WO2014195773A1 - Procedimiento para ampliación y estabilización de terrenos planos en zonas de topografía accidentada - Google Patents
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- WO2014195773A1 WO2014195773A1 PCT/IB2014/000654 IB2014000654W WO2014195773A1 WO 2014195773 A1 WO2014195773 A1 WO 2014195773A1 IB 2014000654 W IB2014000654 W IB 2014000654W WO 2014195773 A1 WO2014195773 A1 WO 2014195773A1
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Classifications
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D17/00—Excavations; Bordering of excavations; Making embankments
- E02D17/20—Securing of slopes or inclines
Definitions
- the present invention is related to the techniques used in Civil Engineering and in the Construction Industry for the expansion of roads and roads, and more particularly it is related to a procedure for expansion and stabilization of flat terrain in rugged topography areas, as are the roads, patios and / or roads.
- fill material is poured to form a first level of work.
- anchors are installed inside the slope, which are attached to the wall and serve to stabilize it. More filler material is placed until reaching the same level of the road.
- the pavement, the containment die and the water drain channel are placed on said filling material.
- Korean Patent No. KR 10-2005-0082986A1 Another procedure for extending roads and highways is found in Korean Patent No. KR 10-2005-0082986A1, whose procedure includes as a first stage the placement of internal anchors on the slope. Once the anchors are placed, a layer of mortar is poured over the surface of the slope. The lower area of the slope is excavated and a base block is constructed or placed, which has a plurality of bolts that project upwards. On the base block, a segment of the retaining wall is placed or strained. Fill material is poured into the space between the slope and the retaining wall. Preferably said material is light mortar. A new segment of the wall is constructed and more filling material is poured. The operation is repeated until the extension reaches the level of the road. A reinforcement matrix is installed at the top and the asphalt is placed. If the retaining wall requires more support to support itself, anchors are inserted that project from the retaining wall to the slope.
- the procedure described above has the disadvantage that the retaining wall is formed by several prefabricated segments that are interconnected with each other, which can compromise the rigidity and continuity structural structure of said wall once it is finished.
- the retaining wall is formed by several prefabricated segments that are interconnected with each other, which can compromise the rigidity and continuity structural structure of said wall once it is finished.
- a filling material light mortar and non-material from the area are used, which increases the cost of the project; There is also the risk of generating instability on the ground, when built from the bottom up.
- JP 2009221777 describes a procedure for the extension of roads that present slopes or embankments, which includes the construction stages of a base block at the foot of the slope or embankment, on which a retaining wall is erected.
- the retaining wall is formed by a plurality of prefabricated segments, which are joined together by means of an anchoring system. Once the construction of the retaining wall is finished, the space between the wall and the slope is filled.
- the filler used is a mixture of concrete with earth from the area. When the concrete has solidified enough, anchors are placed between the wall and the slope, which are used to stabilize and secure the retaining of the retaining wall.
- the retaining wall of the process described above has great strength and structural rigidity, however, since said wall is formed by several prefabricated sections joined together by internal anchors, its construction is more complex and expensive; In addition to the construction procedure is performed from the bottom up, with the risk of generating instability in the field.
- the prior art techniques and procedures for the expansion of roads have deficiencies that the present invention corrects and corrects, providing a procedure for the expansion of flat terrain, such as roads and highways, which is economical, of rapid construction and of easy application, without having to suspend the vehicular flow when works of extension of a roadway or a highway are being carried out.
- the present invention is related to a procedure for expansion and stabilization of flat terrain in areas of rugged topography, which includes the steps of:
- a retaining wall inside the trench either by inserting a prefabricated wall into the trench, or by casting the wall inside the ditch "in situ” to form a containment structure; e) remove the filler material that forms the usable space in the form of a slope exposing the external face of the retaining wall, until it reaches a depth such that the wall itself can contain the thrust of the floor and a working area is formed;
- a further object of the present invention is to provide a procedure for expansion and stabilization of flat terrain in areas of rugged topography, which allows the expansion of lanes on roads, roads and / or roads of rugged topography, such as a barrel of rock.
- a further object of the present invention is to provide a procedure for expansion and stabilization of flat terrain in areas of rugged topography, which allows the expansion of flat terrain when roads, roads and / or roads are carried out without at no time the vehicular flow is interrupted and without affecting the terrain to be extended in the crown of the slope or embankment.
- Another additional object of the present invention is to provide a procedure for expansion and stabilization of flat terrain in areas of rugged topography, which allows stabilizing lands affected by geological faults.
- Figure 1 is a side view in longitudinal sectional section to show the first stage of the procedure for expansion and stabilization of flat terrain in areas of rugged topography, where you can see the construction and fixing of a micro-board in a slope of a path to be extended, in accordance with the principles of the present invention.
- Figure 2 is a side view in longitudinal sectional section to show the second stage of the procedure for expansion and stabilization of flat terrain in areas of rugged topography, where the retention of the filling material on a micro-board can be seen as a form a usable space in the form of a slope, in accordance with the principles of the present invention.
- Figure 3 is a side view in longitudinal sectional section to show the third stage of the procedure for expansion and stabilization of flat terrain in areas of rugged topography, where a dug excavated in a usable slope-shaped space can be seen, in accordance with the principles of the present invention.
- Figure 4 is a side view in longitudinal sectional section to show a first mode of the fourth stage of the procedure for expansion and stabilization of flat terrain in areas of rugged topography, where the insertion of a prefabricated retaining wall can be seen in the inside a ditch dug in a usable slope-shaped space, in accordance with the principles of the present invention.
- Figure 5 is a side view in longitudinal sectional section to show a second modality of the fourth stage of the procedure for expansion and stabilization of flat terrain in areas of rugged topography, where the construction of a retaining wall inside can be seen of a ditch dug in a usable space in the form of a slope, in accordance with the principles of the present invention.
- Figure 6 is a side view in longitudinal sectional section to show the fifth and sixth stages of the procedure for expansion and stabilization of flat terrain in areas of rugged topography, where excavation can be seen outside a prefabricated retaining wall or constructed within a ditch of a previously formed usable space, as well as the insertion of a plurality of anchors through a retaining wall, in accordance with the principles of the present invention.
- Figure 7 is a side view in longitudinal sectional section to show the seventh stage of the procedure for expansion and stabilization of flat terrain in areas of rugged topography, where you can see the layout of the expanded and finished land, in accordance with the principles of The present invention.
- Figures 8A, 8B and 8C are side views in longitudinal sectional section to show the application of the procedure for expansion and stabilization of flat terrain in rugged topography areas of the present invention, on a land or embankment structure.
- FIG. 1 to 7 and 8A to 8C show the stages involved in the procedure for expansion and stabilization of flat terrain in areas of rugged topography in accordance with a Particularly preferred embodiment of the present invention, which should be considered as illustrative but not limited thereto, wherein said process comprises in general terms the following steps: a) construct a micro-board 102 at a predetermined point of a slope 101 of a land 100 to be expanded; b) retaining a filling material with the micro-board 102 to generate a usable space 103 in the form of a slope and reaching the level of the land 100 to be expanded, said filling material being obtained from the area where it is being built ; c) dig a trench 104 in the usable space 103 generated, drilling vertically from the level of the land 100 to be extended, until the trench 104 reaches the required depth; d) lift a retaining wall 105 into the trench 104, either by inserting a prefabricated wall 105A into
- the micro-table 102 shown in Figure 1 is constructed from a prefabricated flexible containment structure in the form of "L", which is fixed to the ground by means of bolts (108) at the base of the "L “and by means of anchors (109) that are inserted transversely in the body of the" L “and in the terrain, at a previously predetermined point of the slope 101 and with a previously predetermined angle of inclination depending on the design requirements, for temporarily retain the filling material and generate a usable space 103, said filling material being obtained by turning with material from the area where the land 100 is located, so that precisely the generated space 103 generated is what will allow the expansion of said land 100.
- the material used to make the micro-board 102 is preferably structural steel, and any other material having the strength and flexibility required by the design conditions can be used.
- a retaining wall 105 is lifted, which can be formed in two ways: 1) at the time of excavating the trench 104, the hole that is formed by a self-binding grout is stabilized which maintains the opening of said ditch 104 during the excavation process, until the trench 104 is finished forming and the elements of the prefabricated wall 105A are introduced, so that when grouting used during excavation is set, both elements are integrated into a single unit, or, b) cast "in situ" a retaining wall 105B, which drowns in the ditch 104 previously excavated with self-setting grouts (sludge B / C).
- the wall 105B cast "in situ” it is preferably constructed from plastic mortar, where the self-bonding grout becomes a plastic wall.
- a first line of a plurality of tension or friction anchors 107 is constructed, which are inserted transversely into the ground 100 through the retaining wall 105.
- Both the tension anchors, as well as the anchors of Friction are of the reinjectable type.
- anchors equipped with hollow bars or tubes with sleeves are used to allow reinjection as many times as necessary, using double injection shutters and cement-based grouts.
- Pressure injection through the sleeves allows two functions to be fulfilled: a) improve the terrain to increase its resistance parameters; and, b) ensure the functioning of the anchor.
- first line of anchors 107 is formed, more filler material is removed, in order to expand the working area 106 and a second line of anchors is constructed, in an identical manner as the first line of anchors 107 was constructed. operation is repeated as many times as necessary according to the characteristics of the land 100 and the dimensions of the retaining wall 105.
- the entire apparent face of the retaining wall 105 is discovered. Depending on the type of finish that is required, it can be left as an apparent wall, it can be coated with cast concrete, or Well, any other decorative element can be applied if necessary.
- Figures 8A, 8B and 8C show the application of the procedure for expansion and stabilization of flat terrain in areas of rugged topography of the present invention, for the extension of a land structure or embankment of a road, road or road, whose main feature is that it has two side slopes, one on each side of the embankment.
- each of the steps described above are carried out until the desired lane extension is achieved.
- the execution of the process steps is carried out from the level of the flat terrain to be enlarged and stabilized (slope of the slope) , moving down to the lower level of the slope, that is, it is carried out from the top down, without having to suspend the activities of motor vehicle circulation in the event that the flat terrain to be expanded and stabilized are roads, roads and / or roads, in addition to the procedure being applicable in any type of topography, namely rock barrels, soft terrain, hill slopes, embankments, etc.
Landscapes
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Abstract
La presente invención esta relacionada con un procedimiento para ampliación y estabilización de terrenos planos en zonas de topografía accidentada, el cual comprende: a) construir una micro-tablaestaca en un punto predeterminado de un talud de un terreno que se va a ampliar; b) retener un material de relleno con la micro- tablaestaca para generar un espacio aprovechable en forma de talud y que alcance el nivel del terreno que se va a ampliar; c) excavar una zanja en el espacio aprovechable generado, perforando verticalmente a partir del nivel del terreno que se va a ampliar, hasta que la zanja alcance la profundidad requerida; d) levantar un muro de contención, ya sea insertando un muro prefabricado en la zanja, o bien, colando "in situ" un muro al interior de la zanja, para formar una estructura de contención; e) retirar el material de relleno que forma el espacio aprovechable en forma de talud exponiendo la cara externa del muro de contención, hasta alcanzar una profundidad tal que el muro por si mismo pueda contener el empuje del suelo y se forme una zona de trabajo; f) insertar transversaimente en el terreno a través del muro, una pluralidad de anclajes, las veces que sea necesario en función de los requerimientos de diseño del muro; y, g) ejecutar las obras de acabado del terreno ampliado y del muro de contención.
Description
"PROCEDIMIENTO PARA AMPLIACIÓN Y ESTABILIZACIÓN DE TERRENOS PLANOS EN ZONAS DE TOPOGRAFÍA ACCIDENTADA"
CAMPO DE LA INVENCIÓN
La presente invención está relacionada con las técnicas utilizadas en la Ingeniería Civil y en la Industria de la Construcción para la ampliación de carreteras y caminos, y más particularmente se encuentra relacionada con un procedimiento para ampliación y estabilización de terrenos planos en zonas de topografía accidentada, como lo son las calzadas, patios y/o carreteras.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
En la actualidad, el incremento en el número de vehículos automotores que circulan por avenidas, carreteras y autopistas ha hecho que las mismas se vuelvan insuficientes, ocasionando problemas de tráfico, lo cual se traduce en pérdidas de tiempo y de horas de trabajo que se traducen en pérdidas económicas en las empresas, así como en una disminución en la calidad de vida de los conductores y pasajeros que lo padecen. Una de las soluciones que se han encontrado a éste grave problema, es la creación de nuevos caminos o de segundos niveles que permitan el paso de una mayor cantidad de vehículos. Sin embargo, esto implica retos técnicos, logísticos y financieros, que en muchos casos vuelven inviable dicha opción.
Otra opción que se tiene para eficientar el flujo vehicular que transita por un camino, es la ampliación de carriles. Dicha opción resulta menos costosa que la construcción de un nuevo camino; sin embargo, puede representar eventualmente grandes problemas técnicos cuyas soluciones actuales pueden llegar a encarecer significativamente la obra final.
Los caminos en general (calzadas y/o avenidas) se encuentran asentados sobre terrenos con topografías muy diversas; y, que decir de las carreteras y/o autopistas que pueden estar asentadas por su trazo, en planicies o en terrenos montañosos.
Dentro del arte previo, podemos encontrar una gran variedad de procedimientos y/o técnicas para la ampliación de caminos, carreteras y/o autopistas. Un ejemplo de dichas técnicas es el uso de estructuras de concreto prefabricadas con diferentes perfiles sobre las cuales se posicionan los nuevos carriles de la carretera. Dicha técnica es efectiva pero costosa, además de requerir que el terreno que circunda a la carretera cumpla con cierta topografía para la colocación y posicionamiento de las estructuras de concreto.
Otra técnica empleada, es la construcción de una pared de retención en la parte baja del talud o terraplén que colinda con la carretera. Posteriormente el espacio ubicado entre la pared y el talud o terraplén es rellenado con un material, formándose así los cimientos sobre los cuales serán construidos los nuevos carriles. Un ejemplo de dicha técnica, lo podemos encontrar en la Patente Norteamericana No. US 4,848,972 en la que se describe un procedimiento para la ampliación de carreteras empleado particularmente en aquellas carreteras construidas sobre taludes o terraplenes de tierra. El procedimiento inicia con la excavación al pie del talud para cimentar un muro. Dentro de la zanja se coloca un muro prefabricado o se cola un muro in situ, el cual debe tener la misma altura del nivel de la carretera. Se sella temporalmente el muro con concreto vertido entre las paredes de la zanja y dicho muro. En el espacio entre el muro y el nivel inferior del talud, se vierte material de relleno para formar un primer nivel de trabajo. Una vez construido dicho primer nivel, se instalan anclajes en el interior del talud, los cuales se unen al muro y sirven para estabilizarlo. Se coloca más material de relleno
hasta alcanzar el mismo nivel de la carretera. Sobre dicho material de relleno se coloca el pavimento, el muró de contención y la canaleta de desalojo de agua.
Uno de los principales inconvenientes del procedimiento antes descrito es que la zanja donde se colocará el muro prefabricado o colado in situ se excava en el pie del talud o terraplén, lo que imposibilita su uso en terrenos montañosos con paredes muy pronunciadas, creando inestabilidad en el camino existente. Otro inconveniente que presenta es que el muro prefabricado o colado in situ no presenta un recubrimiento externo, lo cual, dependiendo de las condiciones meteorológicas del lugar y del vandalismo presente en la zona, puede repercutir en su tiempo de vida útil.
Otro procedimiento de ampliación de caminos y carreteras lo encontramos en la Patente Coreana No. KR 10-2005-0082986A1 , cuyo procedimiento comprende como primera etapa la colocación de anclas internas en el talud. Una vez colocadas las anclas, se vierte una capa de mortero sobre la superficie del talud. Se excava la zona inferior del talud y se construye o coloca un bloque base, el cual presenta una pluralidad de pernos que se proyectan ascendentemente. Sobre el bloque base, se coloca o cuela un segmento de la pared de contención. Se vierte material de relleno en el espacio ubicado entre el talud y la pared de contención. De preferencia dicho material es mortero ligero. Se construye un nuevo segmento de la pared y se vierte más material de relleno. Se repite la operación hasta que la ampliación alcance el nivel de la carretera. Se instala en la parte superior una matriz de refuerzo y se coloca el asfalto. Si la pared de contención requiere de más apoyo para sostenerse, se insertan anclas que se proyectan desde la pared de contención hasta el talud.
Sin embargo, el procedimiento antes descrito presenta la desventaja de que la pared de retención se conforma por varios segmentos prefabricados que se van ¡nterconectando uno con otro, lo que puede comprometer la rigidez y continuidad
estructural de dicha pared una vez que ésta esté terminada. Además como material de relleno se emplea mortero ligero y no material de la zona, lo que encarece el costo del proyecto; existiendo también el riesgo de generar inestabilidad en el terreno, al construirse de abajo hacia arriba.
Otro ejemplo de procedimientos para ampliación de caminos del arte previo, lo encontramos en la Solicitud de Patente Japonesa No. JP 2009221777, en la que se describe un procedimiento para la ampliación de caminos que presenten taludes o terraplenes, el cual comprende las etapas de construcción de un bloque base al pie del talud o terraplén, sobre el cual se erige una pared de contención. La pared de contención se encuentra formada por una pluralidad de segmentos prefabricados, los cuales se unen entre sí por medio de un sistema de anclaje. Una vez que se termina la construcción de la pared de contención, se procede al relleno del espacio ubicado entre dicha pared y el talud. El relleno utilizado es una mezcla de concreto con tierra de la zona. Cuando el concreto ha solidificado lo suficiente, se procede a la colocación de anclas entre la pared y el talud, las cuales se emplean para estabilizar y asegurar la sujeción de la pared de contención.
La pared de contención del procedimiento antes descrito presenta una gran resistencia y rigidez estructural, sin embargo como dicha pared se encuentra conformada por varias secciones prefabricadas unidas entre sí mediante anclajes internos, su construcción resulta más compleja y costosa; además de que el procedimiento de construcción se realiza de abajo hacia arriba, con el riesgo de generar inestabilidad en el terreno.
Como se puede observar, las técnicas y procedimientos del arte previo para la ampliación de carreteras presentan deficiencias que la presente invención subsana y corrige, proveyendo un procedimiento para ampliación de terrenos planos, como
calzadas y carreteras, el cual es económico, de rápida construcción y de fácil aplicación, sin tenerse que suspender el flujo vehicular cuando se están realizando obras de ampliación de una calzada o una carretera.
Por consecuencia de lo anterior, se ha buscado suprimir los inconvenientes de los procedimientos de la técnica anterior y proveer un procedimiento para ampliación y estabilización de terrenos planos en zonas de topografía accidentada, que además de eliminar las desventajas anteriormente descritas, ofrezca ventajas sustanciales respecto a los procedimientos actuales.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
La presente invención esta relacionada con un procedimiento para ampliación y estabilización de terrenos planos en zonas de topografía accidentada, el cual comprende las etapas de:
a) construir una micro-tablaestaca en un punto predeterminado de un talud del terreno que se va a ampliar;
b) retener un material de relleno con la micro-tablaestaca para generar un espacio aprovechable en forma de talud y que alcance el nivel del terreno que se va a ampliar, dicho material de relleno siendo obtenido de la zona donde se está construyendo;
c) excavar una zanja en el espacio aprovechable generado, perforando verticalmente a partir del nivel del terreno que se va a ampliar, hasta que la zanja alcance la profundidad requerida;
d) levantar un muro de contención al interior de la zanja, ya sea insertando un muro prefabricado en la zanja, o bien, colando "in situ" el muro al interior de dicha zanja, para formar una estructura de contención;
e) retirar el material de relleno que forma el espacio aprovechable en forma de talud exponiendo la cara externa del muro de contención, hasta alcanzar una profundidad tal que el muro por si mismo pueda contener el empuje del suelo y se forme una zona de trabajo;
f) insertar transversalmente en el terreno a través del muro, una pluralidad de anclajes de tensión o una pluralidad de anclajes a fricción, las veces que sea necesario en función de los requerimientos de diseño del muro; y,
g) ejecutar las obras de acabado del terreno ampliado y del muro de contención.
OBJETOS DE LA INVENCIÓN
Teniendo en cuenta los defectos de la técnica anterior, es un objeto de la presente invención el proveer un procedimiento para ampliación y estabilización de terrenos planos en zonas de topografía accidentada, que resulte sencillo, práctico y económico, con una alta eficiencia y confiabilidad para ampliar caminos, calzadas, patios y/o carreteras de diferentes dimensiones.
Un objeto más de la presente invención, es proveer un procedimiento para ampliación y estabilización de terrenos planos en zonas de topografía accidentada, el cual permita la ampliación de carriles en caminos, calzadas y/o carreteras de topografía accidentada, como puede ser un cantil de roca.
Es todavía un objeto más de la presente invención, proveer un procedimiento para ampliación y estabilización de terrenos planos en zonas de topografía accidentada, cuya aplicación sea adaptable a cualquier longitud y altura de talud del terreno a ampliar.
Un objeto adicional de la presente invención, es proveer un procedimiento para ampliación y estabilización de terrenos planos en zonas de topografía accidentada, el cual permite que la ampliación del terreno plano cuando son caminos, calzadas y/o carreteras, se lleve al cabo sin que en ningún momento se interrumpa el flujo vehicular y sin que se afecte el terreno a ampliar en la corona del talud o terraplén.
Otro objeto adicional de la presente invención, es proveer un procedimiento para ampliación y estabilización de terrenos planos en zonas de topografía accidentada, el cual permita estabilizar terrenos afectados por fallas geológicas.
Es todavía un objeto más de la presente invención, proveer un procedimiento para ampliación y estabilización de terrenos planos en zonas de topografía accidentada, cuya aplicación permita mantener estabilizado el terreno a ampliar, al realizarse el procedimiento constructivo de arriba hacia abajo.
BREVE DESCRIPCION DE LAS FIGURAS
Los aspectos novedosos que se consideran característicos de la presente invención, se establecerán con particularidad en las reivindicaciones anexas. Sin embargo, la invención misma, tanto por su organización como por su método de operación, conjuntamente con otros objetos y ventajas de la misma, se comprenderá mejor en la siguiente descripción detallada de una modalidad específica, cuando se lea en relación con los dibujos anexos, en los cuales:
La figura 1 es una vista lateral en corte seccional longitudinal para mostrar la primera etapa del procedimiento para ampliación y estabilización de terrenos planos en zonas de topografía accidentada, en donde se puede apreciar la construcción y fijado de una micro-tablaestaca en un talud de un camino que se va a ampliar, de conformidad con los principios de la presente invención.
La figura 2 es una vista lateral en corte seccional longitudinal para mostrar la segunda etapa del procedimiento para ampliación y estabilización de terrenos planos en zonas de topografía accidentada, en donde se puede apreciar la retención del material de relleno sobre una micro-tablaestaca a manera de formar un espacio aprovechable en forma de talud, de conformidad con los principios de la presente invención.
La figura 3 es una vista lateral en corte seccional longitudinal para mostrar la tercera etapa del procedimiento para ampliación y estabilización de terrenos planos en zonas de topografía accidentada, en donde se puede apreciar una zanja excavada en un espacio aprovechable en forma de talud, de conformidad con los principios de la presente invención.
La figura 4 es una vista lateral en corte seccional longitudinal para mostrar una primera modalidad de la cuarta etapa del procedimiento para ampliación y estabilización de terrenos planos en zonas de topografía accidentada, en donde se puede apreciar la inserción de un muro prefabricado de contención en el interior de una zanja excavada en un espacio aprovechable en forma de talud, de conformidad con los principios de la presente invención.
La figura 5 es una vista lateral en corte seccional longitudinal para mostrar una segunda modalidad de la cuarta etapa del procedimiento para ampliación y estabilización de terrenos planos en zonas de topografía accidentada, en donde se puede apreciar la construcción de un muro de contención en el interior de una zanja excavada en un espacio aprovechable en forma de talud, de conformidad con los principios de la presente invención.
La figura 6 es una vista lateral en corte seccional longitudinal para mostrar la quinta y sexta etapas del procedimiento para ampliación y estabilización de terrenos planos en zonas de topografía accidentada, en donde se puede apreciar la excavación
al exterior de un muro de contención prefabricado o construido dentro de una zanja de un espacio aprovechable previamente formado, así como la inserción de una pluralidad de anclajes al través de un muro de contención, de conformidad con los principios de la presente invención.
La figura 7 es una vista lateral en corte seccional longitudinal para mostrar la séptima etapa del procedimiento para ampliación y estabilización de terrenos planos en zonas de topografía accidentada, en donde se puede apreciar la disposición del terreno ampliado y terminado, de conformidad con los principios de la presente invención.
Las figuras 8A, 8B y 8C son vistas laterales en corte seccional longitudinal para mostrar la aplicación del procedimiento para ampliación y estabilización de terrenos planos en zonas de topografía accidentada de la presente invención, sobre una estructura de tierra o terraplén.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
Haciendo ahora referencia a los dibujos que se acompañan, y más particularmente a las figuras 1 a 7 y 8A a 8C, en ellas se muestran las etapas involucradas en el procedimiento para ampliación y estabilización de terrenos planos en zonas de topografía accidentada de conformidad con una modalidad particularmente preferida de la presente invención, que debe considerarse como ilustrativa más no limitativa de la misma, en donde dicho procedimiento comprende en términos generales las siguientes etapas: a) construir una micro-tablaestaca 102 en un punto predeterminado de un talud 101 de un terreno 100 que se va a ampliar ; b) retener un material de relleno con la micro-tablaestaca 102 para generar un espacio aprovechable 103 en forma de talud y que alcance el nivel del terreno 100 que se va a ampliar, dicho material de relleno siendo obtenido de la zona donde se está construyendo; c) excavar
una zanja 104 en el espacio aprovechable 103 generado, perforando verticalmente a partir del nivel del terreno 100 que se va a ampliar, hasta que la zanja 104 alcance la profundidad requerida; d) levantar un muro de contención 105 al interior de la zanja 104, ya sea insertando un muro prefabricado 105A en la zanja 104, o bien, colando "in situ" un muro 105B al interior de dicha zanja 104, para formar una estructura de contención; e) retirar el material de relleno que forma el espacio aprovechable 103 en forma de talud exponiendo la cara externa del muro de contención 105, hasta alcanzar una profundidad tal que el muro de contención 105 por si mismo pueda contener el empuje del suelo y se forme una zona de trabajo 106; f) insertar transversalmente en el terreno 100 a través del muro 105, una pluralidad de anclajes 107, ya sea del tipo de tensión o del tipo de fricción, las veces que sea necesario en función de los requerimientos de diseño del muro de contención 105; y, g) ejecutar las obras de acabado del terreno ampliado y del muro de contención 105.
La micro-tablaestaca 102 que se muestra en la figura 1 , se construye a partir de una estructura prefabricada de contención flexible en forma de "L", la cual se fija al terreno mediante unos pernos (108) en la base de la "L" y mediante unos anclajes (109) que se insertan transversalmente en el cuerpo de la "L" y en el terreno, en un punto previamente predeterminado del talud 101 y con un ángulo de inclinación previamente predeterminado en función de los requerimientos de diseño, para retener el material de relleno temporalmente y generar un espacio aprovechable 103, dicho material de relleno obteniéndose a volteo con material de la zona donde se ubica el terreno 100, por lo que precisamente el espacio aprovechable 103 generado, es el que permitirá la ampliación de dicho terreno 100.
El material que se utiliza para fabricar la micro-tablaestaca 102, es preferiblemente acero estructural, pudiéndose emplear cualquier otro material que tenga la resistencia y flexibilidad requeridas por las condiciones de diseño.
Como ya se mencionó, dentro del espacio ganado se procede a levantar un muro de contención 105, el cual se puede formar de dos maneras: 1 ) al momento de excavar la zanja 104 se va estabilizando el hueco que se va formando mediante una lechada autofraguante que mantiene la abertura de dicha zanja 104 durante el proceso de excavación, hasta que se termina de formar la zanja 104 y se introducen los elementos del muro prefabricado 105A, por lo que al fraguar la lechada empleada durante la excavación, quedan integrados ambos elementos en una sola unidad, o bien, b) colar "in situ" un muro de contención 105B, el cual se ahoga en la zanja 104 previamente excavada con lechados auto-fraguantes (lodos B/C). En la modalidad del muro 105B colado "in situ", éste se construye preferiblemente a partir de mortero plástico, en donde la lechada autofraguante se convierte en un muro plástico.
Una vez levantado el muro de contención 105, se procede a retirar parte del material de relleno localizado al exterior del muro 105, hasta alcanzar una profundidad tal que el muro 105 por si mismo pueda contener el empuje del suelo y se forme una zona de trabajo 106, en donde se procede a construir una primera línea de una pluralidad de anclajes de tensión o de fricción 107, los cuales se insertan transversalmente en el terreno 100 a través del muro de contención 105. Tanto los anclajes de tensión, como los anclajes de fricción son del tipo reinyectable.
En una modalidad preferida, se emplean anclajes equipados con barras o tubos huecos con manguitos que permitan ser reinyectados cuantas veces sea necesario, empleando obturadores dobles de inyección y lechadas a base de cemento.
La inyección a presión por los manguitos permite cumplir dos funciones: a) mejorar el terreno para aumentar sus parámetros de resistencia; y, b) asegurar el funcionamiento del anclaje.
Una vez formada la primera línea de anclajes 107, se retira más material de relleno, para ampliar la zona de trabajo 106 y se procede a construir una segunda línea de anclajes, de manera idéntica a como se construyó la primera línea de anclajes 107. Esta operación se repite las veces que sea necesario de acuerdo a las características del terreno 100 y a las dimensiones del muro de contención 105.
Una vez terminada la inserción de la pluralidad de anclajes 107, se descubre la totalidad de la cara aparente del muro de contención 105. Dependiendo el tipo de acabado que se requiera, se puede dejar como muro aparente, se puede recubrir con concreto lanzado, o bien, se puede aplicar cualquier otro elemento decorativo en caso de ser necesario.
Finalmente, se tensan las cargas en cada uno de los anclajes de la pluralidad de anclajes 107, se reinyectan si es necesario y se realizan las obras complementarias de acabado del terreno ampliado al nivel de piso.
Con referencia a las figuras 8A, 8B y 8C, en ellas se muestra la aplicación del procedimiento para ampliación y estabilización de terrenos planos en zonas de topografía accidentada de la presente invención, para la ampliación de una estructura de tierra o terraplén de un camino, calzada o carretera, cuya característica principal es que presenta dos taludes laterales, uno por cada lado del terraplén.
Sobre cada uno de los taludes, se llevan al cabo cada una de las etapas anteriormente descritas hasta lograr la ampliación del carril deseado.
Para la aplicación que se muestra en las figuras 8A, 8B y 8C, al igual que en el caso de la ampliación de terrenos en topografía accidentada, como puede ser en
cantiles de roca, lo que se busca es integrar el relleno de la ampliación al terraplén existente, generando una masa de suelo coherente con la ayuda de las anclas que se insertan en el terreno a través del muro y la inyección de lechadas de cemento que se realiza en su interior. Precisamente el uso de las anclas es lo que permite integrar el relleno al terraplén existente.
Como podrá observarse de la descripción anterior del procedimiento para ampliación y estabilización de terrenos planos en zonas de topografía accidentada de la presente invención, la ejecución de las etapas del procedimiento se realiza desde el nivel del terreno plano a ampliar y a estabilizar (corona del talud), desplazándose hacia abajo hasta el nivel inferior del talud, es decir se realiza de arriba hacia abajo, sin tener que suspenderse las actividades de circulación de vehículos automotores en el caso de que el terreno plano a ampliar y estabilizar sean caminos, calzadas y/o carreteras, además de que el procedimiento es aplicable en cualquier tipo de topografía, a saber, cantiles de roca, terrenos blandos, pendientes de colinas, terraplenes, etc.
De conformidad con la anterior descripción, se podrá observar que el procedimiento en cuestión ha sido ideado para que mediante una serie de etapas de relativa simplicidad de ejecución, se ofrezca una solución práctica y funcional a los problemas que se tienen actualmente durante la ampliación y estabilización de terrenos planos en zonas de topografía accidentada, resultando ideal para situaciones en donde se requiere la ampliación de caminos, calzadas y/o carreteras, ya que permite tener un procedimiento en el que se aproveche el material de la zona para utilizarse como material de relleno de un espacio aprovechable para ampliar el terreno, la resistencia residual de los suelos para formar una estructura de contención formada por muros prefabricados o muros de mortero plástico construidos in situ; así como de un sistema de anclajes, que permite lograr la fuerza necesaria para contener el empuje del suelo y
evitar la desestabilización de los taludes que se forman, todo ello sin tener que suspenderse la circulación de los vehículos automotores.
Aún cuando se han ilustrado y descrito ciertas modalidades de la invención, debe hacerse hincapié en que son posibles numerosas modificaciones a las mismas. La presente invención, por lo tanto, no deberá considerarse como restringida excepto por lo que exija la técnica anterior y por el espíritu de las reivindicaciones anexas.
Claims
1. - Un procedimiento para ampliación y estabilización de terrenos planos en zonas de topografía accidentada, caracterizado porque comprende las etapas de:
a) construir una micro-tablaestaca en un punto predeterminado de un talud de un terreno que se va a ampliar;
b) retener un material de relleno con la micro-tablaestaca para generar un espacio aprovechable en forma de talud y que alcance el nivel del terreno que se va a ampliar;
c) excavar una zanja en el espacio aprovechable generado, perforando verticaimente a partir del nivel del terreno que se va a ampliar, hasta que la zanja alcance la profundidad requerida;
d) levantar un muro de contención al interior de la zanja, ya sea insertando un muro prefabricado en la zanja, o bien, colando "in situ" un muro al interior de la zanja, para formar una estructura de contención;
e) retirar el material de relleno que forma el espacio aprovechable en forma de talud exponiendo la cara externa del muro de contención hasta alcanzar una profundidad tal que el muro por s¡ mismo pueda contener el empuje del suelo y se forme una zona de trabajo;
f) insertar transversalmente en el terreno a través del muro, una pluralidad de anclajes, las veces que sea necesario en función de los requerimientos de diseño del muro; y,
g) ejecutar las obras de acabado del terreno ampliado y del muro de contención.
2. - Un procedimiento para ampliación y estabilización de terrenos planos en zonas de topografía accidentada, de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado
además porque la micro-tablaestaca se construye a partir de una estructura prefabricada de contención flexible en forma de "L" , empleándose preferiblemente acero estructural para su fabricación.
3. - Un procedimiento para ampliación y estabilización de terrenos planos en zonas de topografía accidentada, de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado además porque la micro-tablaestaca se fija al terreno mediante pernos en la base de la "L" y mediante anclajes que se insertan transversalmente en el cuerpo de la "L" y en el terreno, en un punto previamente predeterminado del talud y con una ángulo de inclinación previamente predeterminado en función de los requerimientos de diseño.
4. - Un procedimiento para ampliación y estabilización de terrenos planos en zonas de topografía accidentada, de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el material de relleno temporal para generar el espacio aprovechable, se obtiene a volteo con material de la zona donde se ubica el terreno.
5. - Un procedimiento para ampliación y estabilización de terrenos planos en zonas de topografía accidentada, de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el muro prefabricado de contención se forma al momento de excavar la zanja, estabilizando el hueco que se va formando mediante una lechada autofraguante que mantiene la abertura de dicha zanja durante el proceso de excavación, hasta que se termina de formar la zanja y se introducen los elementos del muro prefabricado, por lo que al fraguar la lechada empleada durante la excavación, queden integrados en una sola unidad.
6. - Un procedimiento para ampliación y estabilización de terrenos planos en zonas de topografía accidentada, de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el muro de contención que se forma "in situ", se construye colando "in
situ" dicho muro de contención, el cual se ahoga en la zanja previamente excavada con lechados auto-fraguantes (lodosB/C).
7. - Un procedimiento para ampliación y estabilización de terrenos planos en zonas de topografía accidentada, de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado además porque el muro de contención se construye preferiblemente a partir de mortero plástico.
8. - Un procedimiento para ampliación y estabilización de terrenos planos en zonas de topografía accidentada, de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque una vez levantado el muro, se procede a retirar el material de relleno al exterior del muro, hasta alcanzar una profundidad tal que el muro por si mismo pueda contener el empuje del suelo y se forme una zona de trabajo que permita insertar la pluralidad de anclajes.
9. - Un procedimiento para ampliación y estabilización de terrenos planos en zonas de topografía accidentada, de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque se forma una primera línea de la pluralidad de anclajes a tensión, los cuales se insertan transversalmente en el terreno a través del muro; una vez formada la primera línea de anclajes se retira más material de relleno, para ampliar la zona de trabajo y se procede a construir una segunda línea de anclajes, de manera idéntica como se construyo la primera línea de anclajes; esta operación se repite las veces que sea necesario de acuerdo a las características del terreno y a las dimensiones del muro.
10. - Un procedimiento para ampliación y estabilización de terrenos planos en zonas de topografía accidentada, de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado además porque la pluralidad de anclajes se seleccionan entre anclajes de tensión o anclajes de fricción, los cuales son del tipo reinyectable.
11- Un procedimiento para ampliación y estabilización de terrenos planos en zonas de topografía accidentada, de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado además porque se emplean anclajes equipados con barras o tubos huecos con manguitos que permitan ser reinyectados cuantas veces sea necesario, empleando obturadores dobles de inyección y lechadas a base de cemento.
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