ES2236850T3 - Anclaje por inyeccion o a presion. - Google Patents

Abstract

Cuerpo de inyección y de presión. El cuerpo de inyección y de presión tiene un tubo de llenado (1) como una media tejida, con uno o más hilos de refuerzo y/o tubos y/o varillas y/o bandas de placa distorsionado (2) entre las medias tejidas (1, 4). Una media tejida cerrada externa (4) está a lo largo del eje del cuerpo de inyección, redondeado su media interna (4), y con un extremo abierto. Los refuerzos (2) rodean la media interna (1), unida a su tejido para fijarlo en su lugar una vez que el cuerpo haya sido llenado o presionado. Las medias son al menos parcialmente de una malla de metal elástica.

Description

Anclaje por inyección o a presión.

La invención se refiere a un anclaje a presión para el reforzamiento de edificios históricos y para la distribución de tensiones mecánicas para insertar en orificios taladrados, hendiduras o aberturas similares, con un tubo flexible de llenado situado centralmente y por lo menos con una manga de tejido rodeando este tubo de llenado.

Para la consolidación de partes de la obra en subsuelos inseguros, para el saneamiento de las estructuras y para el aseguramiento de los edificios, que están en peligro por movimientos del terreno, se emplean los llamados anclajes por inyección o a presión. Con respecto a los mismos, se trata de elementos de construcción según la norma DIN 4125, en los cuales mediante la inyección de un mortero a presión alrededor de la parte posterior de un tirante de acero introducido en el subsuelo, se fabrica un anclaje a presión, el cual está unido mediante tirantes y la cabeza del anclaje con el elemento de construcción que hay que anclar o con una parte del terreno.

Otro gran campo de empleo lo constituye el anclaje de una obra de mampostería o elementos de hormigón en estado ruinoso, en edificaciones sobre tierra, construcción de puentes o construcciones bajo tierra. Además se emplean los anclajes de inyección o a presión también en la construcción de túneles para el anclaje de encofrados interiores de túneles, para el refuerzo de falsos umbrales de tramos, y para el alfileteado del techo en explotaciones mineras. Estos anclajes a presión están por ejemplo mencionados en las normas DIN 4125 y 4128.

En la patente EP-A-0 080 196 se describe un anclaje de inyección introducido en un orificio taladrado previamente, con un perno de anclaje colocado centralmente, el cual está estrechamente encerrado por un tubo de un material flexible. Este perno de anclaje el cual está construido como un perno de una sola pieza, se trabaja en la fragua con mucho esfuerzo. Por consiguiente el anclaje de inyección se puede fabricar solamente en fábrica. Una adaptación a circunstancias específicas como por ejemplo un cambio en la transmisión de cargas o momentos, no es posible en el lugar de la obra.

En caso de que en determinadas aplicaciones a causa de longitudes definidas o respectivamente profundidades de los agujeros taladrados, se produce una elevada transmisión de cargas o momentos entonces los anclajes por inyección o a presión conocidos no son apropiados o no son particularmente apropiados para ello. Los anclajes de inyección o a presión conocidos se construyen en fábrica, de manera que la profundidad de los agujeros taladrado de los cuales debe obtenerse especiales disipaciones de tensiones o cargas, deben ser conocidas en la construcción del ancla, lo cual suscita elevados problemas de producción, puesto que se trata de construcciones especiales. Una fabricación masiva en fábrica no se puede entonces llevar a cabo.

La invención tiene como base fundamental la creación de un anclaje a presión, el cual adaptado in situ, es decir en el lugar de la obra, en función de las exigencias, pueda proyectarse y montarse de una manera sencilla, y pueda ser empleado inmediatamente.

La consecución de este objetivo se consigue mediante las características de la reivindicación 1.

Dicho anclaje a presión consta según lo mencionado, de pocos elementos convencionales, los cuales se montan fácilmente en el lugar de la obra y se pueden adaptar a las particularidades locales. Tanto la longitud del anclaje a presión como la adaptación a la esperada disipación de la tensión o respectivamente de la carga, se pueden construir de manera sencilla en el lugar de la obra, por ejemplo mediante la elección del número y la sección transversal de los elementos de armadura a emplear.

Las mallas de la manga de tejido están dispuestas a este respecto de tal forma que solamente una pequeña parte del material de relleno puede escaparse radialmente con lo cual ésta se ensancha y los elementos de armadura pueden introducirse de forma ventajosa en el contorno exterior.

En un perfeccionamiento de la invención se colocan ventajosamente a lo largo del eje longitudinal del anclaje a presión además del tubo de llenado que está en el interior, los elementos de armadura, los cuales están unidos con el tejido de la manga por puntos, de forma que se garantiza que los elementos de armadura queden fijos en su sitio después del llenado del anclaje a presión.

De acuerdo con la invención, el tubo flexible de llenado y/o la manga de tejido son extensibles, de manera que se adaptan al orificio taladrado, el cual debe ser rellenado según las cargas a disipar o las tensiones a transmitir. Con ello se logra con los mismos elementos básicos una holgura mayor para la adaptación del anclaje a presión.

En otra forma de ejecución de la invención, el tubo flexible de llenado y/o la manga de tejido, por lo menos en tramos, están formados de un tejido de punto metálico, con lo cual las posibilidades de empleo aumentan considerablemente. Así, el tejido de punto puede ser, por ejemplo, de alambre o filamentos metálicos muy finos, los cuales mediante su disposición en bucles presentan la posibilidad de extenderse hasta un 20% del contorno de la manga.

Es ventajoso que el tubo flexible de llenado situado centralmente en el interior, esté construido un poco más corto que los elementos de armadura, de manera que el material de llenado fluye hasta el extremo del tubo flexible de llenado, allí sale sin estorbo y retrocede al interior de la manga de tejido situada al exterior, la cual está cerrada en su extremo inferior, hasta que sale por la zona de entrada del llenado fuera del agujero taladrado, con lo cual se tiene la seguridad de que el llenado del anclaje a presión se ha terminado satisfactoriamente.

En otra variante de la invención los elementos de armadura están construidos en forma de U, de forma que las partes arqueadas están colocada de preferencia en un extremo del anclaje a presión. Los elementos de armadura del anclaje a presión están situados en todo el perímetro. Otra ventaja de esta variante consiste en que la resistencia al desgarre de este haz de elementos de armadura está esencialmente mejorada.

Para un mayor aumento de la resistencia al desgarre, los elementos de armadura están deformados, por lo menos parcialmente sobre por lo menos una parte de su longitud.

Otra variante consiste en que cada elemento de armadura, presenta deformaciones en un grupo de alambres y/o barras y/o tubos, en lugares predeterminados sobre una longitud prefijada para la disipación de tensiones o transmisión de cargas y/o momentos de zonas definidas. Por ejemplo cuando tienen lugar transmisiones de cargas o momentos en determinadas zonas situadas detrás unas de otras, de distintos tamaños, entonces pueden escogerse para cada zona, alambres, tubos o barras cuyo grueso y número se determinan en función de la disipación de cargas y momentos, de forma que un haz de alambres o barras se colocan juntos para la disipación de cargas de una única zona, mientras que otro haz de alambres, tubos o barras se ocupa de la disipación de cargas o momentos de otra zona. Esta solución tiene según la invención la gran ventaja de que la resistencia a la tracción de un haz de alambres, tubos o barras cumple correspondientemente con las exigencias y puede ser totalmente aprovechada de forma que a este haz de alambres o barras no se imprime ninguna otra carga. Con ello las zonas de cargas aisladas no se influyen entre sí, y un solo anclaje a presión puede disipar o trasladar cargas o momentos de diferentes zonas independientemente de otras zonas.

Para aumentar la resistencia al desgarre, se ondulan los elementos de armadura, como por ejemplo los alambres y/o barras y/o tubos, de manera semejante a una aguja para el cabello, y/o se retuercen, de forma que estas deformaciones deben preverse de preferencia, en los lugares y zonas en los cuales las cargas o momentos individuales hacen su aparición. Es ventajoso aquí introducir todavía, lana de acero o de vidrio.

El anclaje a presión según la invención hace también posible una mejora del proceso de llenado, colocando una placa final unida a los elementos de armadura, o colocando un adaptador en la cabeza del anclaje a presión, uniéndolo con un dispositivo vibrador de forma que las vibraciones mecánicas producidas se transmiten sobre los elementos de armadura.

Con ello puede aplicarse energía vibratoria en todas las zonas del anclaje a presión, de manera que también mejora la capacidad de fluir del material de llenado. Con ayuda de esta medida, los anclajes a presión pueden fabricarse en longitudes considerables sin que aparezcan problemas en la carga del material de llenado. Se pueden con ello obtener longitudes de anclajes a presión del orden de 50 metros y más. A este respecto influye también la ventaja de que estos anclajes a presión pueden ser fabricados in situ es decir, en el mismo lugar de la obra.

La invención se aclara con más detalle a la vista de los dibujos. A este respecto, se muestran:

Figura 1 una vista en perspectiva de un anclaje a presión con varios cortes parciales en una representación troceada;

Figura 2 una vista en perspectiva del extremo de un anclaje a presión;

Figura 3 diferentes elementos de armadura;

Figura 4 Transcurso de los procedimientos A - H del montaje de un anclaje a presión armado (A - D) y montaje de un anclaje a presión con empleo de elementos de armadura con puntos teóricos de rotura (E - H); y

Figura 5 diferentes ejemplos de aplicación

A)

anclaje anular con diferentes cortes transversales y un minipilote a presión con dos etapas de presión, para servir de apoyo.

B)

puenteado de una grieta, anclaje a presión, introducido en una hendidura, y

C)

un corte de la figura 5B.

La figura 1 muestra una representación en perspectiva troceada, de un anclaje a presión según la invención en estado lleno. El tubo flexible de llenado situado en el interior 1 está rodeado de elementos de armadura 2 los cuales pueden consistir en barras, alambres, tubos o de tiras de plancha de tracción. Los elementos de armadura 2 consisten en el presente ejemplo de ejecución, en barras o varillas las cuales son en cada caso ligeramente más cortas que el largo total del anclaje a presión o también pueden consistir en piezas no representadas aquí con detalle. Las longitudes y la sección transversal de los elementos de armadura 2 se determinan en el lugar de la obra a base de los datos proporcionados. Aquí tiene también lugar el montaje del anclaje a presión completo. Una manga de tejido 4, la cual está cerrada en el extremo de la base del anclaje a presión, rodea todo el anclaje. El tubo flexible de llenado 1 situado en el interior es correspondientemente más corto, de manera que el mortero inyectado mediante el tubo flexible de llenado 1 en el extremo de la base del anclaje a presión sale del tubo flexible de llenado y es conducido a lo largo de la pared interior de la manga de tejido a la cabeza del anclaje a presión, hasta que sale de allí, con lo cual se muestra el extremo comprimido del anclaje a presión. Para conseguir una colocación uniforme o respectivamente predeterminada de los elementos de armadura, éstos pueden estar fijados a la pared exterior de la manga de tejido interior. Los agentes de fijación pueden ser del mismo material que la manga de tejido, por ejemplo lazos metálicos, introducidos en los elementos de armadura. En la cabeza del anclaje a presión de este ejemplo de ejecución representado, los elementos de armadura 2, están unidos a una placa del extremo 5. Con esto se fija en la zona de entrada por una parte la posición de los elementos de armadura y por otra parte permite transmitir la energía vibratoria para facilitar el proceso de montaje y garantizar la distribución y fijación del mortero. Para las mangas de tejido se pueden emplear todos los materiales de fibras conocidos, aunque también un tricotado metálico. El tubo interior de tejido y el tubo exterior de tejido pueden constar de distintos materiales. Asimismo la manga que está en el exterior puede estar construida elásticamente como el tubo elástico de llenado. Con ello se garantiza por ejemplo que el tubo flexible de llenado cumple satisfactoriamente su función de transporte y que la manga de tejido se adapta bien a las irregularidades de su entorno y con ello se llena completamente el orificio taladrado, de forma que está garantizada la transmisión de las tensiones o cargas desde la obra al anclaje a presión.

La figura 2 muestra un ejemplo de ejecución modificado según la figura 1. A este respecto los elementos de armadura 6 están en forma de alambres, varillas o barras y en un extremo 7 doblados en forma de U. Se extienden durante todo el largo del anclaje a presión.

La figura 3 muestra diferentes formas de ejecución de los elementos de armadura. Así la figura 3a muestra una barra deformada. Las deformaciones pueden estar en tramos o también sobre toda la longitud.

La figura 3b muestra una chapa de tracción en forma de una tira estrecha.

La figura 3c representa un tubo ondulado o una barra ondulada.

La figura 3d muestra alambres con torsión que pueden estar introducidos en la lana de acero 8. Con ello se consigue una unión fuerte y ensamblada con el mortero inyectado a presión, de manera que fuerzas de la estructura del anclaje a presión pueden ser libremente absorbidas y transmitidas.

La figura 3e reproduce un acero liso con un lazo de armadura 9 para una mejor fijación.

Los elementos de armadura representados en las figuras 3a a 3e se pueden emplear en todas las combinaciones según el planteamiento del problema.

Las figuras 4A a D muestran el proceso de inyección en distintas fases.

Según la figura 4A se encuentra en la obra 11 un orificio taladrado 10 el cual ha de llenarse mediante un anclaje a presión según la invención para por ejemplo trasladar fuerzas de los campos de tensiones. Como consecuencia de este planteamiento del problema se determina el anclaje a presión más adecuado, se fijan in situ los elementos de armadura en cuanto a su clase, tamaño y número y se insertan en el orificio taladrado 10. A continuación tiene lugar el relleno con mortero, como puede verse en la figura 4B. A este respecto, el tubo flexible 1 interior se hincha hasta su tamaño normal. Con ello se acoplan también los elementos de armadura 2 a su posición definitiva y prevista. De esta forma se garantiza que se mantiene también una distribución predeterminada de los elementos de armadura.

Cuando el mortero inyectado alcanza el extremo del tubo flexible de llenado 1, sale por su extremo abierto y se dirige en dirección contraria, como indica la flecha 12 (figura 4E), por la manga de tejido 4 situada al exterior, hasta que alcanza nuevamente la entrada, como puede verse en la figura 4F. Puesto que la manga de tejido situada al exterior presenta una suficiente elasticidad, el orificio taladrado se llena completamente y el tejido queda a presión contra la pared del orificio taladrado. Cuando la manga de tejido ha alcanzado toda su dilatación y en el agujero taladrado persisten todavía irregularidades en las cuales el tejido no se ha dilatado, puede penetrar el mortero a través del tejido de la manga y rellenar las desigualdades. Las fuerzas que aparecen también allí se pueden de esta forma absorber bien por el anclaje y distribuirlas o trasladarlas.

Las figuras 4E hasta H muestran el montaje final de un anclaje a presión 13, el cual ya se encuentra en un agujero taladrado 10 en estado de mortero relleno, y cuyos elementos de armadura 2 presentan en cada caso en su extremo un punto teórico de rotura 14. De esta forma, los elementos de armadura 2 que sobresalen del orificio taladrado 10, se comprueban y se rompen con una sencilla herramienta 15, y con otra herramienta 16 (ver figura 4G) se doblan uno dentro de otro de forma que se obtiene el relleno y el cierre del orificio taladrado con una suficiente consistencia y una unión con el anclaje a presión (ver figura
4H).

La figura 5A y B muestra otros ejemplos de aplicación de la presente invención.

Por ejemplo, un edificio 17 presenta unas grietas de asentamiento 18 que corren verticalmente, cuyas tensiones deben absorberse y distribuirse con ayuda del anclaje a presión 13. Para ello se monta el anclaje a presión 13 como un anclaje anular 19 con diferentes elementos de armadura. Así, el anclaje anular 19 se forma reforzado en la zona de las grietas 18, mientras que el resto de las zonas del anclaje presenta una armadura pequeña.

En el ejemplo mencionado han aparecido las grietas 18 del edificio 17 a causa de diferencias en el subsuelo. Mientras el lado derecho de la casa descansa sobre un subsuelo seguro, han aparecido en el lado izquierdo hundimientos del terreno que hacen necesaria una estabilización. Para ello se emplea igualmente el anclaje a presión según la invención. El mortero que fluye volviendo hacia atrás, después del llenado del anclaje a presión, queda retenido a la salida por una placa anular 5 en la parte de la cabeza, y con un segundo paso a alta presión de por ejemplo 10 bars, se inyecta de nuevo mortero de forma que la manga de tejido que está al exterior se dilata de nuevo y con ello compacta el subsuelo y mejora la cimentación. Según la invención, la manga de tejido que está al exterior, presenta en función de la consistencia del suelo, diferentes radios de dilatación a lo largo de su eje longitudinal. Así por ejemplo la cubierta exterior en su parte inferior puede presentar una forma de pera, de manera que esta conformación es particularmente adecuada para pilotes y cimentación por
pilotes.

La figura 5B muestra una vista ampliada de una obra de mampostería la cual está recorrida por una grieta vertical 18. La figura 5C muestra un corte de la misma. En la zona de la grieta 18 se conforma un anclaje de inyección 13 reforzado, mientras que la zona restante del anclaje anular está provista de un armadura básica 22.

Otro campo de aplicación se deriva de la insensibilidad a las variaciones de temperatura del acero inoxidable de la armadura, del relleno mineral del mortero y la manga de tejido de punto de acero. A este respecto hay que citar en particular: la construcción de hornos industriales, la construcción de chimeneas y el empleo en paredes cortafuegos.

Con la presente invención se da a conocer un anclaje a presión, el cual presenta un amplio abanico de aplicaciones en la construcción por encima del suelo y en la construcción por debajo del suelo, que no pueden efectuarse completamente.

La gran ventaja de la invención consiste en que el anclaje a presión puede ser adaptado in situ, es decir en el mismo lugar de la obra, en las condiciones exigidas en un grado máximo, por lo que se obtiene una gran versatilidad.

Significado de los números de referencia:

1

Tubo flexible de llenado dispuesto centralmente

2

Elementos de la armadura

3

Relleno de mortero

4

Manga externa de tejido

5

Placa final

6

Elementos de la armadura en forma de U

7

Extremo del anclaje a presión

8

Lana de acero retorcida

9

Lazo de armadura

10

Taladro

11

Obra

12

Flecha, retorno del mortero inyectado

13

Anclaje a presión

14

Lugares de rotura teórica de un elemento de armadura 2

15

Herramienta

16

Herramienta

17

Edificio

18

Grieta

19

Anclaje a presión como anclaje circular

20

Refuerzo del anclaje a presión de la zona de la grieta

21

Minipilote en dos etapas de inyección

22

Pequeña armadura básica.

Claims (11)

1. Anclaje a presión para el refuerzo de edificios históricos y para la distribución de tensiones mecánicas para emplear en orificios taladrados o hendiduras u oberturas, con un tubo flexible de llenado (1) colocado centralmente y abierto por ambos extremos y por lo menos una manga de tejido (4) que rodea este tubo flexible de llenado (1) así como por lo menos un elemento de armadura (2) en forma de un alambre y/o una barra y/o un tubo y/o una banda de chapa de tracción y/o un acero roscado, los cuales están colocados entre el tubo flexible de llenado (1) y la manga de tejido (4), y están concebidos y adaptados en función de las fuerzas probables que han de ser absorbidas.

2. Anclaje a presión, según la reivindicación 1, caracterizado porque el tubo flexible de llenado (1) y/o la manga de tejido (4) están formados por lo menos en tramos, de un tejido de punto extensible.

3. Anclaje a presión según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el tubo flexible de llenado (1) es ligeramente más corto que el elemento de armadura.

4. Anclaje a presión según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los elementos de armadura están conformados en forma de U, y porque las partes arqueadas en forma de U están colocadas al pié o en un extremo del anclaje.

5. Anclaje a presión según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque cada uno de los elementos de armadura (2) están configurados deformados en por lo menos una parte de su longitud, y presentan distintas longitudes entre sí.

6. Anclaje a presión según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque cada elemento de armadura (2) ó grupo de elementos de armadura (2) están deformados en lugares predeterminados sobre una longitud prefijada para la disipación de tensiones o redistribución de las mismas a zonas definidas, de tal manera que los elementos de armadura (2) están ondulados en zonas definidas y/o están enlazados y unidos con lana de acero o de vidrio para la disipación de cargas.

7. Anclaje a presión según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los elementos de armadura (2) están trabados positivamente mediante un dispositivo de apretado, o se tensan con lo que quedan sujetos tensados, y los elementos de armadura (2) que sobresalen del orificio taladrado presentan unos puntos teóricos de ruptura para la comprobación de la carga mínima aplicable.

8. Anclaje a presión según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los elementos de armadura (2) de la cabeza del anclaje a presión están unidos a una placa final (5) ó a un adaptador, la cual placa puede conectarse a un dispositivo vibrador de forma que las vibraciones mecánicas generadas se transmiten a los elementos de armadura (2).

9. Anclaje a presión según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el radio de la manga de tejido (4) varía a lo largo del eje longitudinal del anclaje a presión.

10. Procedimiento para la producción de un anclaje por inyección o a presión, según las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque en función de los valores determinados de las fuerzas de tracción, las tensiones a transmitir o las cargas a disipar, la posición local y extensión de los campos de tensión, se cortan un número calculado de elementos de armadura de grueso determinado (2) y se monta in situ en función de la profundidad deseada del orificio taladrado o de las dimensiones de la hendidura, se introduce y se comprime.

11. Procedimiento según la reivindicación 10, caracterizado porque en función de la posición y del tamaño de los campos de cargas a disipar o respectivamente transmitir en la construcción, el número calculado de elementos de armadura (2) están provistos de deformaciones y sobre toda la estructura de los elementos de armadura (2) está colocada una manga de tejido (4), la cual está en tensión unida con el borde exterior de una placa final o un tubo final, en cuyo centro se encuentra un orificio cuyo borde está unido con el tubo flexible de llenado (1) ó respectivamente con el tubo interno flexible de tejido.