos hacia adentro, comprendiendo por lo tanto 5 líneas convexas, resultando en una forma ojival y provocando que el poliedro tenga un ancho menor en el ápice (6) comparado con el resto del cuerpo (Figura 2) .

En otra modalidad preferencial, y con el fin de permitir un mejor ajuste en la construcción del muro, el objeto de bloque de esta invención puede estar además construido de diferentes muescas semicirculares del tipo de lengüeta y ranura (machihembrado) (7) y (8) en dos de sus caras laterales, tal como se muestra en las Figuras 3 y 3-A.

En otra modalidad preferencial, el bloque puede contener cavidades o alveolos circulares (9) tal como se ilustra en las Figuras 4 y 4-A para llenarse con algunos materiales tales como arena y otros agregados y puede estar además formado por varias muescas semicirculares del tipo de lengüeta y ranura (machihembrado) (7) y (8) en dos de sus caras laterales. Los agregados se colocan en los alveolos con el fin de incrementar el peso del bloque, ya que éste descarga en la pendiente.

La Figura 5 se refiere a otra modalidad del bloque, comprendido de cajas en malla metálica, del tipo gavión. El interior del bloque está compartimentado ya sea en la dirección longitudinal o transversal para permitir un mejor empaquetamiento de las piedras. Para la colocación de piedras, el bloque tiene una abertura en la forma de una tapa (15) cuya ubicación varia de acuerdo con el lugar del bloque. En la colocación de estos bloques, las tapas deben estar hacia arriba. La altura de estas cajas varia de 40 cm a 90 cm.

El tamaño de los diferentes bloques se hace al evaluar la posición del centro de gravedad con el fin de asegurar la estabilidad. Por esta razón los muros solamente se pueden construir en bloques de otros tamaños si éstos son proporcionales .

Otra modalidad de dicho bloque se caracteriza en que comprende una forma más reqular en dos de sus caras, que comprenden curvas para ajuste (11) y muescas semi elípticas (12) que permiten la creación de pequeños aqujeros de llenado (13) y (14) con el fin de reforzar el muro. Si se desea, dichos bloques pueden también comprender alveolos de llenado tal como se muestra en las Figuras 12 y 13. La longitud de este bloque debe ser tres veces proporcional a su altura.

Construcción del muro.

La construcción del muro se efectúa en la misma manera que para cada una de las modalidades previamente mencionadas.

La compactación del suelo durante la colocación de los bloques es esencial para asegurar una unión más fuerte y prevenir la deformación acentuada. Como se muestra en las Figuras 10 u 11, el primer bloque por colocar, del cual hará la cimentación, se establece en el suelo con el ápice de frente al lado opuesto de la pendiente. Se construye una primera fila y luego se colocan las ranuras unidas con mortero y de frente a la pendiente, de tal forma que los ápices quedan incrustados en el suelo, permitiendo el empaquetamiento apropiado y distribución de peso de la tierra .

En el caso en que las ranuras comprenden muescas, éstas permitirán un mejor ajuste de cada ranura con la ranura lateral .

Durante la inspección de estas estructuras mediante cálculo de elemento finito, se ha encontrado que la deformación provocada por los esfuerzos excesivos se desarrolla hacia la derecha, esto es, sobre la tierra. Esto incrementa la seguridad en caso de volteo.

Para la construcción de muros de tipo gavión con bloques en cajas de malla metálica, la colocación de los mismos se debe hacer para crear una cara vertical o con un gradiente máximo del 2%.

La construcción de muros con bloques de este material en la forma de cajas se lleva a cabo con solamente una columna de cajas sin la necesidad de utilizar mortero y es aconsejable aplicar un geotextil adyacente a su área posterior con el fin de registrar el agua, contener la tierra y por lo tanto incrementar el drenaje.

Para la construcción de muros, los módulos de gavión se deben construir, preferiblemente en malla metálica para llenado con agregados, que tengan 40 cm de altura, 60 cm de altura, 70 cm de altura, 80 cm de altura y 90 cm de altura para muros de 5 m, 10 m, 20 m, y 25 m respectivamente.

El uso de módulos con referencia a cada altura requiere el cálculo realizado por técnicos como sucede en otros tipos de muros y en este cálculo puede haber la necesidad de implementar un módulo más grande que el descrito anteriormente. Dichos módulos son solamente para pre-dimensionamiento .

Los bloques que se muestran en este documento se pueden construir en ladrillos de cerámica, bloques de concreto, concreto moldeado, concreto reciclado moldeado y piedra natural (granito) , con alturas de menos de cuatro metros, y el muro se puede construir en el sitio, con encofrado.

Claims (11)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN Habiendo descrito la presente invención como antecede, se considera como una novedad y, por lo tanto, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes: REIVINDICACIONES

1. Un bloque de construcción que se pueden utilizar en sistemas de cimentación, muros de contención y gaviones, caracterizado porque comprende: - al menos dos lados o caras de configuración rectangular y plana (1 y 2); al menos un lado o cara (3), que tiene al menos uno de los extremos en forma convexa; y - al menos dos lados o caras (4 y 5) que tienen al menos uno de sus extremos en forma convexa y que junto con el extremo convexo del lado o cara (3) pueden proporcionar a dicho bloque un ápice o cresta (6) y dichos dos de los extremos de los lados o caras (4A y 5A) en forma convexa y dirigidos hacia adentro, dando al poliedro una forma ojival.

2. El bloque de construcción de acuerdo con la reivindicación previa, caracterizado porque comprende cavidades o alveolos (9).

3. El bloque de construcción de acuerdo con la reivindicación previa, caracterizado porque puede comprender arena y otros agregados en las cavidades o alveolos circulares (9) .

. El bloque de construcción de acuerdo con las reivindicaciones previas, caracterizado porque las dos caras laterales (4 y 5) comprenden al menos dos muescas semicirculares (7) u (8) con ajuste del tipo "lengüeta" y "ranura" .

5. El bloque de construcción de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque comprende concreto, concreto prefabricado o ladrillo de cerámica o concreto reciclado sólido.

6. El bloque de construcción de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende cajas de malla metálica en su interior que sirven como gavión.

7. El bloque de construcción de acuerdo con las reivindicaciones previas, caracterizado porque comprende una forma irregular en al menos dos de sus caras, que están compuestas de dobleces para ajuste (11) y muescas semi elípticas (12) que permiten la formación de agujeros de llenado (13) y (14) .

8. Un método de construcción de muro o gavión producido con el bloque descrito de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque comprende los siguientes pasos: - colocar en la primera fila un par de bloques establecidos en el suelo con los ápices (6) uno de frente a la pendiente y el otro de frente al exterior; - superponer los bloques uniendo las caras (2) con mortero formando una ranura con los primeros bloques colocados por debajo, con el fin de formar una nueva fila; - superponer y unir las caras o lados no convexos (3) de las ranuras anidadas, donde la ranura consiste en ajustar dos bloques en una forma simétrica con las lineas convexas (3) de frente al exterior de la unión.

9. El método de construcción de muro de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado porque la construcción de muros de tipo gavión con bloques en cajas de malla metálica se lleva a cabo con solamente una columna de cajas.

10. El método de construcción de muro de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado porque implica la aplicación de un geotextil adyacente a su área posterior.

11. El método de construcción de muro de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado porque se construye en el sitio, con encofrado.