ES2281365T3 - Sistema y metodo para paredes de retencion modulares pretensadas. - Google Patents
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Abstract
Un sistema para construir una construcción modular pretensada, destinada a retener o soportar una carga aplicada, que comprende: al menos uno de entre un elemento de cimentación (500, 1450) o un elemento estructural complementario (1100); una pila (101, 2701) de cabeceros, que comprende una pluralidad de unidades de cabecero (110, 2700) que se disponen apiladas en una relación de complementariedad, de manera que se proporcionan chavetas de cizalladura (120, 122, 120a, 122a, 2120, 2122, 2120a, 2122a) en cada una de dichas unidades de cabecero (110, 2700) para mantener la relación de bloqueo mutuo entre unidades de cabecero adyacentes (110, 1700), de tal modo que una de dicha pluralidad de unidades de cabecero (110, 2700) está situada en un rebaje (1420) existente en dicho al menos un elemento de cimentación (500, 1450) o elemento estructural complementario (1100), a fin de proporcionar una unión entre dicha unidad de cabecero (110, 2700) y dicho al menos un elemento de cimentación (500, 1450) o elemento estructural complementario (1100); y un elemento de refuerzo activo (115), configurado para cooperar con dicha pila (101, 2700) de cabeceros de tal manera que la solicitación o tensado ulterior de dicho elemento de refuerzo activo (115) imparta una fuerza de pretensado correspondiente dentro de dicha pila (101, 2701) de cabeceros.
Description
Sistema y método para paredes de retención
modulares pretensadas.
La presente invención se refiere a un sistema y
a un método para fabricar una construcción modular pretensada con el
fin de soportar o retener una carga aplicada. Más particularmente,
la presente invención se refiere a un sistema y a un método para
paredes de retención modulares pretensadas.
Una pared de retención es una estructura de
ingeniería que tiene el cometido concreto de garantizar que se
impida que una masa de suelo inestable, o potencialmente inestable,
dada se desplace bajo la influencia de la gravedad. Con frecuencia,
se exige también a la pared de retención que soporte una carga
superpuesta, una carga añadida o sobrecarga, sobre y/o en el seno de
la masa del suelo, tal como una autopista, conjuntamente con su
carga de tráfico, o bien la carga inducida por los cimientos de un
edificio situado en estrecha proximidad con la estructura de
retención. Además, puede requerirse a la pared de retención que
soporte alguna otra carga que no es de retención y que es aguantada
por elementos estructurales directamente fijados a la propia
estructura de pared y/o incorporados dentro de la misma.
Desde principios de los años 70 se han venido
introduciendo numerosos sistemas de pared alternativos. Ejemplos de
estos sistemas incluyen paredes de tierra estabilizada mecánicamente
(MSE -"mechanically stabilized earth") y taludes de suelo
reforzados (RSS -"reinforced soil slopes"), que emplean un
refuerzo interno metálico o polimérico; paredes ancladas, tales como
las paredes de pilotes en hilada y de encofrado, paredes de
diafragma y paredes mezcladas con suelo; sistemas prefabricados de
pared de gravedad modular, que incluyen armazones, silos y gabiones;
y sistemas de pared reforzados in situ, tales como paredes
aferradas al terreno mediante uñas y paredes de
micro-pilotes. Sin embargo, debido a las demandas
siempre crecientes que se están planteando en nuestras ciudades y en
los entornos urbanos, y, lo que es más notorio, en la
infraestructura de transporte del país, a las que se añade la
necesidad de preservar nuestro entorno natural al tiempo que se
hacen posibles las expectaciones sociales asociadas, existe un
número creciente de lugares problemáticos en los que las opciones de
pared de retención existentes en la actualidad no pueden
proporcionar una solución óptima. En particular, para los lugares
que requieren una construcción "desde los cimientos", existe un
déficit de sistemas de pared de retención de construcción rápida y
elevada capacidad, que posean una flexibilidad funcional
significativa y que requieran únicamente una pequeña huella o
superficie en planta de construcción. Las estructuras de retención
construidas para resistir las presiones del suelo se clasifican a
menudo de acuerdo con sus mecanismos básicos de retención. Los
mecanismos de retención incluyen los sistemas estabilizados
internamente, los estabilizados externamente y los híbridos.
Alternativamente, las paredes de retención pueden clasificarse de
acuerdo con su fuente de soporte, esto es, su fuente de fuerzas de
reacción equilibrantes. Las fuentes de soporte para estas paredes de
retención pueden catalogarse como de gravedad o gravitatorias,
semi-gravitatorias y no gravitatorias.
Un sistema estabilizado internamente implica que
los suelos reforzados retienen una masa de suelo y cualesquiera
cargas añadidas. Este refuerzo puede venir proporcionado por la
adición de refuerzo directamente a la masa de suelo, de manera que
esta masa de suelo aumentada se encarga de proporcionar la
estructura de retención/auto-retención, a medida que
el sistema es construido desde su "asentamiento en el terreno".
Se encuentran disponibles varios tipos de refuerzo, y los suelos
entre las capas de refuerzo se colocan de una manera cuidadosamente
controlada que satisface las especificaciones de diseño -es decir,
que el suelo colocado es "material de relleno de ingeniería" o
compactado. Frecuentemente, se atan elementos de hormigón
previamente colados directamente a estos componentes de refuerzo del
suelo. Este sistema constituye la solución básica de los sistemas de
pared de retención de Tierra Estabilizada Mecánicamente, MSE.
Alternativamente, esta estabilización interna
por medio del refuerzo de la masa de suelo en cuestión puede
progresar de arriba abajo. En esta solución opuesta (en su sentido),
los elementos de refuerzo se añaden a la masa de suelo ya existente
con el fin de proporcionar a los materiales existentes un mayor
grado de estabilidad interna. Como ejemplo de esta solución, la cara
que queda expuesta o al descubierto conforme prosigue la excavación
de arriba abajo, tiene uñas de suelo instaladas a través de ella y
que penetran en la masa de terreno, uñas que se extienden más allá
de cualquier plano de posible fallo. A menudo, se coloca una
cubierta de shotcrete u hormigón rociado en caliente sobre la
cara expuesta, la cual se une subsiguientemente a estas uñas, con lo
que se proporciona una protección contra la erosión de la cara de
suelo.
Adicionalmente a los métodos anteriores de
refuerzo de una masa de suelo, es posible utilizar pilotes
impulsados o pilotes colados en orificios previamente taladrados, al
objeto de estabilizar la masa de que se trate. Sin embargo, esta
solución se toma en consideración generalmente cuando el aspecto de
la estabilidad es de naturaleza más global. Por "global" quiere
decirse la situación en la que un cuerpo de suelo está
experimentando una inestabilidad de asentamiento profundo,
inestabilidad que, idealmente, requiere ser eliminada.
\newpage
Con los sistemas estabilizados externamente, se
emplea una estructura física para confinar o contener el cuerpo de
suelo. Las fuerzas de reacción equilibrantes que un sistema
estabilizado externamente requiere, se proporcionan, bien por medio
del peso de una estructura morfo-estable, o
morfológicamente estable, o bien mediante las reacciones favorecidas
a través de la inclusión y/o la prolongación de diversos elementos
del sistema dentro de las "zonas de reacción". Estas últimas
reacciones pueden ser generadas mediante la impulsión de los pilotes
de un sistema de pared de pilotes en lámina, por ejemplo, hasta
profundidades suficientes en el seno del suelo implicado. O bien
pueden generarse reacciones mediante el uso de anclajes en el
terreno que proporcionan reacciones puntuales sobre la estructura
estabilizadora de manera externa. Con frecuencia, se emplean, en una
situación dada, combinaciones de elementos estructurales que
proporcionan fuerzas de reacción, con el fin de proporcionar el
equilibrio total de fuerzas que se requiere para una pared de
retención estabilizada externamente.
Por lo que respecta a las fuentes de soporte,
esto es, en relación con las fuentes de las fuerzas de reacción
equilibrantes, los sistemas de pared de retención pueden ser
clasificados en tres grupos. Estos son los grupos de (1) paredes de
gravedad o gravitatorias, (2) paredes
semi-gravitatorias y (3) paredes no
gravitatorias.
Las paredes de gravedad obtienen su capacidad
para resistir cargas de suelo impuestas a través del peso muerto de
la propia pared (esto es, la pared física que se ha construido) o a
través de una masa integrada que puede ser estabilizada ya sea
interna, ya sea externamente. Las paredes de gravedad pueden
clasificarse adicionalmente en cuatro tipos, como sigue. El primer
tipo en un sistema de masa de suelo estabilizado internamente. Son
típicos de éste algunos de los ejemplos que se han proporcionado en
lo anterior. La estabilidad de un talud cortado puede mantenerse en
una instalación de arriba debajo de uñas de suelo, que se instalan
conforme avanza la excavación de materiales. O bien es posible
construir una masa de suelo de retención con material de relleno de
ingeniería, en una secuencia de abajo a arriba, con lo que se crea
una masa de suelo que posee la estabilidad interna requerida, a
través de la inclusión de elementos de refuerzo con una separación
vertical uniforme. En el caso de que la masa de suelo esté
construida de material de relleno de ingeniería, la cara de dicha
masa de suelo puede ser protegida mediante el uso de caras de caras
de hormigón previamente colado, como en muchos sistemas de MSE. En
el caso de que se utilicen uñas de suelo, la cara frontal se
protege, preferiblemente, utilizando hormigón rociado en mojado u
hormigón colado in situ. El segundo tipo de pared de gravedad
consiste en un sistema de masa de suelo estabilizado externamente.
Incluidas en esta categoría se encuentran las paredes simples y
modulares de hormigón previamente colado. Dichas paredes simples de
hormigón previamente colado se disponen apiladas, pero no incluyen
ningún mecanismo interno para mejorar su capacidad estructural. Otro
ejemplo son las paredes de caja metálica prefabricadas. El tercer
tipo es también un sistema estabilizado externamente. En esta
categoría se encuentran las paredes genéricas, que incluyen las
paredes de fábrica de ladrillos, las paredes de piedra, las paredes
de roca "a granel" (habitualmente conformada), y las paredes de
roca confinada, que utilizan a menudo roca triturada uniforme y se
conocen como paredes de gabión. El cuarto sistema es también un
sistema estabilizado externamente. Ejemplos de él son el uso de
pared de hormigón en masa colado in situ, o bien la pared de
suelo tratada con cemento. En el caso de que la cara de la pared de
suelo tratada requiera protección, puede utilizarse un panel de
hormigón previamente colado, panel que será anclado a la pared de
suelo
tratada.
tratada.
Las paredes semi-gravitatorias
obtienen su capacidad de retención a través de la combinación de
peso muerto y resistencia estructural. Generalmente, estas paredes
semi-gravitatorias son estructuras estabilizadas
externamente. Pueden estar construidas sobre pies extendidos o
prolongados, o sobre cimientos profundos. Históricamente, el tipo
dominante de paredes de retención de gravedad es la estructura
convencional en voladizo de hormigón colado in situ.
Alternativamente, se dispone en el mercado de diversos tipos de
paredes de hormigón previamente colado, paredes que se construyen
sobre pies colados in situ. Las paredes de retención
semi-gravitatorias en voladizo pueden estar basadas
en gran medida en el peso muerto de la masa de suelo que descansa
sobre la sección o tramo del pie de cimentación que se extiende
hacia atrás, más allá del fuste de la pared, al tiempo que
desarrollan también la necesaria resistencia estructural. Un ejemplo
de necesaria resistencia estructural sería la capacidad de soportar
el momento de la pared y la cizalladura en la base del fuste.
Las paredes no gravitatorias obtienen su
capacidad de retención o contención a través de la resistencia
lateral. Esta resistencia lateral puede ponerse en juego de un
cierto número de modos. Por ejemplo, la continuación de elementos
estructurales verticales hacia abajo, hasta suelos adecuados, o bien
el uso de retenedores de anclaje en el terreno, que suministran
directamente una resistencia puntual a la estructura de retención.
Ejemplos de sistemas no gravitatorios de estabilización externa son
elementos de pared embebidos en voladizo, pilotes en lámina, árboles
o vástagos taladrados, o paredes de barro. Un segundo grupo de
paredes no gravitatorias incluye la primera lista de paredes
embebidas, pero que tienen una capacidad de retención adicional al
utilizar múltiples retenedores de anclaje en el terreno.
En el caso de que, por ejemplo, no haya
necesidad de detener el movimiento de deslizamiento de un talud,
pueden emplearse los sistemas no gravitatorios que adoptan la forma
de pilotes de doble anclaje o cofres, a fin de estabilizar
internamente la masa de suelo. Ha de apreciarse que las fuerzas
equilibrantes requeridas pueden desarrollarse mediante el uso de
miembros de reacción que desarrollan fuerzas de reacción puntual.
(Considérense las reacciones a una cercha, cercha que transmite
momento a su soporte). Esto es, los elementos estructurales que
comunican resistencia a la estructura de pared de retención pueden
tener, en su conjunto, una capacidad de resistencia al momento (y a
la cizalladura) tan pequeña, si es que tienen alguna, que el
conjunto equilibrante de fuerzas se establece por medio de fuerzas
de reacción que actúan puntualmente. Por ejemplo, una disposición de
elementos para tal sistema puede consistir en un conjunto de pilotes
verticales (o casi verticales), un conjunto de anclajes (casi)
verticales al terreno y, por último, un conjunto de anclajes (casi)
horizontales al terreno. En este caso, los pilotes admitirán cargas
de compresión, los anclajes (casi) verticales al terreno
proporcionarán una reacción (predominantemente) hacia abajo, que
actuará en combinación con la reacción hacia arriba de los pilotes
para proporcionan resistencia frente al momento a los cimientos de
la base. Los anclajes (casi) horizontales al terreno, situados
apropiadamente en el nivel de cumbrera o coronamiento de las
vigas/pilotes de cimentación, resistirán las fuerzas netas de
cizalladura procedentes de la estructura de pared de retención, que
provocarían la traslación del elemento de cimentación.
Un ejemplo de una pared de retención se muestra,
por ejemplo, en la Patente norteamericana Nº 2.149.957 ("la
Patente de Dawson"). La pared de la Patente de Dawson se sirve de
travesaños y cabeceros para construir una pared de retención. Dawson
describe adicionalmente un "anclaje de tracción positiva".
Dicho "anclaje de tracción positiva" hace referencia a la
construcción de los elementos individuales y no tiene ningún efecto
en el comportamiento esencial del sistema que se describe en la
Patente de Dawson. Es más, la Patente de Dawson no pretensa
conjuntos de cabecero por medio de una solicitación o tensado
ulterior. Además, la Patente de Dawson no describe ningún refuerzo
pasivo dispuesto verticalmente a través de los conjuntos de
cabecero.
Los sistemas de pared de retención tales como
los mostrados en la Patente de Dawson no proporcionan a menudo una
solución óptima para la retención o el soporte de una carga
aplicada. El diseño de los sistemas de pared de retención
convencionales puede dar lugar a problemas constructivos, que tienen
como resultado periodos de construcción más largos, un coste mayor y
un uso más cuantioso de la tierra circundante. Existe, pues, en la
técnica la necesidad de un sistema de pared de retención que
proporcione una solución mejorada para retener o soportar una carga
aplicada y que supere las limitaciones planteadas por los problemas
constructivos de los sistemas existentes. Existe en la técnica la
necesidad adicional de un sistema de pared de retención que sea
modular y adaptable a una amplia variedad de necesidades de
construcción.
El documento
DE-A-0 872 607 describe un sistema
de pared de retención pretensada.
La presente invención resuelve los problemas
asociados a los sistemas de pared de retención convencionales y
supera las desventajas de los mismos. De acuerdo con ello, la
presente invención proporciona un sistema y un método para construir
una construcción modular pretensada destinada a soportar o retener
una carga aplicada. Los sistemas de pared de retención de la
presente invención se han diseñado específicamente para proporcionar
al propietario, al arquitecto, al ingeniero y al constructor
soluciones de pared de retención que hagan posibles de la forma más
adecuada las expectativas de los emplazamientos más difíciles y/o de
un comportamiento mejorado.
La presente invención se refiere a un sistema y
a un método según se definen, respectivamente, por las
reivindicaciones 1, 79 y 95 que se acompañan, para construir una
construcción modular pretensada destinada a soportar o retener una
carga aplicada. En particular, la presente invención se refiere a un
sistema y a un método para construir paredes de retención modulares
pretensadas. Según un aspecto de la presente invención, se
proporciona un sistema para construir una construcción modular
pretensada destinada a retener o soportar una carga aplicada. El
sistema comprende una pila de cabeceros, de tal manera que la pila
de pila de cabeceros está constituida de una pluralidad de unidades
de cabecero; y un elemento de refuerzo activo, configurado para
cooperar con la pila de cabeceros de tal manera que la solicitación
o tensado ulterior de los elementos de refuerzo activos imparta una
fuerza de pretensado correspondiente dentro de la pila de cabeceros.
En una realización de la invención, las unidades de cabecero que
constituyen la pila de cabeceros comprenden un elemento central que
tiene una cara superior y una cara inferior o de fondo; un primer
elemento de extremo, dispuesto en uno de los extremos de dicho
elemento central; y un segundo elemento de extremo, dispuesto en el
otro extremo de dicho elemento central.
El sistema puede comprender elementos de
refuerzo activos, dispuestos externamente a la pila de cabeceros. En
dicha configuración, pueden existir elementos de refuerzo pasivos
dispuestos internamente a la pila de cabeceros. De manera adicional,
pueden haberse dispuesto elementos de refuerzo activos internamente
a la pila de cabeceros.
Según otro aspecto del sistema, las unidades de
cabecero que constituyen la pila de cabeceros comprenden una cara
superior y una cara inferior o de fondo; un elemento de base que
tiene un primer extremo y un segundo extremo; un elemento de cabeza
que tiene un primer extremo y un segundo extremo; y un par de
elementos laterales que se extienden entre cada uno de los primer
extremo y segundo extremo del elemento de base, y el elemento de
cabeza. El sistema comprende adicionalmente un miembro estructural
destinado a acoplar dos o más pilas de cabeceros, y un elemento
estructural complementario, dispuesto entre dos unidades de cabecero
y que se extiende entre dos o más pilas de cabeceros.
De acuerdo con otro aspecto de la invención, se
proporciona una construcción modular pretensada para retener o
soportar una carga aplicada, según se define, respectivamente, por
las reivindicaciones 72 y 74. La construcción comprende una
pluralidad de pilas de cabeceros, de tal manera que cada una de las
pilas de cabeceros comprende una pluralidad de unidades de cabecero;
así como una pluralidad de elementos de refuerzo activos,
configurados para cooperar con al menos una de las pilas de
cabeceros de tal manera que el tensado ulterior del elemento de
refuerzo activo imparta una fuerza de pretensado correspondiente
dentro de la pila de cabeceros. Existe una pluralidad de miembros
estructurales, de tal modo que cada uno de los miembros
estructurales está acoplado a al menos una de las pilas de
cabeceros. En una realización proporcionada a modo de ejemplo de la
construcción, las unidades de cabecero que constituyen la pila de
cabeceros comprenden un elemento central que tiene una cara superior
y una cara inferior o de fondo; un primer elemento de extremo,
dispuesto en uno de los extremos del elemento central, y un segundo
elemento de extremo, dispuesto en el otro extremo del elemento
central.
En las reivindicaciones dependientes que se
proporcionan aquí se exponen características preferidas de la
presente invención.
Una ventaja de la presente invención es que el
pretensado estructural puede ser modificado secuencialmente, más
típicamente, incrementado, a medida que cambia la carga del suelo
sobre la pared de retención.
Otra ventaja de la presente invención es que
puede proporcionarse a las secciones o tramos (verticales) de la
pared de retención un pretensado suficiente y/o final tal, que se
permita la construcción de otros miembros estructurales. En caso
necesario, todo esto podría tener lugar antes de que se colocasen
sobre la pared las cargas del suelo.
Una ventaja adicional del presente sistema es
que la estructura de la pared de retención puede ser solicitada de
tal manera que posea siempre una solicitación "residual", o
"neta", de compresión en el lado de "tensión" de cualquier
sección transversal dada de la pila de cabeceros. Se recurrirá a
esta última característica en situaciones medioambientalmente
hostiles. Situaciones medioambientalmente hostiles pueden existir,
por ejemplo, cuando están presentes minerales de naturaleza agresiva
en el agua del terreno que está en contacto con la pared de
retención o en estrecha proximidad con la misma, o en el caso de que
la pared de retención sea una pared marina.
Una ventaja del sistema de la presente invención
es su fácil disponibilidad. La colada en ciclos de periodo corto de
módulos estructurales normalizados garantiza que los componentes
estructurales se producen en cantidades suficientes como para
satisfacer programas de organización de la construcción rápidos.
Una ventaja adicional del sistema de la presente
invención es su superior control de la calidad. Los componentes de
hormigón previamente colados de fábrica se fabrican en condiciones
óptimas de conformación, fabricación y colocación del refuerzo,
inclusión de conductos pasantes de pretensado y otros elementos
embebidos y características. La colocación y la compactación
óptimamente controladas de hormigón de baja contracción con un
diseño y control de mezcla optimizados, conjuntamente con
condiciones de fraguado favorables que, típicamente, no pueden
conseguirse in situ, incrementa adicionalmente de forma
significativa el comportamiento en servicio de estos elementos.
Aún otra ventaja del sistema de la presente
invención para una construcción de pared de retención que posee una
capacidad estructural dada, es una profundidad de construcción
reducida. Puede conseguirse fácilmente un hormigón de altas
prestaciones. Para cualesquiera condiciones de carga dadas, mediante
la correcta selección del grupo (o subgrupo) de componentes puede
minimizarse la profundidad de la estructura de retención, una
ventaja significativa cuando el espacio es primordial.
Otra ventaja del sistema de la presente
invención es su elevada capacidad de resistencia de cargas. Para un
conjunto dado de restricciones espaciales y/o para un volumen dado
de los materiales que se emplean, el hormigón previamente colado y
pretensado ofrece mayor resistencia estructural y rigidez. Estos
atributos llegan a ser muy significativos en numerosas
aplicaciones.
Una ventaja adicional del sistema de la presente
invención es su durabilidad. El hormigón previamente colado, en
particular el hormigón previamente colado de altas prestaciones, es
excepcionalmente resistente a las inclemencias del tiempo, a la
abrasión, a los impactos y a la corrosión. Las estructuras
resultantes presentan una gran resistencia a los efectos
perjudiciales que aparecen en los entornos hostiles.
Aún otra ventaja del sistema de la presente
invención es su larga y económica vida. La fiabilidad de los
sistemas de pretensado de que se dispone en la actualidad y las
características de durabilidad de los elementos previamente colados
permiten la construcción económica de estructuras de retención y/o
de soporte de muy larga vida. El pretensado reduce o, si se
requiere, elimina por completo las grietas por tensión, y garantiza,
por lo tanto, la integridad del hormigón y la protección de los
elementos de acero embebidos.
Otra ventaja del sistema de la presente
invención se aporta con el uso de hormigón arquitectónico. El
procedimiento de colada previa de componentes de hormigón, por
ejemplo, los paneles previamente colados que se pueden utilizar en
ciertas realizaciones de la presente invención, permite, por sí
mismo, la escultura de estos elementos expuestos o al descubierto,
así como el aspecto consecuentemente mejorado de la estructura
final.
Aún otra ventaja del sistema de la presente
invención es la flexibilidad en la secuencia de la construcción. La
aplicación de pretensado, en particular, la aplicación de pretensado
escalonada y/o en secuencia, a los conjuntos de módulos de hormigón
previamente colado en estos sistemas, hace posible una construcción
en secuencia sin las adversidades de la reiniciación.
Otra ventaja del sistema de la presente
invención es el control del encogimiento y del arrastre, así como de
los efectos consecuentes de los mismos, control que puede ser
esencialmente "programado". A este respecto, el fácil control
de calidad de los productos de hormigón, que se fabrican por medio
del colado previo, en fábrica, permite una mayor precisión en la
determinación del encogimiento y el arrastre anticipados. Con el
conocimiento de las características de los componentes de pretensado
y de las características del hormigón de los diversos módulos,
conjuntamente con el control de las magnitudes y distribuciones de
los esfuerzos del pretensado, el encogimiento y el arrastre pueden
ser predeterminados con precisión.
Otra ventaja del sistema de la presente
invención es la reducción o la completa eliminación de los
encofrados in situ. Ciertas realizaciones de la invención, al
estar implantadas por encima del nivel de los cimientos, se
construyen con total independencia del hormigón colado in
situ.
Una ventaja adicional de la presente invención
es la velocidad de su construcción. El hecho de que todas las
realizaciones puedan emplear módulos de cabecero previamente
colados, utilizados para constituir las pilas de cabeceros, y de que
algunas puedan estar completamente constituidas por elementos
previamente colados, contribuye significativamente a la garantizada
velocidad de erección. Uno de los principales propósitos de estos
sistemas consiste en proporcionar sistemas de pared de retención y/o
estructurales de soporte que no sólo proporcionen una elevada
capacidad, sino que puedan también ser erigidos con gran
rapidez.
Características y ventajas adicionales de la
invención se expondrán en la descripción que sigue y, en parte,
resultarán evidentes a partir de la descripción, o podrán ser
constatados por la práctica de la invención.
Los dibujos que se acompañan, que incorporan a
esta memoria y constituyen una parte de la misma, ilustran
realizaciones de la invención y, conjuntamente con la descripción,
sirven para explicar las características, ventajas y principios de
la invención.
La Figura 1 es una vista en perspectiva de un
sistema proporcionado a modo de ejemplo, de acuerdo con la presente
invención.
La Figura 2 es una vista en perspectiva de una
realización alternativa, proporcionada a modo de ejemplo, del
sistema de acuerdo con la presente invención.
La Figura 3 es una vista en perspectiva y
despiezada de una realización alternativa del sistema de acuerdo con
la presente invención.
La Figura 4 es una vista en perspectiva y
despiezada de una realización alternativa del sistema de acuerdo con
la presente invención.
La Figura 5 es una vista en perspectiva de una
realización alternativa, proporcionada a modo de ejemplo, del
sistema de acuerdo con la presente invención.
La Figura 6a es una vista en planta de una
realización proporcionada a modo de ejemplo de un cabecero de
acuerdo con la presente invención.
La Figura 6b es una vista en planta de una
realización alternativa, proporcionada a modo de ejemplo, de un
cabecero de acuerdo con la presente invención.
La Figura 6c es una vista en planta de una
realización alternativa, proporcionada a modo de ejemplo, de un
cabecero de acuerdo con la presente invención.
La Figura 6d es una vista en planta de una
realización alternativa, proporcionada a modo de ejemplo, de un
cabecero de acuerdo con la presente invención.
La Figura 6e es una vista lateral de una
realización proporcionada a modo de ejemplo de un cabecero de
acuerdo con la presente invención.
La Figura 7a es una vista en perspectiva de una
realización alternativa, proporcionada a modo de ejemplo, de un
cabecero de acuerdo con la presente invención.
La Figura 7b es una vista en planta superior del
cabecero proporcionado a modo de ejemplo en la Figura 7a.
La Figura 7c es una vista en alzado del cabecero
proporcionado a modo de ejemplo en las Figuras 7a y 7b.
La Figura 8 es una vista en perspectiva de una
realización de una construcción modular de acuerdo con la presente
invención.
La Figura 9 es una vista en perspectiva de una
realización alternativa de una construcción modular de acuerdo con
la presente invención.
La Figura 10 es una vista en perspectiva de una
realización alternativa de una construcción modular de acuerdo con
la presente invención.
La Figura 11 es una vista en perspectiva de una
realización alternativa de una construcción modular de acuerdo con
la presente invención, que incluye un elemento estructural
complementario.
La Figura 12 es una vista en perspectiva de una
realización alternativa de una construcción modular de acuerdo con
la presente invención, que incluye paneles de hormigón colados in
situ.
La Figura 13 es una vista en perspectiva de una
realización alternativa de una construcción modular de acuerdo con
la presente invención.
La Figura 14a es una vista en perspectiva de una
construcción modular parcial de acuerdo con la presente
invención.
La Figura 14b es una vista en perspectiva de un
cabecero proporcionado a modo de ejemplo, en una construcción
modular parcial de acuerdo con la presente invención.
La Figura 15a es una vista en perspectiva de un
cabecero proporcionado a modo de ejemplo, en una construcción
modular parcial de acuerdo con la presente invención.
La Figura 15b es una vista en perspectiva de un
cabecero proporcionado a modo de ejemplo, en una construcción
modular parcial de acuerdo con la presente invención.
La Figura 16 es una vista en perspectiva de una
realización alternativa, proporcionada a modo de ejemplo, del
sistema de acuerdo con la presente invención, que incluye elementos
de refuerzo ejemplares, activos y pasivos.
La Figura 17 es una vista en perspectiva y
detallada de un elemento de enclavamiento de acuerdo con la presente
invención.
La Figura 18 es una vista en perspectiva de una
realización alternativa, proporcionada a modo de ejemplo, del
sistema de acuerdo con la presente invención, que incluye elementos
de refuerzo ejemplares, activos y pasivos.
La Figura 19 es una vista en perspectiva de una
realización alternativa, proporcionada a modo de ejemplo, del
sistema de acuerdo con la presente invención, que incluye elementos
de refuerzo ejemplares, activos y pasivos, así como elementos de
encordado.
La Figura 20 es una vista detallada de un
elemento de encordado, proporcionado a modo de ejemplo, de la Figura
19.
La Figura 21a es un alzado lateral de una
realización, proporcionada a modo de ejemplo, de un cabecero de
acuerdo con la presente invención.
La Figura 21b es una vista en perspectiva del
cabecero de la Figura 21a.
La Figura 21c es un alzado lateral de una
realización alternativa, proporcionada a modo de ejemplo, de un
cabecero de acuerdo con la presente invención.
La Figura 21d es una vista en perspectiva del
cabecero de la Figura 21c.
La Figura 22 es una vista en perspectiva de una
construcción modular parcial que emplea los cabeceros proporcionados
a modo de ejemplo en las Figuras 21a, 21b, 21c y 21d.
La Figura 23 es una vista en perspectiva de una
construcción modular que emplea los cabeceros proporcionados a modo
de ejemplo en las Figuras 21a, 21b, 21c y 21d.
La Figura 24a es una vista en perspectiva de una
construcción modular, proporcionada a modo de ejemplo, de acuerdo
con la presente invención, que ilustra el uso de pilas de
esquina.
La Figura 24b es una vista detallada de una
unidad de cierre de esquina, proporcionada a modo de ejemplo, de
acuerdo con la presente invención.
La Figura 24c es una vista detallada de una
realización alternativa de una unidad de cierre de esquina,
proporcionada a modo de ejemplo, de acuerdo con la presente
invención.
La Figura 24d es una vista en planta superior de
la construcción modular de la Figura 24a, y que emplea las unidades
de cierre de esquina de las Figuras 24b y 24c.
\newpage
La Figura 25a es una vista en perspectiva de una
construcción modular, proporcionada a modo de ejemplo, de acuerdo
con la presente invención, que ilustra el uso de una realización
alternativa de pilas de esquina.
La Figura 25b es una vista detallada de una
unidad de cierre de esquina alternativa, proporcionada a modo de
ejemplo, de acuerdo con la presente invención.
La Figura 25c es una vista detallada de una
unidad de cierre de esquina alternativa, proporcionada a modo de
ejemplo, de acuerdo con la presente invención.
La Figura 25d es una vista en planta superior de
la construcción modular de la Figura 25a, y que emplea las unidades
de cierre de esquina de las Figuras 25b y 25c.
La Figura 26a es una vista en planta superior de
una realización alternativa de una construcción modular de acuerdo
con la presente invención, que emplea pilas de esquina.
La Figura 26b es una vista en perspectiva de la
construcción modular de la Figura 26a.
La Figura 27a es una vista en planta superior de
una unidad de cabecero proporcionada a modo de ejemplo, de acuerdo
con la presente invención.
La Figura 27b es una vista en perspectiva de la
unidad de cabecero de la Figura 27a.
La Figura 27c es una vista en planta superior de
una unidad de cabecero proporcionada a modo de ejemplo, de acuerdo
con la presente invención.
La Figura 27d es una vista en planta superior de
una unidad de cabecero proporcionada a modo de ejemplo, de acuerdo
con la presente invención.
La Figura 27e es una vista en planta superior de
una unidad de cabecero proporcionada a modo de ejemplo, de acuerdo
con la presente invención.
La Figura 27f es una vista en planta superior de
una unidad de cabecero proporcionada a modo de ejemplo, de acuerdo
con la presente invención.
La Figura 27g es una vista en planta superior de
una unidad de cabecero proporcionada a modo de ejemplo, de acuerdo
con la presente invención.
La Figura 27h es una vista en planta superior de
una unidad de cabecero proporcionada a modo de ejemplo, de acuerdo
con la presente invención.
La Figura 27i es una vista lateral de una
realización proporcionada a modo de ejemplo de un cabecero de
acuerdo con la presente invención.
La Figura 28 es una vista parcial y en
perspectiva de una construcción modular de acuerdo con la presente
invención y que emplea el cabecero de las Figuras 27a y 27b.
La Figura 29 es una vista parcial y en
perspectiva de una realización alternativa de una construcción
modular de acuerdo con la presente invención y que emplea el
cabecero de las Figuras 27a y 27b, e ilustra elementos de refuerzo
activos, proporcionados a modo de ejemplo.
La Figura 30 es una vista parcial y en
perspectiva de una realización alternativa de una construcción
modular de acuerdo con la presente invención y que emplea el
cabecero de las Figuras 27a y 27b, e ilustra elementos de refuerzo
activos, proporcionados a modo de ejemplo.
La Figura 31 es una vista parcial y en
perspectiva de una realización alternativa de una construcción
modular de acuerdo con la presente invención y que emplea el
cabecero de las Figuras 27a y 27b, e ilustra elementos de refuerzo
activos, proporcionados a modo de ejemplo.
La Figura 32 es una vista parcial y en
perspectiva de una realización alternativa de una construcción
modular de acuerdo con la presente invención y que emplea el
cabecero de las Figuras 27a y 27b, e ilustra elementos de refuerzo
activos y elementos de refuerzo pasivos, proporcionados a modo de
ejemplo.
La Figura 33 es una vista parcial y en
perspectiva de una realización alternativa de una construcción
modular de acuerdo con la presente invención y que emplea el
cabecero de las Figuras 27a y 27b.
La Figura 34a es un alzado lateral de una
aplicación, proporcionada a modo de ejemplo, del sistema de la
presente invención.
La Figura 34b es un corte transversal de una
aplicación, proporcionada a modo de ejemplo, del sistema de la
presente invención ilustrado en la Figura 34f.
La Figura 34c es un alzado lateral de una
aplicación, proporcionada a modo de ejemplo, del sistema de la
presente invención.
La Figura 34d es un alzado lateral de una
aplicación, proporcionada a modo de ejemplo, del sistema de la
presente invención.
La Figura 34e es un alzado lateral de una
aplicación, proporcionada a modo de ejemplo, del sistema de la
presente invención.
La Figura 34f es una vista en perspectiva de una
aplicación, proporcionada a modo de ejemplo, del sistema de la
presente invención.
La Figura 34g es una vista en perspectiva de una
aplicación, proporcionada a modo de ejemplo, del sistema de la
presente invención.
La Figura 34h es una vista en perspectiva y
ampliada de una porción del sistema de la Figura 34g.
La Figura 34i es una vista en perspectiva de una
aplicación, proporcionada a modo de ejemplo, del sistema de la
presente invención.
La Figura 34j es una vista en perspectiva de una
aplicación, proporcionada a modo de ejemplo, del sistema de la
presente invención.
La Figura 34k es un alzado frontal de una
aplicación, proporcionada a modo de ejemplo, del sistema de la
presente invención.
La Figura 34l es una vista en perspectiva de la
aplicación de la Figura 34k.
La Figura 34m es una vista en perspectiva de una
aplicación, proporcionada a modo de ejemplo, del sistema de la
presente invención.
La Figura 34n es una vista en perspectiva y
ampliada de una porción del sistema de la Figura 34m.
La Figura 34o es un alzado frontal de una
aplicación, proporcionada a modo de ejemplo, del sistema de la
presente invención.
La Figura 34p es un corte transversal de la
aplicación de la Figura 34o, tomado a lo largo de la línea
p-p.
La Figura 34q es un corte transversal de la
aplicación de la Figura 34o, tomado a lo largo de la línea
q-q.
La Figura 34r es una vista en perspectiva de una
aplicación, proporcionada a modo de ejemplo, del sistema de la
presente invención.
Las ilustraciones que se muestran aquí, que son
necesarias, adoptan libertades en su presentación. Entre éstas se
encuentra el corte de las estructuras de la pared de retención. Con
el fin de mostrar detalles cercanos, únicamente se han mostrado
cortes o secciones pequeñas de la estructura global. Además, tan
sólo algunas de las figuras indican la naturaleza seccionada de los
componentes mediante el uso de acero de refuerzo expuesto o al
descubierto. De manera adicional, por ejemplo, el acero de refuerzo
a cizalladura puede ser omitido donde no se indique en absoluto
barra de refuerzo alguna. Generalmente, la masa de suelo/rocas que
es retenida por cualquier pared de retención dada no se ha
representado en estas figuras.
Se hará referencia en detalle, a continuación, a
las realizaciones presentemente preferidas de la invención, de las
cuales se ilustran ejemplos en los dibujos que se acompañan. Las
realizaciones proporcionadas a modo de ejemplo de esta invención se
muestran con cierto detalle, si bien será evidente para los expertos
de la técnica en cuestión que algunas de las características o
rasgos pueden no haberse mostrado en aras de la claridad.
Los sistemas de la presente invención poseen
características fundamentales que son comunes a todos los grupos
constituyentes (es decir, los subsistemas). Los sistemas están
preferiblemente compuestos, al menos parcialmente, de componentes de
hormigón previamente colado, denominados cabeceros 110 ó unidades de
cabecero 110. Estos componentes, una vez apilados unos encima de
otros, forman pilas 101 de cabeceros. Estas pilas 101 de cabeceros
son entonces aumentadas de una variedad de formas. Los miembros de
aumento forman generalmente unos miembros estructurales secundarios
130. Estos componentes son secundarios en el sentido de que se
dispone de ellos para resistir la carga del suelo, transfiriendo
directamente estas cargas a los miembros estructurales primarios,
las pilas 101 de cabeceros, los cuales transfieren las cargas
acumuladas a los elementos estructurales, elementos que ponen en
juego las fuerzas de reacción equilibrantes que se explicarán con
detalle más adelante. Estos miembros estructurales secundarios 130,
ó miembros estructurales, pueden estar compuestos de
"travesaños" de hormigón previamente colado, paneles de
hormigón previamente colado, arcos de hormigón colado in situ
(CIP -"cast-in-place"), o bien
pueden haberse construido a partir de diversas configuraciones de
shotcrete u hormigón rociado en mojado.
Otra característica de la presente invención que
es consistente a través de todos estos sistemas es la manera como se
confiere a la pila 101 de cabeceros su capacidad estructural para
soportar la carga impuesta o aplicada. Las unidades 110 de cabecero
de hormigón previamente colado que se encuentran apiladas en un
plano vertical son, en etapas predeterminadas del procedimiento de
construcción, pretensadas. Este pretensado se imparte, típicamente,
a las pilas 101 de cabecero a través de unos tendones de pretensado
115, los cuales incluyen cables, barras, o espárragos o barras
empotradas.
Otro elemento del sistema es un elemento
estructural complementario 1100 (que se observa mejor, por ejemplo,
en las Figuras 11 y 13), al cual puede hacerse referencia aquí como
viga de transferencia de viento o retenida
(o TTB -"tieback transfer beam"). Este elemento estructural complementario 1100 puede tener más de un cometido. Según un cometido principal, el elemento estructural complementario 1100 "reunirá" fundamentalmente las componentes laterales de las cargas acumuladas que están siendo resistidas por las pilas 101 de cabeceros, y las transferirá a las fuerzas de reacción equilibrantes que son proporcionadas por otros elementos estructurales, tales como los tirantes de retroceso. El elemento estructural complementario 1100 puede también ser utilizado para acoplar una pared de retención horizontalmente. Esto tendrá una aplicabilidad concreta en sistemas no compuestos, esto es, sistemas que no tienen elementos de refuerzo transversales formados dentro de la unidad 110 de cabecero o pasantes a través de ésta. Son ejemplos los sistemas que emplean miembros estructurales secundarios de hormigón rociado en mojado para formación de arcos, entre las pilas 101 de cabeceros, o en los que los miembros estructurales secundarios son paneles previamente colados. Por otra parte, los miembros estructurales complementarios 1100 pueden utilizarse de otras maneras. Si, por ejemplo, existiese la necesidad de aplicar un confinamiento o contención adicional a un área limitada de la pared de retención, podría incluirse un elemento estructural complementario en esa área, de manera que se utilizase entonces para proporcionar la(s) reacción (reacciones) necesaria(s). Además, estos elementos estructurales complementarios 1100 pueden ser utilizados conjuntamente con vigas de cimientos, como elementos continuos. Esto aplicará, por ejemplo, donde la base de la pared se haya dispuesto escalonada hacia arriba. Por ejemplo, esto ser aplicará en el caso de que la pared de retención que se haya construido tenga un alzado frontal en forma de U. El elemento estructural complementario 1100 puede ser utilizado también para acoplar varias secciones de pared de retención secantes o que se cortan entre sí. El elemento estructural complementario 1100 puede ser también utilizado para soportar otros miembros estructurales, miembros que se disponen formando un bastidor al penetrar en la estructura de pared/soporte, y miembros que se emplean para resistir cargas de retención no provenientes del suelo (por ejemplo, como se ilustra en las Figuras 34c, 34d y 34e).
(o TTB -"tieback transfer beam"). Este elemento estructural complementario 1100 puede tener más de un cometido. Según un cometido principal, el elemento estructural complementario 1100 "reunirá" fundamentalmente las componentes laterales de las cargas acumuladas que están siendo resistidas por las pilas 101 de cabeceros, y las transferirá a las fuerzas de reacción equilibrantes que son proporcionadas por otros elementos estructurales, tales como los tirantes de retroceso. El elemento estructural complementario 1100 puede también ser utilizado para acoplar una pared de retención horizontalmente. Esto tendrá una aplicabilidad concreta en sistemas no compuestos, esto es, sistemas que no tienen elementos de refuerzo transversales formados dentro de la unidad 110 de cabecero o pasantes a través de ésta. Son ejemplos los sistemas que emplean miembros estructurales secundarios de hormigón rociado en mojado para formación de arcos, entre las pilas 101 de cabeceros, o en los que los miembros estructurales secundarios son paneles previamente colados. Por otra parte, los miembros estructurales complementarios 1100 pueden utilizarse de otras maneras. Si, por ejemplo, existiese la necesidad de aplicar un confinamiento o contención adicional a un área limitada de la pared de retención, podría incluirse un elemento estructural complementario en esa área, de manera que se utilizase entonces para proporcionar la(s) reacción (reacciones) necesaria(s). Además, estos elementos estructurales complementarios 1100 pueden ser utilizados conjuntamente con vigas de cimientos, como elementos continuos. Esto aplicará, por ejemplo, donde la base de la pared se haya dispuesto escalonada hacia arriba. Por ejemplo, esto ser aplicará en el caso de que la pared de retención que se haya construido tenga un alzado frontal en forma de U. El elemento estructural complementario 1100 puede ser utilizado también para acoplar varias secciones de pared de retención secantes o que se cortan entre sí. El elemento estructural complementario 1100 puede ser también utilizado para soportar otros miembros estructurales, miembros que se disponen formando un bastidor al penetrar en la estructura de pared/soporte, y miembros que se emplean para resistir cargas de retención no provenientes del suelo (por ejemplo, como se ilustra en las Figuras 34c, 34d y 34e).
Las pilas 101 de cabeceros están siempre
presentes como parte de cualquier estructura fabricada de acuerdo
con la presente invención. Estas pilas 101 de cabeceros están
formadas, preferiblemente, a partir de elementos de hormigón
previamente colado, denominados cabeceros 110. Los cabeceros 110 se
encuentran, preferiblemente, apilados verticalmente, o apilados,
preferiblemente, en un plano vertical. Alternativamente, los
cabeceros 110 pueden estar girados de tal modo que se encuentren
alineados en un plano horizontal. Los miembros estructurales
secundarios 130 y los elementos estructurales complementarios 1100
pueden estar formados de diferentes materiales. Por otra parte, los
miembros estructurales secundarios 130 pueden estar situados, ya sea
en la parte anterior o frontal de la estructura, ya sea en la parte
posterior o trasera de la estructura, o bien tanto en la parte
frontal como en la parte trasera de la estructura. La parte trasera
de la estructura se refiere a la cara de la pared que está en
contacto con el suelo 34 (véanse las Figuras 34a, 34c, 34d, 34e,
34g, 34p, 34q y 34r) y que retenida por éste. La parte frontal de la
estructura se refiere a la cara de la pared que no está en contacto
con el suelo u otras cargas retenidas. Nótese también que los
miembros estructurales secundarios 130 y los elementos estructurales
complementarios 1100 que pueden ser escogidos para estas paredes
pueden interactuar con las pilas 110 de cabeceros de diversas
maneras. A este respecto, existe la suficiente flexibilidad
disponible para el diseñador, a través de la selección más apropiada
del grupo de sistemas de que se ha de instalar en un emplazamiento
dado.
Tal y como se utiliza aquí, el término
"pretensado" se refiere al procedimiento de impartir perfiles
de esfuerzos beneficiosos a la estructura, al miembro estructural o
a un componente estructural, de la forma más típica antes de que la
estructura, miembro o componente estructural sea sometido a las
cargas anticipadas, que se aplican externamente. El procedimiento
puede implicar conjuntos en secuencia de etapas de pretensado
discretas.
Tal y como se utiliza aquí, el término
"refuerzo" hace referencia tanto al "refuerzo pasivo" como
al "refuerzo activo". Cualquier zona particular o sección
transversal contenida en los diversos miembros estructurales que
comprenden estos sistemas, o cualesquiera componentes que comprenden
tales miembros, pueden estar sin reforzar, o bien poseer un refuerzo
pasivo o un refuerzo activo, o un refuerzo tanto activo como pasivo,
dependiendo de la posición de la zona o sección transversal dentro
del sistema estructural, así como de las expectativas de
comportamiento estructural de la misma.
Tal y como se utiliza aquí, la expresión
"refuerzo pasivo" se refiere al refuerzo que se encuentra en un
estado neutro de esfuerzo antes de que el componente o miembro
asociado sea sometido a las fuerzas aplicadas. En el caso de que
esté incluido en miembros de hormigón reforzado, se hace referencia
típicamente a un elemento de refuerzo pasivo como refuerzo no
pretensado. Las fuerzas aplicadas a las que se hace aquí referencia
pueden estar inducidas por fuerzas del propio cuerpo, por cargas
impuestas externamente, que actúan directa o indirectamente sobre
una componente o un miembro, o que son el resultado de fuerzas
axiales que se han impuesto en un miembro de hormigón pretensado en
virtud de fuerzas de pretensado, (típicamente) antes de la
aplicación de cargas externas. Una forma de considerar el refuerzo
pasivo es constatar que se trata de cualquier refuerzo que esté
incluido dentro del miembro o componente y que no haya sido tensado
específicamente para generar un régimen de esfuerzos favorable
dentro del hormigón del miembro o componente estructural,
típicamente antes de que ese miembro o componente sea sometido a las
fuerzas del propio cuerpo y a las cargas externas que se pretende
que soporte.
Tal y como se utiliza aquí, la expresión
"refuerzo activo" se refiere al refuerzo que ha sido sometido a
fuerza(s) de tracción positiva, por lo que se induce dentro
de él un estado de esfuerzo (tracción) positivo, típicamente antes
de que el miembro o componente asociado sea sometido a fuerzas del
propio cuerpo y a las cargas externamente aplicadas que se han
anticipado. Tal y como se utiliza aquí, la expresión "elemento de
refuerzo activo" hace referencia a cualquier elemento de refuerzo
(situado dentro del componente, miembro o sistema estructural y)
destinado al cometido estructural de proporcionar y mantener una
fuerza de pretensado dentro del componente o miembro estructural, o
dentro de un conjunto estructural compuesto por el mismo. De acuerdo
con la presente invención, esto puede llevarse a cabo mediante la
aplicación con gato de fuerza(s) de tracción
predeterminada(s) en el seno de un elemento de refuerzo
activo 115, típicamente antes de que el miembro estructural así
solicitado sea sometido a cargas aplicadas externamente. El elemento
de refuerzo activo 115 puede incluir, si bien no se limita a éstos,
un alambre, un cordón, un cable, una barra u otro elemento adecuado
que se haya diseñado específicamente para el cometido estructural de
proporcionar y mantener una fuerza de pretensado en el componente o
miembro estructural, o en el conjunto constituido por el mismo. El
elemento de refuerzo activo 115 se lleva hasta un estado de esfuerzo
de tracción positiva a través de un procedimiento de solicitación o
tensado ulterior. Los elementos de refuerzo activos pueden llevarse
hasta un estado de esfuerzo de tracción positiva a través de un
procedimiento de pretensado. Tales elementos de refuerzo activos
pretensados pueden ser utilizados en miembros o componentes
estructurales tales como los travesaños 130, así como en los
elementos estructurales accesorios tales como el elemento 3450,
según se muestra en las Figuras 34a, 34b y 34f, por ejemplo.
Tal y como se utiliza aquí, el término
"pretensado" se refiere al procedimiento por el que se imparten
unas fuerzas de tracción predeterminadas en el seno del (los)
elemento(s) de refuerzo activo(s) de pretensado, antes
de que el hormigón del componente o miembro se coloque en los moldes
de conformación situados en torno al (a los)
elemento(s)
de refuerzo activo(s), y, en caso de estar incluidos, a los elementos de refuerzo pasivos. Una vez que el hormigón ha ganado la necesaria resistencia para soportar los esfuerzos que se inducirán en la transferencia, las fuerzas de pretensado que se impartieron en el seno de los elementos de refuerzo activos, son liberadas o relajadas desde el dispositivo de pretensado, y, con ello, éstas fuerzas son transferidas al hormigón del componente o miembro que está siendo pretensado, y, en caso de estar incluidos, de los elementos de refuerzo pasivos, y resistidas por éstos. Los tendones de alta resistencia que pueden formar elementos de refuerzo activos, adoptan normalmente la forma de alambre o cordón. Estos tendones poseen características de esfuerzo-alargamiento de altas prestaciones. En el procedimiento de pretensado por tracción previa en el que no se han adoptado etapas para evitar la unión o ligadura, los elementos de refuerzo quedan típicamente unidos al hormigón circundante.
de refuerzo activo(s), y, en caso de estar incluidos, a los elementos de refuerzo pasivos. Una vez que el hormigón ha ganado la necesaria resistencia para soportar los esfuerzos que se inducirán en la transferencia, las fuerzas de pretensado que se impartieron en el seno de los elementos de refuerzo activos, son liberadas o relajadas desde el dispositivo de pretensado, y, con ello, éstas fuerzas son transferidas al hormigón del componente o miembro que está siendo pretensado, y, en caso de estar incluidos, de los elementos de refuerzo pasivos, y resistidas por éstos. Los tendones de alta resistencia que pueden formar elementos de refuerzo activos, adoptan normalmente la forma de alambre o cordón. Estos tendones poseen características de esfuerzo-alargamiento de altas prestaciones. En el procedimiento de pretensado por tracción previa en el que no se han adoptado etapas para evitar la unión o ligadura, los elementos de refuerzo quedan típicamente unidos al hormigón circundante.
Tal y como se utiliza aquí, la "solicitación o
tensado ulterior" es el procedimiento por el que se imparten
fuerzas de tracción en el seno de los elementos de refuerzo activos
115 después de que los componentes o miembros de hormigón
previamente colado hayan sido fabricados y, en general, hayan sido
colocados en su posición final dentro del conjunto estructural. El
procedimiento de tensado ulterior se utiliza también frecuentemente
para pretensar elementos de refuerzo activos 115 que son empleados
en combinación con hormigón colado in situ. En cualquiera de
los casos, cuando se están utilizando tendones de pretensado
interno, el procedimiento requiere el aporte de conducciones
adecuadas para situar correctamente los tendones que se han de
solicitar. En el caso de componentes o miembros de hormigón colados
in situ (CIP
-"cast-in-place"), los
elementos de refuerzo activos 115 internos pueden ser colocados en
los conductos antes de que sea emplazado el hormigón, o bien pueden
ser suministrados a través de los conductos una vez que el hormigón
ha fraguado lo suficiente. En el caso de que se estén utilizando
elementos de refuerzo activos 115 internos en combinación con
elementos o miembros estructurales que estén compuestos de
componentes de hormigón previamente colado, por ejemplo, cabeceros
110 de hormigón previamente colado, el "conducto" se forma
mediante la disposición en contacto a tope, sucesivamente, de
conductos pasantes 116 que comprenden una característica o rasgo de
cada unidad 110 de cabeceros. En el caso de tendones de pretensado
externo, los elementos de refuerzo activos 115 no requieren
generalmente la instalación de tales conducciones. Las excepciones
se dan cuando dichos elementos de refuerzo activos 115 externos
pasan a través de elementos estructurales complementarios 110, tales
como una viga 1100 de transferencia de viento o retenida, o vigas de
coronamiento, o cuando estos elementos de refuerzo activos 115
externos se encuentran anclados dentro de un elemento de cimentación
1450, 500 y/o están siendo enclavados en una viga de transferencia
de retenida, una viga de coronamiento u otro elemento estructural
complementario 1100. En marcado contraste con el procedimiento de
pretensado, y con la transferencia de fuerza de pretensado asociada
al procedimiento de pretensado, las fuerzas que son emplazadas en
los elementos de refuerzo activos 115 durante el procedimiento de
tensado ulterior, son preferiblemente transferidas al componente o
miembro estructural, o elemento complementario, o elemento de
cimentación, o conjunto estructural compuesto por los mismos,
únicamente en puntos de reacción y/o de enclavamiento. Las fuerzas
de pretensado emplazadas en el seno de los elementos de refuerzo
activos 115 han de ser soportadas por el componente o miembro
estructural, o elemento complementario, o elemento de cimentación, o
por el conjunto estructural compuesto por los mismos, en dos puntos
de transferencia. Los elementos de refuerzo activos 115 internos
pueden ser completamente unidos a los conductos asociados, o dejarse
sin unir. La unión de los elementos de refuerzo activos 115 a los
conductos, conductos que ya están unidos al hormigón circundante que
se fue colado in situ, en el caso de que se esté utilizando
hormigón colado in situ, se consigue normalmente mediante el
vertido de una lechada de cemento. Dicho hormigón colado in
situ (CIP) puede encontrarse en los elementos de cimentación, en
las TTBs y en las vigas de coronamiento. Por otra parte, dicho
hormigón CIP puede también encontrarse en los elementos
estructurales secundarios que están dispuestos entre las pilas de
cabeceros. En el caso de que se hayan formado conductos pasantes 116
en el hormigón de los miembros o componentes colados previamente,
por ejemplo, en las unidades 110 de cabecero, de tal manera que las
características o rasgos 116 de las unidades 110 de cabecero
sucesivas formen los conductos asociados a un elemento de refuerzo
activo 115, mediante la unión por vertido de lechada de cemento de
los elementos de refuerzo activos 115 a los conductos así formados,
la unión se consigue directamente con el hormigón de estas unidades
previamente coladas.
Haciendo referencia a continuación a las Figuras
1 a 5, se ilustra en ellas una realización, proporcionada a modo de
ejemplo, del sistema de la presente invención. En la realización que
se representa en las Figuras 1-5, se describe el
sistema 100 para construir una construcción modular pretensada,
destinada a retener o soportar una carga aplicada. Ha de
comprenderse que la frase "retener o soportar una carga
aplicada" engloba uno o más de los siguientes aspectos: (1)
retener una carga aplicada; (2) soportar una carga aplicada; (3)
retener y soportar la misma carga aplicada o una diferente; y (4)
retener o soportar la misma carga aplicada o una diferente. El
sistema 100 comprende una pila 101 de cabeceros, compuesta de una
pluralidad de unidades de cabecero 110. Las unidades de cabecero 110
están formadas, preferiblemente, de hormigón pretensado, si bien
podrían utilizarse otros materiales adecuados. Ha de comprenderse
que la presente invención no está limitada al uso de hormigón
pretensado para las unidades de cabecero 110. Existe un elemento de
refuerzo activo 115 configurado para cooperar con la pila 101 de
cabeceros de tal manera que el tensado ulterior del elemento de
refuerzo activo 115 imparta una fuerza de pretensado correspondiente
dentro de la pila 101 de cabeceros. La fuerza de pretensado aplicada
al elemento de refuerzo activo 115 es transferida a la pila 101 de
cabeceros en puntos de anclaje 111 predeterminados. Típicamente, uno
de los extremos del elemento de refuerzo activo 115 es,
preferiblemente, colado dentro de la cimentación 500 (como mejor se
observa en la Figura 5), por debajo de la pila 101 de cabeceros. El
otro extremo del elemento de refuerzo activo 115, ó al menos algún
punto distante del extremo colado dentro de la cimentación 500, es
solicitado para inducir la fuerza de pretensado. El extremo distante
del elemento de refuerzo activo 115, ó al menos algún punto distante
del extremo colado dentro de la cimentación 500, ha de ser
enclavado para mantener la transmisión de fuerza desde el elemento de refuerzo activo 115 a la pila 101 de cabeceros.
enclavado para mantener la transmisión de fuerza desde el elemento de refuerzo activo 115 a la pila 101 de cabeceros.
Puede incluirse un elemento de refuerzo pasivo,
dispuesto longitudinalmente a través de la pila 101 de cabeceros,
dentro del (de los) conducto(s) de la pila 101 de cabeceros,
conducto(s) que está(n) constituido(s) por los
conductos pasantes 116 de las unidades de cabecero 110. Dicho
elemento de refuerzo pasivo comenzará, típicamente, dentro del
elemento de cimentación 500, y será unido a las pilas de cabeceros
mediante un procedimiento de vertido de lechada de cemento. Dicho
elemento de refuerzo pasivo, cuando se haya incluido, trabajará con
el elemento de refuerzo activo 115 con el fin de ayudar a la pila
101 de cabeceros a satisfacer un requisito concreto de
comportamiento estructural.
El sistema puede incluir también elementos de
refuerzo pasivos 705 (véanse, por ejemplo, las Figuras 7a y 7b) que
se extienden a través de conductos pasantes 125 existentes en al
menos una de las unidades de cabecero 110. El elemento de refuerzo
pasivo 705 puede estar configurado de tal manera que no porte carga
distribuida dentro de la pila 101 de cabeceros. Sin embargo, pueden
haberse configurado elementos de refuerzo pasivos verticales u
horizontales con el fin aportar una capacidad de compresión
adicional en las secciones críticas de la pila 101 de cabeceros y/o
mejorar el comportamiento de las secciones críticas en condiciones
de sobrecarga.
Los elementos de refuerzo pasivos 705 pueden
también resultar de utilidad para proporcionar una acción de doble
anclaje frente a cizalladura entre los componentes previamente
colados y los componentes de hormigón colado in situ, u otros
miembros estructurales secundarios, con el fin de soportar cargas de
tipo cortante o de cizalladura que se desarrollan en la interfaz
entre tales componentes (por ejemplo, cargas de suelo que se
resistirían, en primer lugar, por miembros estructurales secundarios
130c colados in situ). El elemento de refuerzo pasivo 705 se
extiende, de preferencia, transversalmente a través del conducto
pasante 125 existente en la unidad de cabecero.
El elemento de refuerzo pasivo 705 puede también
estar configurado para transmitir fuerzas transversales entre la
pila 101 de cabeceros y los elementos estructurales secundarios
adyacentes a uno o a ambos lados de la pila 101 de cabeceros. En tal
circunstancia, el elemento de refuerzo pasivo 705 puede estar
adherido o ligado mecánicamente a la unidad de cabecero 110, de tal
manera que dicha ligadura se haya establecido a lo largo de una
porción predeterminada del elemento de refuerzo 705. Es decir, la
interrupción adecuada de la unión se establece a lo largo de una
distancia suficiente de la porción o porciones exteriores de tal
elemento de refuerzo pasivo 705, de tal modo que dicha porción o
porciones de este elemento 705 son adyacentes a las zonas
"exteriores" de la unidad de cabecero 101, que se cortan o
intersecan así para evitar efectos perjudiciales en el hormigón de
la unidad de cabecero 110 dentro de estas zonas "exteriores"
comunes a ambos elementos 110 y 705 secantes o en intersección.
Los elementos de refuerzo pasivos 705 pueden ser
colocados dentro de la unidad de cabecero 110 previamente colada,
durante su colada, como puede ser el caso si se esperase que el
elemento de refuerzo pasivo transversal (perpendicular a la
dirección de los elementos de refuerzo activos y perpendicular al
eje que va de delante a atrás de la unidad de cabecero) portase
fuerzas de compresión al interior de la unidad de cabecero 110 ó a
través de la misma.
Alternativamente, los elementos de refuerzo
pasivos 705 pueden ser suministrados a través de los conductos
transversales 125 una vez que la(s) unidad(es) de
cabecero 110 asociadas han sido colocadas en sus posiciones finales.
Los conductos 125 que estarían incluidos en las unidades de cabecero
110 en este último caso, permiten diversas características de
comportamiento. En primer lugar, desde el punto de vista de una
mejora del comportamiento estructural del miembro estructural, o
panel, 130b (véase la Figura 12), dispuesto entre las pilas 101 de
cabeceros, en el caso de que se hayan colocado conductos
transversales 125 en las unidades de cabecero 110 con el fin de
alinearse con el refuerzo trasero del panel 130b, los elementos de
refuerzo pasivos 705 permiten el desarrollo de momentos en los
extremos de los paneles 130b. En segundo lugar, en el caso de que se
requiera que estos elementos de refuerzo pasivos 705 soporten
fuerzas de tracción, la presencia de los conductos 125 impide que
los alargamientos por tracción generados en el seno de los elementos
de refuerzo pasivos 705, traten de transferir la carga, a través de
la unión, a la unidad de cabecero 110 a través de la cual pasa. En
tercer lugar, la interdependencia estructural, en virtud de la
continuidad de fuerzas a través de las pilas 101 de cabeceros, que
la presencia de los elementos de refuerzo pasivos transversales 705
proporciona, garantiza una mayor estabilidad lateral del
sistema.
Los componentes de hormigón que comprenden las
pilas 101 de cabeceros pueden ser, bien de tamaño relativamente
grande o bien bastante pequeños, y poseer una capacidad de
resistencia de carga relativamente grande. El diseñador del sistema
disfruta de una considerable flexibilidad en el diseño, por cuanto
que las pilas 101 de cabeceros pueden escogerse entre una o más del
abanico de unidades de cabecero disponibles, y de tal manera que las
pilas de cabeceros así formadas pueden ser separadas con diferentes
distancias de separación con el fin de acomodarse a los diferentes
requisitos de resistencia de carga sobre la pared de retención,
mediante el uso de diferentes longitudes de los miembros
estructurales. También se dispone de flexibilidad en el diseño por
el uso de diferentes disposiciones de los componentes dentro de este
grupo. En las Figuras 8-10 se muestran diversas
disposiciones, las cuales serán descritas con mayor detalle más
adelante. La flexibilidad en el diseño se mejora adicionalmente
mediante el uso de elementos estructurales complementarios 1100,
tales como las vigas de transferencia de retenida, según se expone
más adelante.
Es posible adaptarse a la(s)
magnitud(es) deseada(s) o preferida(s) de las
fuerzas de pretensado, a la(s) posición (posiciones) de las
fuerzas de pretensado, y a la(s) variación (variaciones)
asociada(s) a cada pila de cabeceros, según se requiere por
el diseñador, mediante el uso de diferentes tipos de tendón de
pretensado, de diferentes áreas totales de tendón de pretensado como
elementos de refuerzo activos 115, y mediante la modificación de la
magnitud de la fuerza de pretensado impartida dentro de estos
elementos de refuerzo activos 115, conjuntamente con la variación de
la(s) posición (posiciones) de la(s) fuerza(s)
resultante(s).
En una realización de la invención, las unidades
de cabecero 110 que constituyen la pila 101 de cabeceros se han
conformado con una configuración sustancialmente de "hueso de
perro", como se muestra, por ejemplo, en las Figuras 3 y
6a-6e. Dichas unidades de cabecero 110 comprenden un
elemento central 118 que tiene una cara superior 118a y una cara
inferior o de fondo 118b; un primer elemento de extremo 112,
dispuesto en uno de los extremos del elemento central 118; y un
segundo elemento de extremo 114, dispuesto en el otro extremo del
elemento central 118. El primer elemento de extremo 112 y el segundo
elemento de extremo 114 están formados, de preferencia,
integralmente con el elemento central 118. El primer elemento de
extremo 112 y el segundo elemento de extremo 114 tienen, cada uno de
ellos, una cara superior 112a, 114a y una cara inferior o de fondo
112b, 114b, respectivamente, que son coplanarias con la cara
superior 118a y con la cara inferior o de fondo 118b del elemento
central 118. Realizaciones a modo de ejemplo de estos cabeceros 110
se observan mejor en las Figuras 6a-6e,
7a-7c y 21a-21d.
Las unidades de cabecero 110 pueden ser, bien
simétricas o bien asimétricas con respecto al elemento central 118.
En otras palabras, las unidades de cabecero 110 pueden ser
simétricas o asimétricas con respecto a una línea perpendicular a un
eje de la unidad de cabecero 110. Las Figuras 6a a 6d ilustran dos
realizaciones de una unidad de cabecero 110 simétrica que guarda
simetría con respecto a una línea de puntos y trazos perpendicular
al eje longitudinal de las unidades de cabecero de las Figuras
6a-6e. Las Figuras 6b y 6c muestran dos
realizaciones de una unidad de cabecero 110 asimétrica, que son
asimétricas con respecto a la línea de puntos y trazos.
Cabe la posibilidad de que las unidades de
cabecero 100 sean asimétricas con respecto a un plano que se
extiende a lo largo de la longitud de la unidad de cabecero 100. Por
ejemplo, la unidad de cabecero 100 puede tener uno de sus lados
plano. Semejante unidad de cabecero 100 puede ser utilizada en el
extremo de una pared de retención como unidad de cabecero "de
terminación". De manera adicional, pueden colocarse dos de tales
unidades de cabecero con sus lados planos en contacto a tope en el
caso de que se desee una interrupción completa de la pared.
Las unidades de cabecero 110 pueden
clasificarse, adicionalmente, como unidades de cabecero principales
110m o sub-unidades de cabecero 110s. Las unidades
de cabecero principales 110m son de doble cabeza (es decir, tienen
tanto un primer elemento de extremo 112 como un segundo elemento de
extremo 114), o de una única cabeza (esto es, tienen tan sólo un
primer elemento de extremo 112). Las sub-unidades de
cabecero 110s son, asimismo, bien de doble cabeza o bien de una
única cabeza. En cualquier pila 101 de cabeceros dada, una
cualquiera de las unidades de cabecero principales 110m o de las
sub-unidades de cabecero 110s puede ser simétrica o
asimétrica. La distinción principal entre las unidades de cabecero
principales 110m y las sub-unidades de cabecero 110s
es que las unidades de cabecero principales 110m se extienden
típicamente más allá de las sub-unidades de cabecero
110s en una pila 101 de cabeceros. Sin embargo, es también posible
que las sub-unidades de cabecero 110s sean idénticas
a las unidades de cabecero principales 110m. Por ejemplo, la Figura
1 representa una pila 101 de cabeceros que tiene dos tramos o
secciones de cabecero: una sección superior 101a y una sección
inferior 101b. La sub-unidad de cabecero 110s
situada en la posición más superior de la sección inferior 101b es
geométricamente idéntica a la unidad de cabecero principal 110m
situada más inferiormente en la sección superior 101a. El sistema
110 puede estar compuesto enteramente de unidades de cabecero
principales 110m, o puede constar tanto de unidades de cabecero
principales 110m como de sub-unidades de cabecero
110s.
Se prefiere que las caras de al menos uno de los
primer 112 y segundo 114 elementos de extremo tengan una porción
curvada 2101. Tal curvatura (que se observa mejor en las Figuras
21a-23) hace posible una línea de apoyo optimizada
del miembro estructural 130 sobre una de las unidades de cabecero
110. De esta manera, cualquier ligera desviación rotativa de la pila
101 de cabeceros alrededor de su eje longitudinal, desde la posición
más deseada, no comprometerá la integridad de las unidades de
cabecero 110. Por otra parte, el miembro estructural 130, ó
travesaño, no se verá sometido a distribuciones de cargas que sean
significativamente diferentes de las que se pretenden en las
consideraciones de diseño.
Con el fin de mantener una relación de bloqueo
mutuo entre las unidades de cabecero 110, existen chavetas de
cizalladura dispuestas en las unidades de cabecero 110. Las chavetas
de cizalladura comprenden una pluralidad de cajeados o entalladuras
120 en una de entre las caras superior 118a y de fondo 118b del
elemento central 118, así como una pluralidad de salientes 122 en la
otra de las caras superior 118a y de fondo 118b del elemento central
118, en correspondencia con la pluralidad de entalladuras 120. Los
salientes 122 de cada sub-unidad de cabecero 110s y
unidad de cabecero principal 110m están configurados de manera que
se acoplen a las entalladuras correspondientes 120 existentes en una
unidad de cabecero adyacente 110. Las entalladuras 120 y los
salientes 122 pueden también estar dispuestos en el primer elemento
de extremo 112 y/o en el segundo elemento de extremo 114. Las
entalladuras 120 y los salientes 122 pueden también proporcionarse
en una parte del primer elemento de extremo 112 y/o en una parte del
segundo elemento de extremo 114. En el caso de que dichas
entalladuras 120 y salientes 122 se hayan proporcionado en el primer
elemento de extremo 112 y/o en el segundo elemento de extremo 114, ó
bien en ciertas partes de los mismos, estas entalladuras 120 y
salientes 122 son, preferiblemente, continuos y geométricamente
consistentes con las características o rasgos asociados que se hayan
proporcionado en el elemento central 118. De preferencia, como se
muestra, por ejemplo, en las Figuras 7a-7c y
21a-21d, las chavetas de cizalladura comprenden unas
primeras corrugaciones 120a en una de las caras superior 118a y de
fondo 118b del elemento central 118, así como unas segundas
corrugaciones 122a en la otra de las caras superior 118a y de fondo
118b del elemento central 118, en correspondencia con las primeras
corrugaciones 120a. Las segundas corrugaciones 122a de cada
sub-unidad de cabecero 110s y unidad de cabecero
principal 110m están configuradas para encajarse en las primeras
corrugaciones correspondientes 120a de una unidad de cabecero
adyacente 110. las primeras y segundas corrugaciones 120a, 122a
pueden también haberse dispuesto en el primer elemento de extremo
112 ó en parte del mismo, y/o en el segundo elemento de extremo 114
ó en parte del mismo. En el caso de que dichas primera y segunda
corrugaciones 120a, 122a se hayan proporcionado en el primer
elemento de extremo 112 ó en una porción del mismo, y/o en el
segundo elemento de extremo 114 ó en una porción del mismo, estas
corrugaciones 120a, 122a son, preferiblemente, continuas y
geométricamente consistentes con las características o rasgos
asociados que se han proporcionado en el elemento central 118.
Existe una pluralidad de conductos pasantes 116
dispuestos en las unidades de cabecero 110, los cuales están
configurados para recibir los elementos de refuerzo activos 115 y/o
elementos de refuerzo pasivos 115p, de tal manera que dichos
elementos de refuerzo pasivos 115p estén presentes en la pila de
cabeceros y presenten una orientación longitudinal con respecto a la
pila 101 de cabeceros. Los conductos pasantes 116 pueden ser de
cualquier tamaño o forma, pero son, preferiblemente, de
configuración cilíndrica y tienen ejes paralelos al eje longitudinal
de la unidad de cabecero 110. El primer elemento de extremo 112
define un primer conducto pasante 116a, y el segundo elemento de
extremo 114 define un segundo conducto pasante 116b. El elemento
central 118 puede estar dotado o no de uno o más conductos pasantes
116 destinados a recibir elementos de refuerzo activos 115 ó
elementos de refuerzo pasivos 115p. Existe también una pluralidad de
conductos pasantes 125 que se extienden transversalmente a través de
las unidades de cabecero 110 para recibir elementos de refuerzo
pasivos 705. Cada uno de los conductos pasantes 125 está,
preferiblemente, forrado interiormente con una conducción que impide
que el elemento de refuerzo pasivo 705 quede unido con cada unidad
de cabecero individual 110, y que hace posible la fácil instalación
del elemento 705 a través de la unidad de cabecero 110 una vez que
la unidad de cabecero 110 ha sido colocada en su posición final
dentro de la pila 101 de cabeceros. Se han explicado en lo anterior
otras asociaciones estructurales entre el elemento de refuerzo
pasivo 705 transversal y la unidad de cabecero 110.
Las unidades de cabecero 110 pueden construirse
de manera que satisfagan cualquier necesidad concreta. Pueden
diseñarse de forma que se adapten a cambios en características tales
como el detalle de la geometría, el tamaño, la forma y la ubicación
de las chavetas de cizalladura en las superficies superior y de
fondo; etc.
En una realización de la presente invención, los
elementos de refuerzo activos 115 se roscan internamente en las
unidades de cabecero 110 a través de los conductos pasantes 116. Los
elementos de refuerzo activos 115 son susceptibles de ser enclavados
en unos puntos de enclavamiento 111 existentes en rebajes de
enclavamiento 138 practicados en las unidades de cabecero 110. Se
proporcionan diversos elementos de enclavamiento 140 para asegurar
el elemento de refuerzo activo 115 una vez que se ha aplicado una
fuerza de pretensado. El punto de enclavamiento es el punto en el
que se imparte la fuerza de tracción ulterior a la pila 101 de
cabeceros. Existen elementos de enclavamiento internos 140 con el
fin de asegurar los elementos de refuerzo activos 115 dentro de los
rebajes de enclavamiento. Si bien los elementos de enclavamiento 140
se ilustran en las Figuras 1 y 2 como planos con las superficies
superiores de las unidades de cabecero 110 (es decir, dentro de una
recesión de enclavamiento 138 situada en la superficie superior de
la unidad de cabecero 110), es también posible proporcionar un
rebaje de enclavamiento en la parte inferior o fondo de la unidad de
cabecero 110, y el (los) elemento(s) de enclavamiento 140 se
extenderá(n) entonces dentro de la unidad de cabecero 110 situada
encima. Para cualquier punto de enclavamiento que esté situado
dentro de la pila de cabeceros y entre dichos elementos
estructurales complementarios, tales como el elemento de
cimentación, una viga 1100 de transferencia de viento o retenida, o
una viga de coronamiento, existe otra disposición geométrica en la
que puede proporcionarse acomodo al rebaje de enclavamiento,
necesario para el punto de enclavamiento con el fin de proporcionar
acomodo a los elementos de enclavamiento 140, en virtud de un rebaje
de enclavamiento situado en la superficie superior de la unidad de
cabecero 110 asociada al punto de enclavamiento y situada
"bajo" éste, y de un rebaje de enclavamiento complementario y
asociado, situado en la superficie de fondo de la unidad de cabecero
110 asociada a este mismo punto de enclavamiento y situada "por
encima" de éste.
En una realización alternativa de la invención,
los elementos de refuerzo activos 115 pueden estar dispuestos
externamente a la pila 101 de cabeceros. En tal configuración,
existen elementos de enclavamiento 1610 (que se observan mejor en
las Figuras 16-18), configurados para asegurar el
elemento de refuerzo activo 115. Como se observa en las Figuras 19 y
20, los elementos de refuerzo activos 115 pueden estar dirigidos a
través de un elemento de encordado 1910 dispuesto en un punto de
encordado 1905. El elemento de encordado 1910 está configurado de
manera que redirija el elemento de refuerzo activo 115 de tal modo
que el elemento de refuerzo activo 115 forme una serie de segmentos
sustancialmente rectos 1901, 1902, 1903. El elemento de refuerzo
activo 115, cuando es dirigido a través de un elemento de encordado
1910, es aún preferiblemente enclavado con el uso de un elemento de
enclavamiento 1610 (que se observa mejor en las Figuras 16 y 17). El
elemento de refuerzo activo 115, cuando es dirigido a través de un
elemento de encordado 1910, puede, adicional y/o alternativamente,
ser enclavado en dichos elementos estructurales tales como una viga
1100 de transferencia de viento o retenida, una viga de coronamiento
u otro elemento estructural complementario. En la configuración que
se ilustra en la Figura 19, el elemento de enclavamiento 1610 se
colocará en un punto distante del elemento de encordado situado en
el punto de encordado 1905, ó bien el elemento de refuerzo activo
115 puede ser enclavado en otro de tales elementos estructurales,
como un elemento de viga de coronamiento o de viga de transferencia
de retenida, en el caso de que éstos formen parte de la
configuración estructural. El elemento de encordado no es,
preferiblemente, un elemento de enclavamiento. El elemento de
encordado 1910 sirve sencillamente para redirigir las fuerzas de
compresión inducidas por el elemento de refuerzo activo 115 y no
está configurado como un punto de enclavamiento. El elemento de
encordado 1910 redirige simplemente la dirección de la fuerza que
está siendo impartida por el elemento de refuerzo activo 115 en la
pila 101 de cabeceros.
Las pilas 101 de cabeceros pueden incluir una
pluralidad de elementos de refuerzo activos 115. Los elementos de
refuerzo activos 115 pueden ser tanto internos (es decir, dirigidos
a través de los conductos pasantes 116 existentes en las unidades de
cabecero, de manera que, por tanto, los conductos se han formado
mediante la disposición sucesiva en contacto a tope de estos
conductos pasantes 116 de tales unidades de cabecero) y externos
(esto es, dirigidos a través de elementos de enclavamiento 1610 y
elementos de encordado 1910 exteriores a las pilas 101 de cabecero).
Tales elementos de refuerzo activos 115 externos pueden también
disponerse situados entre las pilas 101 de cabeceros y haberse
configurado para cooperar con las pilas 101 de cabeceros a través de
su interacción con elementos estructurales tales como un elemento de
cimentación, una viga de transferencia viento o retenida, una viga
de coronamiento u otro elemento estructural complementario. También,
en combinación con dichos elementos de refuerzo activos 115
externos, pueden emplazarse puntos de transferencia y/o de
enclavamiento sobre y/o dentro de tales elementos estructurales
complementarios. Las pilas 101 de cabeceros pueden,
alternativamente, tener sólo elementos de refuerzo activos 115
internos o sólo elementos de refuerzo activos 115 externos. Por otra
parte, estos sistemas estructurales pueden, en combinación con
dichos elementos de refuerzo activos 115 internos y/o externos,
incluir también elementos de refuerzo pasivos 115p, de tal modo que
estos elementos 115 pasarán a través de los conductos pasantes 116 y
quedarán unidos al conducto formado en el seno de la pila 101 de
cabeceros.
La mayor parte de las pilas 101 de cabeceros
poseen un plano de simetría, que es el plano vertical que contiene
el eje longitudinal de la pila 101 de cabeceros. En el caso de que
exista tal plano de simetría de la pila 101 de cabeceros, es
preferible que los tendones de pretensado, tales como el refuerzo
activo 115, se sitúen de una forma simétrica con respecto a este
plano de simetría, y que los elementos de refuerzo activos 115 sean
tensados o solicitados de tal manera que la fuerza resultante esté
contenida esencialmente en este mismo plano de simetría. Semejante
régimen de solicitación es particular de cada pila 101 de cabeceros,
y puede ser el mismo que, o distinto de, el régimen de solicitación
que está asociado a la pila de cabeceros adyacente.
Acoplados entre cada pila 101 de cabeceros, se
encuentran los miembros estructurales 130, que pueden resistir las
cargas del suelo directamente. Las cargas soportadas por tales
miembros estructurales secundarios 130 son transferidas a las pilas
101 de cabeceros. Las pilas 101 de cabeceros transmiten las cargas
acumuladas a los cimientos 500 y a cualesquiera otros elementos que
se hayan diseñado para confinar o contener estas pilas 101 de
cabeceros, tales como los elementos estructurales complementarios
1100 (que se explican con mayor detalle más adelante). Los miembros
estructurales 130 pueden adoptar muchas formas. El miembro
estructural 130 preferido para utilizarse con la presente
realización es un travesaño 130a, y se ilustra en las Figuras
1-5, 8-11 y 22-26b.
El travesaño 130a está hecho, preferiblemente, de hormigón
previamente colado. Existe un conducto pasante secundario 136 dentro
del miembro estructural 130, que se ha configurado para recibir el
elemento de refuerzo activo 115. Puede haber una pluralidad de
conductos pasantes secundarios 136 en los travesaños 130a, pero al
menos uno de los conductos pasantes secundarios del travesaño 130a
ha de estar enfrentado cara a cara con al menos uno de los conductos
pasantes 116 de las unidades de cabecero principales 110m. El
conducto pasante secundario 136 existente dentro del miembro
estructural 130 puede estar configurado de modo que reciba un
elemento de refuerzo pasivo 115p.
El miembro estructural 130, tal como un
travesaño 130a, puede ser acoplado entre dos unidades de cabecero
principales de 110m de tal manera que contacte a tope con la
sub-unidad de cabecero 110s entre las dos unidades
de cabecero principales 110m. El travesaño 130a puede estar situado
entre uno de entre el primer elemento de extremo 112 y el segundo
elemento de extremo 114 de las unidades de cabecero principales
110m. Alternativamente, pueden colocarse unos travesaños 130a entre
cada uno de los primeros elementos de extremo 112 y los segundos
elementos de extremo 114 de las unidades de cabecero principales
110m. En otras palabras, pueden existir miembros estructurales 130,
ó travesaños 130a, en ambos lados de la pila 101 de cabeceros o tan
sólo en uno de los lados de la pila 101 de cabeceros. Sin embargo,
la disposición del travesaño 130a no ha de ser necesariamente
idéntica en los dos lados de las pilas 101 de cabeceros. Por
ejemplo, en la Figura 10 existen travesaños 130a acoplados
únicamente a una porción de uno de los lados, el 1000, de las pilas
110 de cabeceros, y existen travesaños 130a acoplados a todo la
envergadura de las pilas 101 de cabeceros, en el lado opuesto 1005.
Nótese que, en la Figura 4, los travesaños 130a situados en la
"parte trasera" del sistema (travesaños que han sido omitidos
en el dibujo), donde se retiene la masa del suelo (que no se
muestra), estarían situados en relación con la pared, y no de forma
que contribuyan directamente a la resistencia frente a las cargas
principales, según son éstas retenidas por la pila 101 de cabeceros,
cuando se aplican esas cargas principales. En semejante
configuración, la zona de los travesaños 130a que interseca o se
corta con las unidades de cabecero principales 110m puede contribuir
a la resistencia de la fuerza de compresión que se transmite a la
pila 101 de cabeceros en virtud del pretensado de los elementos de
refuerzo activos 115, en el caso de que dicho pretensado tenga lugar
antes de la aplicación de las cargas externas principales.
El miembro estructural 130 puede también
consistir en paneles de hormigón colado in situ (CIP
-"Cast-In-Place") 130c (véanse
las Figuras 12 y 13). Los paneles de hormigón CIP 130c tienen dos
cometidos diferenciados. El primer cometido sigue siendo la
retención directa del suelo y la transferencia de estas cargas del
suelo a las pilas 101 de cabeceros. El segundo cometido consiste en
proporcionar un área de compresión adicional para la resistencia
frente a los momentos de flexión principales que se desarrollan a lo
largo de la altura de la pared. Alternativamente, con cargas y
configuraciones estructurales diferentes, estos paneles CIP pueden
proporcionar acomodo a elementos de refuerzo activos y/o pasivos,
115 y/o 115p, en el caso de que tales elementos estén configurados
para trabajar con las pilas de cabeceros y ayudarlas a resistir las
cargas acumuladas asumidas por las mismas.
Nótese que la eficacia de esta acción compuesta
es altamente dependiente de la posición de los paneles de hormigón
CIP 130c con respecto a la sección transversal de la pila 101 de
cabeceros. Asimismo, la eficacia es igualmente dependiente de la
naturaleza y posición de las fuerzas de reacción equilibrantes que
retinen la estructura de la pared.
El uso de paneles de hormigón colado in
situ 130c para los miembros estructurales secundarios 130
proporciona una mayor flexibilidad a un ingeniero de diseño. En
particular, es una medida muy sencilla variar la distancia de
separación entre las pilas 101 de cabeceros. Además, la dirección de
una pared de retención (que se describe con mayor detalle más
adelante, en relación con las Figuras 8-13) puede
ser modificada con facilidad y tantas veces como requieran el
enclave y las condiciones funcionales. Las paredes de retención u
otro tipo de construcción modular construida a partir de unidades de
cabecero 101 acopladas con paneles CIP 130c, pueden incluir
curvaturas en planta y curvaturas invertidas. Mediante el uso de
equipo de Construcción de Tarea Específica (equipo de TSC -"Task
Specific Construction"), los paneles pueden ser construidos
utilizando técnicas de encofrado deslizante. Esto se traduce en una
construcción muy rápida de paredes de retención altas.
Al igual que con todas las demás realizaciones
que se han presentado aquí, el uso de paneles CIP 130c permite la
fácil inclusión de uno o más elementos estructurales complementarios
1100, tales como una viga de transferencia de viento o retenida
(véase, por ejemplo, la Figura 11). Estos elementos estructurales
complementarios 1100 proporcionan una gran versatilidad adicional
para los sistemas 100. Pueden ser incluidos en diferentes posiciones
a lo largo de la altura de la pared y, debido a las fuerzas de
reacción que se aportan desde los anclajes 1115 al terreno, permiten
la construcción de una pared de retención económica hasta una gran
altura.
La construcción de elementos estructurales
complementarios 1100 y el asiento de la primera unidad de cabecero
110 encima del elemento estructural complementario 1100 se ve
facilitada por el uso de equipo de Construcción de Tarea Específica
(equipo de TSC), tal y como se ilustra en las Figuras 15a y 15b.
Esto se describirá con mayor detalle más adelante, con respecto a
una pared de retención fabricada de acuerdo con la presente
invención.
Haciendo referencia a las Figuras 11 y 13, se
muestra en ellas un sistema con un elemento estructural
complementario 1100. En el caso de que las cargas que han de
soportarse por la estructura de pared de retención sean grandes, y
cuando es posible desarrollar una capacidad de anclaje 1115 al
terreno adecuada dentro del espacio de terreno legalmente disponible
u otorgado por derechos de tránsito, el uso de estos elementos
estructurales complementarios 1100 proporciona oportunidades de
solución que pondrán coto a problemas de retención y/o
estabilización muy exigentes. En general, el elemento estructural
complementario 1100 reduce las cargas que son "vistas" por el
(los) elemento(s) de cimentación. Como se ha descrito
anteriormente, el camino o recorrido de la carga que se da en una
estructura de pared de retención es como sigue.
Los suelos que son retenidos ejercen presión
sobre los miembros estructurales 130 de la pared de retención. Estos
elementos pueden ser travesaños 130a o pueden consistir en paneles
previamente colados 130b, paneles de hormigón colados in situ
(CIP) 130c, o algún otro tipo de componente estructural. Tales
miembros estructurales 130 transfieren estas cargas a las pilas 101
de cabeceros. Las pilas 101 de cabeceros resisten las cargas del
suelo acumuladas, así como otras cargas en el caso de éstas estén
siendo resistidas por el sistema de pared, y transfieren éstas
cargas a los miembros estructurales con el fin de proporcionar las
fuerzas de reacción equilibrantes. Tales elementos y/o miembros de
reacción pueden ser los elementos de cimentación 500, 1450, las
vigas 1100 de transferencia de retenida, las vigas de coronamiento
y/o otros elementos estructurales complementarios, los cuales pueden
ser ayudados, a su vez, por otros elementos estructurales, tales
como anclajes al terreno asociados 1115, que colaboran en el
desarrollo de las fuerzas de reacción requeridas. Existirán
presiones del suelo que se ejercerán directamente sobre las pilas
101 de cabeceros. Sin embargo, estas presiones dependen de las
superficies expuestas de la unidad de cabecero 110 y de sus
características geométricas, así como de la distancia de separación
entre las pilas 101 de cabecero, y las características de los suelos
que son retenidos.
La cimentación 500 sobre la que está construida
la pila 101 de cabeceros, y los elementos estructurales
complementarios 1100, en caso de estar presentes, proporcionan las
necesarias fuerzas de reacción para, y directamente en, la pila 101
de cabeceros de la pared de retención. En ciertas configuraciones
estructurales, por ejemplo, en disposiciones en voladizo puras,
estas fuerzas de reacción pueden ser aportadas directa, y
completamente, por la propia viga de cimentación/elemento de pie. De
manera alternativa, en ciertas configuraciones de estos sistemas,
pueden proporcionarse fuerzas de reacción equilibrantes adicionales
por medio de otros elementos, tales como anclajes 1115 al terreno
y/o pilotes, por ejemplo, a la viga de cimentación (sombrerete de
pilote, en el caso de que se estén usando pilotes en combinación con
el elemento de cimentación 500, 1450). Otros elementos
estructurales, tales como los anclajes 1115 al terreno, pueden
proporcionar también fuerzas de reacción equilibrantes a los
elementos estructurales complementarios 1100 en el caso de que estén
presentes, y a las vigas de coronamiento cuando las haya, y en el
caso de que se requieran tales fuerzas resistentes en estos
niveles.
Como se observa en las Figuras 11 y 13, el
elemento estructural complementario 1100 es una viga de
transferencia de viento o retenida que se dispone, de preferencia,
entre dos unidades de cabecero 110 y que se extiende entre dos o más
de las pilas 101 de cabecero. Un anclaje 115 al terreno puede estar
acoplado al elemento estructural complementario 1100 con el fin de
proporcionar una resistencia adicional a una carga aplicada.
Otro(s) elemento(s) estructural(es)
puede(n), también o alternativamente, acoplarse al elemento estructural complementario 1100 para proporcionar resistencia adicional a una carga aplicada. El elemento estructural complementario 1100 puede extenderse a través de toda la longitud de una construcción, o bien puede estar situado tan sólo entre algunas pilas 101 de cabeceros que componen la construcción. El elemento estructural complementario 1100 está provisto de conductos pasantes 1116 que están configurados para recibir un elemento de refuerzo activo 115 ó un elemento de refuerzo pasivo 115p. Como con los conductos pasantes 136 de los travesaños 130a, los conductos pasantes 1116 del elemento estructural complementario 1100 han de estar enfrentados cara a cara con los conductos pasantes 116 existentes en las unidades de
cabecero 110.
puede(n), también o alternativamente, acoplarse al elemento estructural complementario 1100 para proporcionar resistencia adicional a una carga aplicada. El elemento estructural complementario 1100 puede extenderse a través de toda la longitud de una construcción, o bien puede estar situado tan sólo entre algunas pilas 101 de cabeceros que componen la construcción. El elemento estructural complementario 1100 está provisto de conductos pasantes 1116 que están configurados para recibir un elemento de refuerzo activo 115 ó un elemento de refuerzo pasivo 115p. Como con los conductos pasantes 136 de los travesaños 130a, los conductos pasantes 1116 del elemento estructural complementario 1100 han de estar enfrentados cara a cara con los conductos pasantes 116 existentes en las unidades de
cabecero 110.
Los elementos estructurales complementarios 1100
están también provistos de un canal pasante 1130 que se extiende a
través del elemento estructural complementario 1100. Un anclaje 1115
al terreno se encuentra acoplado al elemento estructural
complementario 1100 y está configurado de modo que se extiende a
través del canal pasante 1130. Dependiendo de la dirección de la
fuerza requerida desde el anclaje 1115 al terreno, el canal pasante
1130 puede disponerse en una variedad de posiciones. Por ejemplo,
como se observa en la Figura 11, existe una porción elevada o
resaltada 1120 que se extiende desde el elemento estructural
complementario 1100 que está en comunicación con el canal pasante
1130, para recibir el anclaje 1115 al terreno. Si bien la Figura
ilustra la porción resaltada 1120 en la parte superior del elemento
estructural complementario 1100, sería deseable, en ciertas
situaciones, disponer la porción resaltada 1120 en la parte inferior
o fondo del elemento estructural complementario 1100. Por otra
parte, sería deseable, en ciertas situaciones, disponer de una
porción resaltada 1120 en la parte superior del elemento estructural
complementario 1100, así como disponer (conjuntamente con ella) de
una porción resaltada 1120 en el fondo del elemento estructural
complementario, en estrecha proximidad vertical con la porción
resaltada 1120 de la parte superior del elemento estructural
complementario. En la Figura 13, el anclaje 1115 al terreno se
extiende desde una cara frontal 1112 del elemento estructural
complementario 1100, a través del canal pasante 1130.
Haciendo referencia, a continuación, a las
Figuras 27a-33, se ilustra en ellas otra realización
de los componentes de un sistema 100. Las unidades de cabecero 2700
que constituyen la pila 2701 de cabeceros en esta realización,
comprenden una cara superior 2790 y una cara inferior o de fondo
2780; un elemento de base 2710, que tiene un primer extremo 2702 y
un segundo extremo 2704; un elemento de cabeza 2712, que tiene un
primer extremo 2706 y un segundo extremo 2708; y un par de elementos
laterales 2714, que se extienden entre el primer extremo 2702 y el
segundo extremo 1704 del elemento de base 2710, y el primer extremo
2706 y el segundo extremo 2708 del elemento de cabeza 2712. Bien el
elemento de base 2710 ó bien el elemento de cabeza 2712 se extiende,
preferiblemente, más allá de los elementos laterales 2714, de tal
manera que se forma una brida 2705 en posición adyacente a uno de
los elementos laterales o a ambos. Los elementos laterales 2714
pueden también acoplarse con el elemento de base 2710 de tal modo
que se forme una entalladura 2707 en posición adyacente al elemento
de base 2710 (véase la Figura 27a). Alternativamente, los elementos
laterales 2714 pueden acoplarse con el elemento de cabeza 2712 para
formar una entalladura 2707 en posición adyacente al elemento de
cabeza 2712 (véase la Figura 27h). La brida 2705 ó la entalladura
2707 está configurada para acoplarse con un miembro estructural
130. Las unidades de cabecero 2700 de esta realización tienen una
celda abierta 2709, definida por el elemento de base 2710, el
elemento de cabeza 2712 y los elementos laterales 2714. Tal
configuración reduce significativamente el peso de la unidad de
cabecero 2700 sin sacrificar la resistencia y el comportamiento del
sistema. Dicha configuración permite de forma significativa la
optimización de la resistencia, la rigidez y las propiedades
relacionadas de los componentes, así como de la estructura
construida con dichos componentes, frente al uso de materiales para
obtener un comportamiento estructural
semejante.
semejante.
La disposición que se ilustra en las Figuras 27a
y 27b está caracterizada por la convergencia de los tabiques de
cabecero o elementos laterales 2714 desde la parte trasera o
elemento de base 2710 de cada unidad 2700 hasta la parte frontal o
elemento de cabeza 2712. El ángulo de convergencia de estas unidades
puede variar.
Una estructura de retención y/o de soporte
formada con estas unidades de cabecero 2700 puede emplear (1)
paneles de hormigón previamente colado 130b, (2) paneles de hormigón
colado in situ 130c, (3) un elemento estructural secundario,
formado con el uso de hormigón rociado en mojado, 130d (véanse, por
ejemplo, la Figura 28 y la Figura 29), o (4) algún otro material
adecuado y/o configuración estructural adecuada para dichos
elementos estructurales secundarios 130.
Las pilas 2701 de cabeceros formadas por estas
unidades de cabecero 2700 se atan o atirantan, a través de los
elementos de retención de suelo principales (el miembro estructural
secundario 130) donde se desee. La efectividad de la atadura
dependerá de los detalles particulares del diseño. Obviamente, las
paredes de retención y/o estructuras de soporte así formadas son
también atadas o atirantadas horizontalmente por los elementos de
cimentación 500, 1450, los elementos estructurales complementarios
1100 (en caso de haberse incluido), y la(s) viga(s) de
coronamiento 3409 (en el caso de estar incluidas).
Es importante resaltar que, si bien estas
unidades de cabecero 2700 pueden estar diseñadas y configuradas de
modo de lleven a cabo sus cometidos estructurales de forma conjunta
con, por ejemplo, panales de hormigón colado in situ 130c,
existen diversos otros modos en que pueden emplearse estos sistemas
versátiles. Considérese, por ejemplo, el uso de arcos 130d de
hormigón rociado en mojado, reforzados o sin reforzar, entre las
pilas 2701 de cabeceros, tal como se muestra en las Figuras 28 y 29.
O bien considérese el uso de paneles de hormigón previamente colado
130b, paneles que pueden también ser pretensados por medio de un
procedimiento de pretensado y que están unidos a las pilas 2701 de
cabeceros a través de columnas o elementos de "soldadura" o
"juntura" de hormigón colado in situ, reforzados. Estas
columnas o elementos de unión, con sus elementos y uniones de
refuerzo en continuo incorporados, provocarán que todos los
elementos que se han reunido en esta disposición actúen como un
sistema estructural integrado.
Las unidades de cabecero 2700 pueden tener
también un conjunto individual de barras de refuerzo en continuo
2775 por cada elemento de base 2710 y/o cada elemento de cabeza 2712
(véanse las Figuras 27c-27f), colocado de forma que
coincida con la barra de refuerzo delantera de los paneles colados
in situ 130c, en el caso de que se hayan incorporado dichos
paneles colados in situ entre pilas 2701 de cabeceros
adyacentes, o en contacto a tope con ellas. Esta barra de refuerzo
"delantera" tiene dos funciones. Una de ellas es hacer posible
una unión positiva de las pilas 2701 de cabeceros a los paneles CIP
130b ó 130c, entre ellos, en contacto a tope con ellos y a cada lado
de los mismos. Esta continuidad del acero vendrá proporcionada por
elementos de unión mecánicos. La segunda función consiste en
proporcionar unos medios rápidos y precisos con los que pueda
fabricarse y/o instalarse la malla de refuerzo delantera del panel
CIP 130c.
Al igual que con las unidades de cabecero 110 de
la realización anteriormente descrita, las unidades de cabecero 2700
que se ilustran en las Figuras 27a y 27b pueden producirse con una
variedad de configuraciones de barra de refuerzo de continuidad y/o
de unión. Esto es, en general, cierto para todas las unidades de
cabecero de la presente invención que están diseñadas para trabajar
integralmente con hormigón colado in situ 130c y/o en las que
es necesario proporcionar una continuidad y/o una unión positivas
para los paneles previamente colados 130b colocados entre las pilas
2701 de cabeceros. Una de las razones más habituales para un
"segundo" conjunto de estas barras es hacer posible el
desarrollo inmediato de un momento negativo en los extremos de estos
paneles CIP 130c, en los lugares en que topan con las pilas 2701 de
cabeceros (tal y como se ha indicado en la Figura 32). Estos
conjuntos de barras de refuerzo en continuo, que hacen posible el
desarrollo de estos momentos negativos en los extremos de los
paneles 130c, y/o 130b, pueden ser los únicos conjuntos que se
proporcionen en una unidad de cabecero 2700. Estos elementos de
refuerzo en continuo pasan, preferiblemente, a través de las
unidades de cabecero 2700, dentro de los conductos transversales
3210 (véase la Figura 32), conductos transversales que se incluyen
típicamente en el interior de las unidades de cabecero 2700 durante
su fabricación.
Al igual que con las unidades de cabecero 110 de
la realización anteriormente descrita, el elemento de refuerzo
pasivo puede también estar configurado de modo que transmita fuerzas
transversales entre la pila 2701 de cabeceros y los elementos
estructurales secundarios 130c y/o 130b que están en contacto a tope
con uno o ambos lados de la pila 2701 de cabeceros, o adyacentes a
los mismos. En tales circunstancias, el elemento de refuerzo pasivo
2777 puede ser adherido y/o ligado mecánicamente a la unidad de
cabecero 2700, de tal manera que dicha unión o ligadura se establece
a lo largo de una porción predeterminada del elemento de refuerzo
pasivo 2777, únicamente en el caso de que dicho elemento de refuerzo
pasivo 2777 sea continuo a través de la unidad de cabecero 2700.
Como con las unidades de cabecero 110, en el caso de que el elemento
de refuerzo 2777 no sea un elemento continuo a través de la unidad
de cabecero 2700, dicho elemento 2777 puede terminar dentro de la
unidad de cabecero y sobresalir fuera por uno de los lados de la
unidad de cabecero 2700. Es decir, se establece una interrupción
adecuada de la unión en una distancia suficiente con respecto a la
porción o porciones de dicho elemento de refuerzo pasivo 2777,
siendo dicha porción o porciones de este elemento 2777 adyacentes a
las zonas "externas" de la unidad de cabecero 2700 así
intersecada o cortada con el fin de prevenir efectos dañinos en el
hormigón de la unidad de cabecero 2700, dentro de estas zonas
"externas" comunes a ambos elementos secantes o en intersección
2700 y 2777.
Las unidades de cabecero 2700 pueden ser de
tamaño relativamente grande o pequeño y poseer elevadas facultades
de resistencia a la carga. Típicamente, su instalación se dará en
situaciones en las que se exija una capacidad de retención muy
grande a la estructura de retención. Esta gran capacidad de
retención puede ampliarse y/o mejorarse adicionalmente con el uso de
elementos estructurales complementarios 1100, de tal modo que dichos
elementos estructurales complementarios, en sí mismos, pueden o no
aumentarse con elementos tales como anclajes al terreno, que se
vinculan al sistema estructural y/o se enmarcan en él.
Como apreciación general, el grado en que se
obtienen mayores eficacias de los sistemas compuestos, en el caso de
que se utilice uno de los sistemas compuestos, dependerá de varios
factores. Uno de los factores es cuando el panel de hormigón colado
in situ 130c (o los paneles de hormigón previamente colado
130b, en el caso de que tales paneles se estén confeccionando de
modo que actúen conjuntamente con las pilas 2701 de cabeceros
asociadas), se enmarca dentro de la pila 2701 de cabeceros. Esto
depende, a su vez, de la geometría de la unidad de cabecero 2700 que
se esté utilizando, esto es, depende de la posición en la unidad de
cabecero 2700 en la que esté/estén acoplado/s el panel o paneles CIP
130c, o los paneles previamente colados 130b. La unidad de cabecero
2700 que se muestra en las Figuras 27a y 27b sitúa el panel 130c y/o
130b en la parte trasera de la pila 2701 de cabeceros, en tanto que
las unidades de cabecero 2700 que se muestran en las Figuras 27g y
27h, por ejemplo, sitúan el panel de hormigón 130c, ó 130b, cerca de
la parte frontal de las pilas 2701 de cabeceros así formadas.
Un segundo factor es la presencia de elementos
estructurales complementarios 1100, tales como una viga de
transferencia de viento o retenida. La presencia de uno o más de
estos elementos estructurales complementarios 1100 hasta la altura
de la pared, no sólo reduce las cargas sobre los elementos de
cimentación 500, 1450, sino que influye también directamente en las
distribuciones de los momentos a lo largo de la altura de la
estructura de pared, y, en particular, de las pilas 2701 de
cabeceros de la estructura de pared. El perfil y las magnitudes de
los momentos tendrán una influencia directa en la elección de un
tipo de cabecero y de un tamaño con respecto al de otro.
Los elementos estructurales complementarios 1100
que actúan en combinación con otros elementos tales como anclajes
1115 al terreno, no son la única manera como puede aplicarse una
contención lateral a la(s) pared(es) de retención 3100
en uno o más niveles según se asciende por la estructura. En el caso
de que se requiera, por ejemplo, una "excavación y relleno", y
las paredes se hayan de construir en uno o ambos lados del corte,
las vigas alcanzan, con frecuencia, desde uno de los lados del
"corte" al otro. Estas vigas de cobertura de vano pueden
utilizarse entonces para actuar como codales, y proporcionan, de
esta forma, una contención horizontal de las paredes en niveles
situados por encima de los cimientos.
Las unidades de cabecero 2700 que se ilustran en
las Figuras 27g y 27h están caracterizadas por la divergencia de los
tabiques de cabecero, o elementos laterales 2714, desde la parte
trasera o elemento de base 2710 de cada unidad 2700 a la parte
frontal o elemento de cabeza 2712. Las pilas 2701 de cabeceros
constituidas por unidades de cabecero 2700 que se muestran en las
Figuras 27g y 27h, no están, típicamente, atadas directamente unas
con otras, excepto en el (los) elemento(s) de cimentación
500, 1450, en la(s) viga(s) de coronamiento y en
cualquier elemento o elementos estructurales complementarios 1100
que puedan estar incluidos. La estructura de retención y/o soporte
formada con las unidades de cabecero 2700 de las Figuras 27g y 27h,
puede emplear (1) paneles de hormigón previamente colado 130b, (2)
paneles de hormigón colado in situ 130c, (3) un elemento
secundario formado mediante el uso de hormigón rociado en mojado,
130d, o (4) algún otro material adecuado y/o configuración
estructural adecuada para tales elementos estructurales secundarios
130.
La unidad de cabecero 2700 que se representa en
la Figura 27g con el conducto pasante individual 2716 situado en la
parte trasera de la unidad de cabecero 2700, está específicamente
diseñada para la formación de pilas 2701 de cabeceros que se
comportan únicamente como estructuras de disposición en voladizo. Es
decir, éstas están construidas sobre la cimentación de la pared de
retención, de tal modo que toda la contención viene proporcionada
por los momentos y las fuerzas cortantes o de cizalladura que se
desarrollan en la interfaz entre las pilas de cabeceros y la
cimentación.
Nótese, sin embargo, en el caso de que exista la
posibilidad de que se produzcan momentos inversos, como podría ser
el caso si la pared de retención y cualesquiera accesorios a ella
fijados hubieran de someterse a las cargas producidas por un
terremoto, que, entonces, se requeriría una capacidad nominal o de
diseño que fuese suficiente para soportar tales incidencias
infrecuentes. En tal caso, sería oportuno el uso de la unidad de
cabecero que se ilustra en la Figura 27h, con un conducto pasante
delantero adicional 2716. Suponiendo que la pared es una estructura
de disposición en voladizo que carece de la ayuda de un elemento
estructural complementario 1100, por ejemplo, la unidad de cabecero
ser utilizaría sin tener que emplear necesariamente elementos de
refuerzo activos 115 a través del conducto delantero 2716. Sería
éste el caso porque los paneles de hormigón CIP 130c situados a cada
lado las pilas 2701 de cabeceros, estarían diseñados con el
suficiente acero de refuerzo vertical como para proporcionar, en
acción compuesta o conjunta con las pilas 2701 de cabeceros, la
necesaria capacidad de momento inverso.
Las unidades de cabecero 2700 de las Figuras
27a, 27b, 27d, 27f y 28 a 33, resultan ciertamente adecuadas para
resistir cargas muy grandes. En particular, en el caso de la pared
de retención 3100 (véase, por ejemplo, la Figura 31) esté dispuesta
en voladizo desde el (los) elemento(s) de cimentación, debido
a los grandes momentos que pueden ser resistidos con este sistema,
la estructura puede retener con suficiencia cargas muy grandes del
suelo. Adicionalmente, el sistema puede incluir fácilmente elementos
estructurales dispuestos en voladizo sobresaliendo desde la cara de
la pared o desde la parte superior de la pared, tal como se
muestran, por ejemplo, en las Figuras 34a, 34b y 34f, o puede
soportar otros elementos estructurales con el uso de otros
mecanismos de soporte.
Como se observa en las Figuras 34a, 34b y 34f,
la construcción modular 800 puede estar configurada para soportar
una estructura en voladizo 3450, tal como una carretera, un paseo
lateral, etc. La construcción modular 800 comprende una pila 2701,
101 de cabeceros, compuesta de unidades de cabecero 2700, 110.
Pueden también incorporarse, si se desea, uno o más elementos
estructurales complementarios 1100.
Las unidades de cabecero 2700 ilustradas en las
Figuras 27e y 27f se caracterizan por sus tabiques o elementos
laterales 2714, que son paralelos. Nótese que las unidades de
cabecero 2700 que se muestran en la Figura 27e carecen de una celda
2709, en tanto que los cabeceros de las Figuras 27a, 27b, 27c, 27d,
27f, 27g, 27h y 28 tienen, en efecto, una celda 2709. Esto es debido
a que la unidad de cabecero que se ilustra en la Figura 27e es la
más pequeña del abanico de dichas unidades de cabecero 2700,
unidades de cabecero que poseen tabiques o elementos laterales 2714
paralelos.
El sistema que tiene los diversos tipos de
unidades de cabecero 2700 que se ilustran en las Figuras
27a-h, puede utilizar elementos de refuerzo pasivos
2775 y 2777, u otros elementos de refuerzo pasivos transversales,
que se extienden a través de los conductos pasantes 3210 (como se
observa, por ejemplo, en la Figura 32) de al menos una de las
unidades de cabecero 27000. El elemento de refuerzo pasivos2775,
2777 está configurado de tal manera que no porta carga distribuida
en la pila 2701 de cabeceros. Los elementos de refuerzo pasivos
2775, 2777 pueden también ser útiles para proporcionar una acción de
doble anclaje frente a cizalladura entre componentes previamente
colados y componentes colados in situ, para soportar las
cargas (por ejemplo, las cargas del suelo que serían resistidas, en
primer lugar, por los elementos estructurales secundarios 130). El
elemento de refuerzo pasivo 2775, 2777 se extiende, de preferencia,
transversalmente a través de un conducto pasante 3210 situado en la
unidad de cabecero 2700.
Es posible configurar otros elementos de
refuerzo pasivos, alineados longitudinalmente, de manera que dichos
elementos se disponen dentro de conductos pasantes 2716, y dichos
elementos de refuerzo pasivos se unen subsiguientemente a los
conductos así formados en el interior de las pilas 2701 de
cabeceros, con el fin de aportar una capacidad de compresión
adicional en las secciones críticas de la pila 2701 de cabeceros y/o
mejorar el comportamiento de las secciones críticas en condiciones
de sobrecarga.
Los elementos de refuerzo pasivos 2775, 2777
pueden ser colocados dentro de las unidades de cabecero 2700 que se
ilustran en las Figuras 27c, 27d, 27e, 27f y en la Figura 32,
durante la colada, como sería el caso si se pretendiese que el
elemento de refuerzo pasivo transversal, por ejemplo, el elemento
2775, portase fuerzas de compresión, o una vez que la unidad de
cabecero 2700 se ha colocado en su lugar. Los conductos 3210 que
estarán incluidos en la unidad de cabecero 2700 en éste último caso,
posibilitan diversas características de comportamiento. En primer
lugar, desde el punto de vista de la mejora del comportamiento
estructural del panel 130c y/o 130b, dispuesto entre las pilas 2701
de cabeceros y/o en contacto a tope con éstas, en el caso de que se
hayan situado conductos transversales 3210 dentro de las unidades de
cabecero 2700 con el fin de alinearse con el refuerzo trasero del
panel 130c y/o 130d, los elementos de refuerzo pasivos 2775, ó 2777,
permiten el desarrollo de momentos negativos en los extremos de los
paneles 130c y/o en 130b. En segundo lugar, en el caso de que se
requiera que estos elementos de refuerzo pasivos 2775, 2777 soporten
fuerzas de tracción, la presencia de los conductos 3210 impide que
los esfuerzos de tracción generados en el seno de los elementos de
refuerzo pasivos 2775, 2777 traten de transmitir la carga, a través
de la adherencia o unión, a la unidad de cabecero 2700 a través de
la cual pasan. En tercer lugar, la interdependencia estructural, en
virtud de la continuidad de fuerzas a través de las pilas 2701 de
cabeceros que proporciona la presencia de los elementos de refuerzo
pasivos transversales 2775, garantiza una mayor estabilidad lateral
del sistema.
Con el fin de mantener una relación de trabazón
o bloqueo mutuo entre las unidades de cabecero 2700, es posible
proporcionar chavetas de cizalladura en las unidades de cabecero que
se ilustran en las Figuras 27a-27i, y según se
muestra, por ejemplo, en las Figuras 27-33. Las
chavetas de cizalladura comprenden una pluralidad de cajeados o
entalladuras 2120 en una de entre las caras superior 2790 e inferior
o de fondo 2780 de cada unidad de cabecero 2700, así como una
pluralidad de salientes 2122 en la otra de las caras superior 2790 y
de fondo 2780 de cada unidad de cabecero 2700, en correspondencia
con la pluralidad de entalladuras 2120. Los salientes 2122 de cada
unidad de cabecero 2700 están configurados para acoplarse a las
entalladuras correspondientes 2120 existentes en la unidad de
cabecero 2700 adyacente. Las entalladuras 2120 y los salientes 2122
se han dispuesto, preferiblemente, en el elemento de cabeza 2712, en
el elemento de base 2710 y en los elementos laterales 2714. De
preferencia, las chavetas de cizalladura comprenden unas primeras
corrugaciones 2120a en una de entre las caras superior 2790 y de
fondo 2780 de la unidad de cabecero 2700, así como unas segundas
corrugaciones 2122a en la otra de las caras superior 2790 y de fondo
2780 de la unidad de cabecero 2700, en correspondencia con las
primeras corrugaciones 2120a. Las segundas corrugaciones 2122a
existentes en la unidad de cabecero 2700 están configuradas para
encajar con las primeras corrugaciones correspondientes 2120a de la
unidad de cabecero 2700 adyacente. Las primeras 2120a y segundas
2122a corrugaciones están dispuestas, preferiblemente, en el
elemento de cabeza 2712, en el elemento de base 2710 y en los
elementos laterales 2714. Sin embargo, es posible tener
corrugaciones en tan sólo uno de los elementos, siempre y cuando
existan corrugaciones correspondientes en el mismo elemento de una
unidad de cabecero 2700 adyacente. En el caso de que se hayan
proporcionado las chavetas de cizalladura, tales como las
corrugaciones 2120a, 2122a, éstas son, preferiblemente, continuas y,
preferiblemente, consistentes geométricamente a lo largo de las
porciones del elemento de cabeza 2712, del elemento de base 2710 y
de los elementos laterales 2714 en las que se han proporcionado
tales atributos.
Puede existir una pluralidad de conductos
pasantes 2716 dispuestos en los cabeceros 2700, que están
configurados para recibir elementos de refuerzo activos 115 y/o
elementos de refuerzo pasivos 115p. Los conductos pasantes 2716
pueden ser de cualquier tamaño o forma, pero son, preferiblemente,
de configuración cilíndrica. El elemento de cabeza 2712 y el
elemento de base 2710 pueden definir, cada uno de ellos un conducto
pasante 2716. Los elementos laterales 2714 pueden estar provistos o
no de uno o más conductos pasantes 2716 destinados a recibir
elementos de refuerzo activos 115 y/o elementos de refuerzo pasivos
115p. Existe también una pluralidad de conductos pasantes 3210 que
se extienden transversalmente a través de las unidades de cabecero
2700 con el fin de recibir elementos de refuerzo pasivos 2775, 2777,
según se ha mencionado anteriormente. En el caso de que los
elementos de refuerzo transversales 2775, 2777 sean continuos a
través de las unidades de cabecero 2700, y cuando tales elementos
2775; 2777 no estén dotados de la facultad de transmitir fuerzas
transversales a las unidades de cabecero 2700, los conductos
pasantes 3210 están, de preferencia, alineados con una conducción
que impide que el elemento de refuerzo 2775, 2777 se una o adhiera a
cada unidad de cabecero individual 2700. Tal y como se ha expuesto
anteriormente, dichos elementos 2775, 2777 pueden unirse mediante
adherencia y/o ligadura mecánica a las unidades de cabecero 2700, si
bien, preferiblemente, esta unión entre estos elementos 2775, 2777 y
2700 se da en longitudes específicamente limitadas de los elementos
de refuerzo pasivos incorporados, de tal manera que se impide que
dichos elementos 2775, 2777 se unan o adhieran a lo largo de su
porción o porciones exteriores, pertenecientes a su intersección con
el hormigón de la unidad de cabecero 2700.
Las unidades de cabecero 2700 pueden ser
construidas de manera que satisfagan cualquier necesidad concreta.
Pueden diseñarse para adaptarse a los cambios en características
tales como el tamaño, el número y posición de conductos pasantes
2716, 3210; el tamaño, la forma y la ubicación de las chavetas de
cizalladura situadas en las superficies superior y de fondo,
etc.
En una realización de la presente invención, los
elementos de refuerzo activos 115 y/o los elementos de refuerzo
pasivos 115p están enroscados internamente en los cabeceros 2700 que
se ilustran en las Figuras 27a-h, a través de los
conductos pasantes 2716. Los elementos de refuerzo activos 115 son
susceptibles de ser enclavados en puntos de enclavamiento 2810
existentes dentro de rebajes de enclavamiento 2812 de las unidades
de cabecero 2700, de tal manera que estos puntos de enclavamiento
requieren tales rebajes de enclavamiento. Existen elementos de
enclavamiento internos (no mostrados), destinados a asegurar los
elementos de refuerzo activos 115 dentro de los rebajes de
enclavamiento 2812, en los lugares donde se requieren/puedan
requerirse estos rebajes de enclavamiento. Dicho elemento de
refuerzo activo 115 puede también ser enclavado en, sobre o dentro
de elementos estructurales complementarios 1100 tales como una viga
de transferencia de retenida y/o una viga de coronamiento.
En una realización alternativa de la invención,
los elementos de refuerzo activos 115 pueden estar dispuestos
externamente a la unidad de cabecero 2700, ya sea en el interior de
la celda de la unidad de cabecero 2700, ya sea externamente a la
misma.
Las pilas 2701 de cabeceros pueden incluir una
pluralidad de elementos de refuerzo activos 115. Los elementos de
refuerzo activos 115 pueden ser tanto internos (es decir, dirigidos
a través de los conductos pasantes de las unidades de cabecero) como
externos (esto es, dirigidos a través de elementos de enclavamiento
externos con respecto a las unidades de cabecero). Las pilas 2701 de
cabecero pueden, alternativamente, tener tan sólo elementos de
refuerzo activos 115 internos, o únicamente elementos de refuerzo
activos 115 externos. Dichos elementos de refuerzo activos 115
externos pueden transmitir su fuerza o fuerzas de pretensado al
conjunto estructural a través de puntos de transmisión de fuerzas
que están incluidos dentro de, sobre o en componentes estructurales
tales como elementos de cimentación 500, 1450, vigas 1100 de
transferencia de viento o retenida, vigas de disposición en voladizo
u otros elementos estructurales complementarios. También, los
elementos de refuerzo activos 115 internos pueden utilizar puntos de
transmisión de fuerzas similares, además de, o alternativamente a,
los puntos de transmisión que están incluidos dentro de la sección
transversal de las unidades de cabecero 2700 de la pila 2701 de
cabeceros.
Acoplados entre cada pila 2701 de cabeceros, se
encuentran unos miembros estructurales 130 que son capaces de
resistir directamente las cargas del suelo. Las cargas del suelo
soportadas por los elementos estructurales secundarios 130 son
transferidas sustancialmente a las pilas 2701 de cabeceros. Las
pilas 2701 de cabeceros transfieren las cargas acumuladas a los
cimientos y a cualesquiera otros elementos, tales como los elementos
estructurales complementarios 1100, que se hayan diseñado para
contener las pilas 2701 de cabeceros. Los miembros estructurales 130
pueden adoptar muchas formas.
El miembro estructural preferido para uso con
las unidades de cabecero 2700 de la presente realización es un panel
de hormigón 130b y/o 130c, dispuesto entre cada pila 2701 de
cabeceros, adyacente a ella o en contacto a tope con la misma. Los
miembros estructurales 130 están acoplados a las unidades de
cabecero 2700 en la entalladura adyacente al elemento de base 2710 o
al elemento de cabeza 2712. Puede haber elementos de refuerzo
pasivos 2775, 2777 que se hayan colocado previamente en la
entalladura 2707 para unirse a, y/o mantener la posición de, los
elementos de refuerzo de los paneles 130b y/o 130c asociados con la
pila 2701 de cabeceros. El elemento estructural 130 puede ser un
panel de hormigón previamente colado 130b, un panel de hormigón
colado in situ 130c, o bien puede ser un elemento estructural
130d de hormigón rociado en mojado. Puede existir también una tira
de apoyo 3030 (según se indica en las Figura 30 y 31) o elemento de
apoyo dispuesto en la entalladura 2707. Este elemento de apoyo 3030
garantiza un correcto asiento del panel 130b contra la pila 2701 de
cabeceros sin que se desarrollen concentraciones perjudiciales de
esfuerzos en alguno de los paneles de la pila 2701 de cabeceros. La
tira de apoyo 3030 es, preferiblemente, un material completamente
eficiente y plegable, tal como, por ejemplo, el caucho, el
polietileno, el neopreno y el butileno, según sea apropiado para el
cometido estructural requerido por éste, 3030. De forma similar, la
Figura 32 incluye una tira de aplastamiento 3038 que se coloca antes
del "vertido" del hormigón para disponer un panel de hormigón
colado in situ, contra la pila 2701 de cabeceros. La tira de
aplastamiento 3038 permite que el panel CIP se deforme bajo la carga
sin que ello tenga un efecto perjudicial en el hormigón de las
unidades de cabecero 2700. Por otra parte, la tira de aplastamiento
3038 garantiza que la carga procedente del panel 130c se imparte o
aplica tan lejos, dentro de la pila 2701 de cabeceros, como sea
posible (es decir, tan lejos de los bordes de extremo de la pila de
cabeceros como sea posible).
Puede incorporarse un elemento estructural
complementario 1100, tal como una viga de transferencia de retenida,
en el seno de un sistema estructural que está compuesto,
parcialmente o de forma amplia, por pilas 2701 de cabeceros, de tal
modo que dicho elemento estructural 1100 está dispuesto,
preferiblemente, entre dos unidades de cabecero 2700 y se extiende
entre dos o más de las pilas 2701 de cabecero. Un anclaje 1115 al
terreno puede haberse acoplado al elemento estructural
complementario 1100, ó a una viga de transferencia de retenida, o
una viga de coronamiento, a fin de proporcionar resistencia
adicional a una carga aplicada. El elemento estructural
complementario 1100 está provisto de conductos pasantes 1116 que
están configurados para recibir un elemento de refuerzo activo 115 ó
un elemento de refuerzo pasivo 115p. Los conductos pasantes 1116
situados dentro del elemento estructural complementario 1100 deben
estar enfrentados cara a cara con los conductos pasantes 2716
existentes dentro de las unidades de cabecero 2700, en el caso de
que se hayan dispuesto elementos de refuerzo activos 115 internos
y/o elementos de refuerzo pasivos 115p en combinación con las pilas
2701 de cabecero. Asimismo, en el caso de que se hayan proporcionado
elementos de refuerzo activos 115 externos en combinación con las
pilas 2701 de cabeceros, los conductos pasantes 1116 del elemento
estructural complementario 1100 han de estar enfrentados cara a cara
con dichos elementos de refuerzo activos 115 externos.
Los elementos estructurales complementarios 1100
están también provistos de un canal pasante 1130 que se extiende a
través del elemento estructural complementario 1100. Un anclaje 1115
al terreno u otro elemento estructural adecuado que sea capaz de
desarrollar las necesarias fuerzas de tracción que se requieren en
esa posición por la instalación estructural concreta, está
configurado de modo que se extiende a través del canal pasante 1130
y se acopla al elemento estructural complementario 1100. Dependiendo
de la dirección de la fuerza requerida desde el anclaje 1115 al
terreno, el canal pasante 1130 puede disponerse en una variedad de
posiciones. Puede existir una porción elevada o resaltada 1120 que
se extiende desde el elemento estructural complementario 1100 que
está en comunicación con el canal pasante 1130 para recibir el
anclaje 1115 al terreno. Si bien se prefiere disponer la porción
resaltada 1120 en la parte superior del elemento estructural
complementario 1100, sería deseable, en ciertas situaciones, tal
como cuando el anclaje 1115 al terreno, u otro elemento estructural
adecuado capaz de desarrollar las fuerzas de tracción necesarias que
se requieren en esa posición por la instalación estructural
concreta, necesitase extenderse en una dirección hacia arriba,
disponer la porción resaltada 1120 en la parte inferior o fondo del
elemento estructural complementario 1100. Por otra parte, sería
deseable, en ciertas situaciones, disponer de una porción resaltada
1120 en la parte superior del elemento estructural complementario
1100, así como tener una porción resaltada 1120 en el fondo del
elemento estructural complementario 1100, en estrecha proximidad
vertical con la porción resaltada 1120 existente en la parte
superior del elemento estructural complementario 1100. El anclaje
1115 al terreno puede también extenderse desde una cara frontal 1112
del elemento estructural complementario 1100, a través del canal
pasante 1130.
Haciendo referencia a las Figuras
28-33, se ilustran en ellas diversas configuraciones
de una construcción modular que se sirve de unidades de cabecero
2700. La vista parcial de una construcción modular que se muestra en
las Figuras 28-29, ilustra unidades de cabecero 2700
que usan elementos de refuerzo activos 115 tanto internamente (es
decir, dentro de los conductos pasantes 2716) como externamente a la
unidad de cabecero 2700. Existe un panel de hormigón rociado en
mojado 130d, dispuesto entre pilas 2701 de cabeceros adyacentes. Las
Figuras 30 y 31 ilustran el uso de paneles previamente colados 130b
entre medias de las pilas 2701 de cabeceros, así como el uso de
elementos de refuerzo activos 115, tanto internos como externos. Las
Figuras 32 y 33 ilustran el uso de paneles CIP 130c entre pilas 2701
de cabeceros.
Haciendo referencia, a continuación, a las
Figuras 24a-26b, los sistemas de las realizaciones
anteriores pueden también disponerse provistos de pilas 2401 de
cierre de esquina, para situaciones en las que la pared de retención
800 se ha de construir de otra forma que siguiendo una línea recta.
Las pilas 2401 de cierre de esquina comprenden una pluralidad de
unidades 2400 de cierre de esquina, así como un segundo elemento de
refuerzo activo 2115, configurado de modo que coopere con la pila
2401 de cierre de esquina de tal modo que la solicitación o tensado
ulterior del segundo elemento de refuerzo activo 2115 imparta una
fuerza de pretensado correspondiente en el seno de la pila 2401 de
cierre de esquina. Cada unidad 2400 de cierre de esquina comprende
un elemento de cuerpo 2412 que tiene una cara superior 2412a y una
cara inferior o de fondo 2412b, así como un elemento de juntura 2414
que presenta una cara superior 2414a y una cara inferior o de fondo
2414b. El elemento de juntura 2414 está dispuesto, preferiblemente,
en uno de los extremos del elemento de cuerpo 2414 y puede estar
formado integralmente con el elemento de cuerpo 2412. El elemento de
cuerpo 2412 es esencialmente idéntico para diferentes realizaciones
de las unidades 2400 de cierre de esquina. El elemento de juntura
2414, sin embargo, variará en su configuración dependiendo del uso
de la pila 2401 de cierre de esquina. Por ejemplo, el elemento de
juntura 2414 puede ser utilizado, bien con un ángulo interno, o
incluido, 2422, como se muestra en detalle en las Figuras 24b y 25b,
o bien con un ángulo externo, o excluido, 2424, como se muestra en
las Figuras 24c y 25c. El ángulo incluido 2422 y el ángulo excluido
2424 pueden observarse también en las Figuras 24d, 25d y 26a. El
elemento de juntura 2414 se extiende desde el elemento de cuerpo
2414 en una configuración angular con el fin de recibir los miembros
estructurales secundarios 130 desde las pilas 101, 2701 de cabeceros
a las que es adyacente o entre las que se encuentra. Los elementos
de juntura 2414 pueden extenderse hacia fuera en cualquier ángulo,
pero están configurados, preferiblemente, de manera que formen
ángulos de 90 grados, como en la Figura 24b, de 270 grados, como en
la Figura 24c, de 135 grados, como en la Figura 25b, y de 225
grados, como en la Figura 25c. El ángulo que se escoge dependerá de
numerosas consideraciones de diseño, incluyendo la distancia de
separación entre las pilas 101, 2701 de cabeceros y las pilas 2401
de cierre de esquina, así como las dimensiones de las unidades de
cabecero 110, 2700 y de las unidades 2400 de cierre de esquina. Las
unidades 2400 de cierre de esquina 2400 están configuradas de manera
similar a las unidades de cabecero 110, 2700 por cuanto que se han
dotado, de forma similar, de chavetas de cizalladura (no mostradas)
(por ejemplo, salientes y entalladuras, o primeras y segundas
corrugaciones) y conductos pasantes 2416. La pila 2401 de cierre de
esquina puede estar provista, análogamente, de elementos de
encordado externos 1910, destinados a recibir elementos de refuerzo
activos 115 externos. Los conductos pasantes 2416 pueden estar
también configurados para recibir elementos de refuerzo pasivos 115p
longitudinales.
Las pilas 2401 de cierre de esquina se acoplan a
las pilas 101, 2701 de cabeceros por los miembros estructurales 130.
Preferiblemente, el miembro estructural 130 está dispuesto entre
elementos de juntura 2414 de unidades 2400 de cierre de esquina
adyacentes. Las unidades 2400 de cierre de esquina comprenden,
preferiblemente unos rebajes 2402 en el elemento de juntura 2414 que
tienen la mitad de la altura de un travesaño típico 130a (véanse,
por ejemplo, las Figuras 24b, 24c, 25b y 25c). A este respecto, el
travesaño 130a está encerrado dentro de elementos de juntura 2414
adyacentes. El rebaje 2402 existente en el elemento de juntura 2414
puede también ser igual a la altura de los elementos estructurales
secundarios 130.
Con el fin de cerrar cualesquiera espacios de
separación grandes que puedan producirse en una construcción como
resultado del uso de elementos 2401 de cierre de esquina, puede
proporcionarse una pila de aumento 2430, tal como se muestra en las
Figuras 24a y 24d. La pila de aumento 2430 se proporciona
esencialmente, como su nombre indica, para aumentar la construcción
modular. La pila de aumento 2430 puede estar compuesta de una
versión de las unidades de cabecero 110 a una escala reducida tal,
que sea capaz de ajustarse dentro de las restricciones de espacio
creadas por la pila 2401 de cierre de esquina y por la pila 101 de
cabeceros adyacente.
Las Figuras 24a, 25a y 26b ilustran el uso de
las diversas pilas 2401 de cierre de esquina y pilas de aumento
2430. Cada construcción modular puede hacer uso de una variedad de
unidades 2400 de cierre de esquina.
Haciendo referencia a las Figuras
8-10, se ilustra en ellas una construcción modular
800, a modo de ejemplo, de la presente invención. La construcción
modular pretensada 800 comprende una pluralidad de pilas 101 de
cabeceros, con una pluralidad de miembros estructurales 130
acoplados a al menos una de las pilas 101 de cabeceros. Las pilas
101 de cabeceros están compuestas de una pluralidad de unidades de
cabecero 110 apiladas. Existe también, preferiblemente, al menos un
elemento de refuerzo activo 115 para cada una de las pilas 101 de
cabeceros, de tal modo que cada elemento de refuerzo activo 115 está
configurado para cooperar con su pila 101 de cabeceros de manera
que el tensado ulterior del tendón pretensado 115, antes de la
aplicación de la carga aplicada, imparta una fuerza de pretensado
correspondiente en el seno de su pila 101 de cabeceros, en al menos
uno de los puntos de enclavamiento 111. En una realización
alternativa posible, los elementos de refuerzo activos 115 no se
tensan ulteriormente, con lo que se proporciona un elemento de
refuerzo pasivo dispuesto verticalmente. La construcción modular se
forma sobre la cimentación 500.
Haciendo referencia a la Figura 12, se muestra
en ella una construcción modular alternativa. La construcción
modular de la Figura 12 utiliza paneles de hormigón colados in
situ 130c entre las pilas 101 de cabeceros.
Según otro aspecto de la invención, se
proporciona una construcción modular pretensada 800 para retener o
soportar una carga aplicada. Haciendo referencia, a continuación, a
las Figuras 22 y 23, la construcción modular pretensada 800
comprende una pluralidad de pilas 101 de cabeceros, con una
pluralidad de miembros estructurales 130 acoplados a al menos una de
las pilas 101 de cabeceros. Las pilas 101 de cabeceros de la
construcción modular 800 están configuradas según se ha descrito en
las anteriores realizaciones. Puede utilizarse cualquiera de los
tipos de unidad de cabecero 2700, 110 anteriormente descritos para
formar una construcción modular 800 de acuerdo con la presente
invención.
La construcción modular pretensada 800
comprende, preferiblemente, al menos dos pilas 2701, 101 de
cabeceros, de tal manera que cada una de las pilas 2701, 101 de
cabeceros está compuesta de una pluralidad de unidades de cabecero
2700, 110 apiladas. Existe también, de preferencia, al menos un
elemento de refuerzo activo 115 para cada una de las pilas 2701, 101
de cabeceros, de tal modo que cada elemento de refuerzo activo 115
está configurado para cooperar con su pila 2701, 101 de cabeceros de
manera que se tense ulteriormente el elemento de refuerzo activo
115, antes de que la aplicación de la carga aplicada imparta una
fuerza de pretensado correspondiente en el seno de su pila 2701, 101
de cabeceros, en al menos uno de los puntos de enclavamiento 111.
Tal y como se ha destacado en lo anterior, un elemento de refuerzo
activo preferido es un tendón de pretensado tal como los tendones
que se muestran, por ejemplo, en las Figuras 1-4, 23
y 28-32. Existe también un miembro estructural 130,
acoplado a los al menos dos pilas 2701, 101 de cabeceros. La
construcción modular pretensada 800 comprende adicionalmente, de
preferencia, una viga 1100 de transferencia de viento o retenida,
dispuesta entre dos de las unidades de cabecero 2700, 110 y que se
extiende entre las al menos dos pilas 1701, 101 de cabecero. Existe
también un anclaje 1115 al terreno, acoplado a la viga 1100 de
transferencia de retenida. El miembro estructural 130 puede ser un
travesaño de hormigón 130a, un panel de hormigón previamente colado
130b, un panel de hormigón colado in situ 130c, o un panel de
hormigón rociado en mojado 130d.
Según otro aspecto de la invención, se
proporciona un método para fabricar una construcción modular
pretensada 800 para la retención o el soporte de una carga aplicada.
Se proporciona, en primer lugar, un elemento de cimentación 1450,
500 para la construcción. Según un criterio de acuerdo con el
emplazamiento, el elemento de cimentación 1450, 500 puede ser
aumentado o ampliado con otros elementos estructurales, tales como
anclajes al terreno, pilotes u otros elementos de soporte/contención
que ayuden al elemento de cimentación 1450, 500 a resistir las
fuerzas se transmiten a él por parte del sistema estructural de
retención y soporte de la presente invención. Haciendo referencia a
las Figuras 14a y 14b, se muestra en ellas una forma posible como se
aporta, coloca y une al elemento de cimentación la "primera"
unidad de cabecero, o "de base" (una unidad de cabecero 110, en
el caso de estas Figuras ilustrativas). En particular, el elemento
de cimentación 1450, 500 es colado por debajo y alrededor de una
forma de cabecero suspendida 1410 que se ha conformado con una forma
tal, que es susceptible de adaptarse a la unidad de cabecero 110 de
base, que es la primera unidad en el ensamblaje de la pila 101 de
cabeceros, pero que se ha dimensionado ligeramente mayor, lo
suficiente como para facilitar el correcto flujo y colocación de la
lechada de adhesivo/material de relleno que conforma y facilita la
correcta unión entre la unidad de cabecero 110 y el elemento de
cimentación 1450, 500. Las formas de cabecero 1410 se construyen,
preferiblemente, a partir de un material de alta resistencia
mecánica, elástico y resistente a la abrasión, tal como el
polipropileno, material que puede ser aumentado internamente con un
armazón de refuerzo y/o rigidización. Las formas de cabecero 1410
sirven también para situar los tendones pasantes o los elementos de
refuerzo activos 115 en su lugar, para la formación del elemento de
cimentación 1450, 500. En el caso de que se estén instalando
elementos de refuerzo pasivos 115p longitudinales en combinación con
la pila 101 de cabeceros, las formas de cabecero 1410 situarán
también dichos elementos de refuerzo 115p. El elemento de
cimentación 1450, 500 es colado por debajo y alrededor de las formas
1410 y, una vez que el elemento de cimentación 1450 ha fraguado lo
suficiente, las formas de cabecero 1410 son retiradas, dejando una
configuración de rebajes 1420 destinada a colocar/suspender las
unidades de cabecero 110. Las unidades de cabecero 110 son colocadas
en la configuración de rebajes 1420, dejando un espacio anular 1422
alrededor y por debajo de la unidad de la unidad de cabecero 110. El
espacio anular se observa mejor en la Figura 14b. El espacio anular
1442 es entonces rellenado con una lechada de cemento o material
epoxídico (no mostrado), que sujeta la unidad de cabecero 110 en su
lugar, y proporciona la unión o ligadura adecuada entre la unidad de
cabecero 110 y el elemento de cimentación 1450, 500. Las unidades de
cabecero 110 han de situarse sobre el elemento de cimentación 1450,
500 de tal manera que estén tan cerca de la horizontal perfecta como
sea posible, puesto que son las unidades de cabecero sobre las que
se construyen las pilas de cabeceros y, por tanto, toda la
construcción 800. En particular, las superficies planas superior e
inferior, paralelas, de esta unidad de cabecero 110 "de base"
han de ser horizontales según se define por, y con respecto a, la
dirección que es tanto perpendicular al eje de delante atrás de la
unidad de cabecero 110, y perpendiculares al eje longitudinal de la
pila de cabeceros que se está construyendo. Alternativamente, la
normal a las superficies planas superior e inferior, paralelas, de
la unidad de cabecero 110 "de base", ha de ser paralela al eje
de la pila de cabeceros que está siendo ensamblada, eje que debe
estar contenido en un plano vertical y de tal modo que dicho plano
vertical sea perpendicular a la curva o trazado en planta de
construcción de la pared de retención, trazado que puede ser una
línea recta. Sería inaceptable una desviación muy pequeña de este
requisito particular debido a que la desviación se vería amplificada
en gran medida en una pila 101 de cabeceros de cualquier altura
significativa. Se utiliza un equipo 1500 específicamente diseñado y
fabricado para el soporte temporal de la construcción, a fin de
colocar y asegurar a continuación la unidad de cabecero 110 en su
lugar mientras fragua la lechada de cemento u otro agente de
ligadura. En el caso de que la construcción de la pila de cabeceros
se esté continuando sobre, o por encima de, un elemento estructural
complementario 1100, puede seguirse un procedimiento idéntico o
similar para la preparación y la colocación de la "primera"
unidad de cabecero, o "de base", sobre dicho elemento
complementario 1100, y su unión a la misma. Por otra parte, tales
formas de cabecero pueden ser utilizadas para situar los conductos
pasantes que se emplean en combinación con cualesquiera elementos de
refuerzo activos 115 y/o elementos de refuerzo pasivos 115p,
conforme son asociados estructuralmente con la pila 101 de
cabeceros. Este procedimiento, que emplea específicamente una forma
de cabecero que está encaminada al correcto y rápido erguimiento de
la primera unidad de cabecero, o de base, sobre un elemento de
cimentación 1450, 500 ó un elemento estructural complementario 1100,
comprende una alternativa esencialmente idéntica para cada uno de
los di-
versos tipos de cabecero 110, 2700 que comprenden la colección de unidades de cabecero de la presente invención.
versos tipos de cabecero 110, 2700 que comprenden la colección de unidades de cabecero de la presente invención.
La colocación de las "primeras" unidades de
cabecero, o "de base" 110 sobre el elemento de cimentación
1450, 500 puede también llevarse a cabo sin las formas de cabecero
1410. En tal situación, el equipo de construcción 1480 (véanse, por
ejemplo, las Figuras 15a y 15b) será utilizado para sujetar una
unidad de cabecero 110 en una posición correcta, con la orientación
espacial correcta, suspendida por encima del refuerzo 1458 del
elemento de cimentación 1450, 500, y el cemento de la cimentación
1450 será colado por debajo y en torno a ella. Es decir, según se
determina por el diseño del proyecto, el hormigón colado in
situ del elemento de cimentación 1450, 500 puede invadir las
paredes de la primera unidad de cabecero, o de base, 110 por
diversas razones específicas del trabajo. De nuevo, se permite poca
tolerancia de error, y la unidad de cabecero 110 ha de ser
horizontal. En particular, las superficies planas superior y de
fondo, paralelas, de esta unidad de cabecero 110 "de base" han
de ser horizontales, según se define por, y con respecto a, la
dirección que es tanto perpendicular al eje de delante atrás de la
unidad de cabecero 110, y perpendiculares al eje longitudinal de la
pila de cabeceros que está siendo construida. Alternativamente, la
normal a las superficies planas superior e inferior, paralelas, de
la unidad de cabecero 110 "de base", ha de ser paralela al eje
de la pila de cabeceros que está siendo ensamblada, eje que debe
estar contenido en un plano vertical y de tal modo que dicho plano
vertical sea perpendicular a la curva o trazado en planta de
construcción de la pared de retención, trazado que puede ser una
línea recta. Debido a estos requisitos de colocación, el equipo de
construcción 1480, 1500 es lo suficientemente robusto y capaz tanto
de un ajuste fino como de mantener dichos ajustes en la posición
durante todo el procedimiento y actividades de construcción a que se
verá sometido dicho equipo. Uno de estos métodos para colocar la
primera unidad de cabecero, o de base, 110 sobre el elemento de
cimentación 1450, 500, puede utilizarse también para situar las
primeras unidades de cabecero, o de base, 110 sobre las vigas 1100
de transferencia de retenida u otro tipo de elemento estructural
complementario 1100. Este procedimiento, que suspende
específicamente una unidad de cabecero 110 y cuya finalidad es el
correcto y rápido erguimiento de la primera unidad de cabecero, o de
base, sobre un elemento de cimentación 1450, 500, ó elemento
estructural complementario 1100, comprende una alternativa
esencialmente idéntica para cada uno de los diversos tipos de
cabecero 110, 2700 que constituyen la colección de unidades de
cabecero de la presente invención. Se construyen una pluralidad de
pilas 101 de cabeceros sobre el elemento de cimentación 1450, 500,
de tal manera que cada pila 101, 2701 de cabeceros consta de una
pluralidad de unidades de cabecero 110, 2700. Las unidades de
cabecero 110, 2700 son las que se han descrito anteriormente. Un
elemento de refuerzo activo 115 está acoplado a cada pila 2701, 101
de cabeceros y se solicita o tensa ulteriormente de tal manera que
imparte una fuerza de pretensado correspondiente en el seno de la
pila 2701, 101 de cabeceros. Puede disponerse un elemento de
refuerzo pasivo 115p dentro y a través de los conductos pasantes de
las unidades de cabecero con el fin de trabajar estructuralmente en
combinación con los elementos de refuerzo activos 115, de tal modo
que dichos elementos de refuerzo pasivos 115p aumentan la
contribución al comportamiento estructural de los elementos de
refuerzo activos 115. Dicho elemento de refuerzo pasivo 115p, en el
caso de que se incluya dentro de la construcción de pilas de
cabeceros, se hace trabajar en combinación con la pila de cabeceros
a través de adherencia o unión, de tal manera que dicha unión se
proporciona mediante el vertido de lechada de cemento en el espacio
en torno al elemento de refuerzo pasivo 115p y dentro del conducto
pasante que alberga dicho elemento 115p.
La construcción de las pilas 2701, 101 de
cabeceros comprende apilar una pluralidad de unidades de cabecero
2700, 110 sobre el elemento de cimentación 1450, 500. Se desea
colocar previamente el elemento de refuerzo activo 115 en el
elemento de cimentación 1450, 500. En tal configuración, las
unidades de cabecero 2700, 110 son suministradas, entonces, sobre
los elementos de refuerzo activos 115, de manera que el elemento de
refuerzo activo 115 pasa a través de un conducto pasante 116, 2716.
El elemento de refuerzo activo 115 se asegura, a continuación, a la
pila 2701, 101 de cabeceros, tal y como se ha descrito
anteriormente. En una realización de la invención, se acopla un
elemento de encordado 1910 a la pila de cabeceros en un punto de
encordado 1905, de tal manera que el elemento de refuerzo activo 115
se dispone externamente a la pila 101 de cabeceros y es redirigido
en el punto de encordado 1905 de tal manera que el elemento de
refuerzo activo 115 forma una serie de segmentos sustancialmente
rectos 1901, 1902, 1903.
Nótese que puede utilizarse cualquiera de las
unidades de cabecero 2700, 110 anteriormente descritas con el método
de construcción de la presente invención.
Con el fin de describir algunas aplicaciones
posibles, y para poner de manifiesto la flexibilidad del sistema de
la presente invención, se proporcionan los siguientes ejemplos. Ha
de comprenderse que los detalles de los ejemplos se han simplificado
para describir los factores fundamentales implicados en dichas
construcciones modulares, según se describe. Como será evidente para
el experto medio de la técnica, otros factores pueden afectar a las
consideraciones de diseño. Estos ejemplos no deben representar
limitación alguna de la presente invención. Se utilizarán números de
referencia correspondientes cuando sea apropiado.
Haciendo referencia a las Figuras 34c, 34d y
34e, se ilustra en ellas la flexibilidad de los sistemas de la
presente invención. La Figura 34c ilustra una estructura 3490 que
está soportada por una pared de retención 800 que incorpora pilas
2701 de cabecero, y por un elemento estructural complementario 1100.
La estructura 3490 de la Figura 34c está configurada para proteger
la carretera 3500 situada bajo ella, de los escombros que caen.
Existe una pantalla 2495 que protege la pantalla o estructura
principal 3490. Nótese que la carretera está soportada por una
estructura tal como las que se han descrito con referencia a la
Figura 34b. La estructura 3490 de la Figura 34e es una carretera
elevada que puede construirse en zonas altamente congestionadas. El
elemento 3495' de la Figura 34e es una estructura de soporte para la
carretera elevada 3490.
La estructura 3510 que se ilustra en la Figura
34d está suspendida fundamentalmente mediante el uso de elementos
estructurales complementarios 1100. Dicha estructura ilustra el
enorme abanico de usos del sistema de la presente invención.
Haciendo referencia a las Figuras 34g y 34h, así
como a las Figuras 34m y 34n, se muestra en ellas otra aplicación de
los sistemas de la presente invención. La necesidad de proporcionar
soporte a los extremos de un puente y retener, simultáneamente, la
masa de suelo en esas posiciones, constituye un problema habitual de
la ingeniería de las autopistas. La estructura que hace posible
satisfacer estos requisitos se conoce comúnmente como tope de puente
3401. Específicamente, el tope 3401 transmite las reacciones de la
superestructura del puente (por ejemplo, las jácenas o vigas
maestras) 3402 al sistema de cimentación 3401, y, en segundo lugar,
retiene el suelo que constituye el terraplén de tierra de la
carretera de aproximación.
Las diferentes limitaciones y requisitos que
pueden darse en estas ubicaciones de los topes son numerosos. Sin
embargo, los sistemas de la presente invención proporcionan una
amplia diversidad de opciones entre las que puede escoger el
diseñador a la hora de desarrollar una solución eficaz que satisfaga
las exigencias de cualquier emplazamiento dado del puente.
La situación que se afronta en las Figuras 34g,
34h, 34m y 34n es una en la que se está impulsando un nuevo sistema
de autovías a través de una zona que también demanda puentes para el
paso elevado que sirvan a las necesidades locales de transporte. Se
ha determinado, como consecuencia de las peculiaridades locales de
la zona, que es posible construir la autovía con una elevación
reducida, con una serie de puentes de paso en altura sencillos. Por
otra parte, debido al derecho de paso restringido, el diseño exige
paredes de retención verticales en uno de los lados de la autovía.
Este ejemplo muestra el uso de la realización de las unidades de
cabecero 110 anteriormente descritas e ilustradas en las Figuras
1-5, y en las Figuras 22 y 23, en la construcción de
la estructura de retención y soporte necesaria.
Lo que se demuestra de forma adicional es la
facilidad de inclusión del tope de puente de paso elevado. Se ayuda
a la construcción de la losa de fondo y de las paredes de retorno de
extremo del tope mediante el uso del mismo equipo empleado para la
construcción de Vigas de Transferencia de Retenida (TTBs -"Tieback
Transfer Beams") y de vigas de coronamiento, que también se
utilizan en uno de los lados de este tope.
La Figura 34g muestra una perspectiva del
aspecto general de un tope incluido 3401. La Figura 34h muestra una
vista de cerca de la estructura del tope 3401, asentada sobre la
construcción modular de la presente invención, en la que se han
levantado hasta su posición algunas de las jácenas o vigas maestras
3402 de la placa de acero del paso elevado. Las Figuras 34m y 34n
muestran una construcción similar a la de las Figuras 34g y 34h,
pero que incluye una realización alternativa de las pilas de
cabecero de la presente invención.
La Figura 4a ilustra el posible uso de los
sistemas de la presente invención para soportar grandes estructuras
en voladizo 3450. La construcción modular 800 se ha construido
utilizando unidades de cabecero 3700 para formar una pila 2701 de
cabeceros destinada a retener una carga de suelo 34. El sistema
incorpora también un elemento estructural complementario 1100 y un
anclaje 1115 al terreno, a fin de proporcionar capacidad y
estabilidad adicionales al sistema.
Volviendo ahora a las Figuras 34b y 34f, se
ilustra en ellas el uso de los sistemas para combatir la erosión de
acantilados, en otra aplicación del sistema de la presente
invención. Miles de poblaciones del mundo, tanto grandes como
pequeñas, se encuentran situadas en la costa. Con frecuencia, al
haberse establecido durante largos periodos, estas poblaciones se
ven ahora muy seriamente invadidas por la acción de los elementos
medioambientales erosivos.
Como es común a lo largo de parte de la costa de
California cercana a Santa Cruz, que comprende la ubicación general
de la cara o pared de promontorio que se considera en este ejemplo,
la base del acantilado está compuesta de una roca sedimentaria
razonablemente apta. En este emplazamiento, purísima es el
nombre geológico dado a esta roca sedimentaria. El suelo situado por
encima de la roca purísima, los depósitos de terraza, es más
o menos consistente y comprende generalmente conglomerados flojos y
sin consolidar. Debido a las características del suelo y a la
variabilidad de las partículas de estos conglomerados,
frecuentemente se mantienen en ángulos muy escarpados, en ocasiones
formando paredes en desplome. Sin embargo, estos depósitos de
terraza se erosionan continuamente, a menudo en una serie de fallos
de deslizamiento no rotacional, de modo que la mayor parte de la
actividad erosiva se produce hacia el final de la estación
invernal.
Una segunda forma, independiente, de erosión de
los acantilados tiene lugar cuando se induce un fallo en la roca
sedimentaria purísima. Este tipo de fallo es causado por la
socavación de la roca relativamente blanda. El desgaste erosivo
natural de esta roca blanda en la base es causado principalmente por
el desmenuzamiento de la purísima, que es provocado, a su
vez, por la acción erosiva general de los elementos, incluyendo la
acción de las olas. Finalmente, la socavación prosigue hasta una
extensión tal, que provoca que la roca sedimentaria se desprenda y
caiga en losas y/o bloques, dependiendo de los planos de fractura
preexistentes. En última instancia, aunque en ocasiones de forma
directa, esto
deja sin soporte los conglomerados situados por encima y desencadena el consiguiente fallo de los depósitos de terraza.
deja sin soporte los conglomerados situados por encima y desencadena el consiguiente fallo de los depósitos de terraza.
En este emplazamiento, como en muchos otros,
existe una carretera pública que, cuando fue originalmente
construida, se encontraba a cierta distancia del borde del
acantilado. Como consecuencia de la erosión a lo largo de los años,
la carretera se redujo de dos carriles a un único carril. En algunos
sitios, los guardarraíles o quitamiedos se encontraban colgando en
el aire. En muchos otros lugares, las carreteras están completamente
cortadas. Ha de apreciarse que la pérdida de algunas de las vías y,
en muchos lugares, la pérdida de propiedad privada, han sido
provocadas por terremotos inducidos por fallos en la roca/masa de
suelo.
Existen diversas formas de combatir estos tipos
de problemas de retención y protección del suelo. Los sistemas de la
presente invención ofrecen numerosas soluciones posibles.
El diseño que se ilustra en la Figura 34b se
ocupa de varios aspectos. En última instancia, estos aspectos se
aportan en atención al tiempo y al coste de la construcción, a la
vez que se proporciona la funcionalidad y el comportamiento
requeridos para la solución.
En particular, la solución se sirve de unidades
en voladizo previamente coladas, que estos sistemas incorporan de
forma natural a la estructura. El sistema de la presente invención
puede incluir unidades en voladizo de gran tamaño (por ejemplo,
según se ilustra en la Figura 34a) con un coste adicional muy
pequeño (especialmente si se compara con la capacidad funcional
añadida que se adquiere), las cuales recuperan "propiedad"
perdida bajo los efectos de la erosión. En esta situación, esta área
añadida puede ser utilizada como aparcamiento para vehículos,
caminos más anchos para los peatones, carriles para bicicletas y
patinadores en línea, y/o miradores.
Lo que es también significativo con el uso de
unidades en voladizo en general, al estar éstas fijadas a la parte
superior de la pared de retención, es la libertad de ubicación que
permiten por lo que se refiere a la colocación de los elementos de
cimentación. Estos y otros elementos de hormigón previamente colado
(así como componentes estructurales hechas de acero) pueden
incluirse en, y/o fijarse a, la estructura de la pared de retención
en niveles diferentes de la parte superior de las pilas de
cabeceros. En la situación particular que se ilustra en la Figura
34b, las unidades en voladizo de hormigón previamente colado
permiten la construcción del elemento de cimentación de modo que
esté ubicado en la interfaz entre la roca sedimentaria
purísima y los depósitos de terraza.
La ubicación de la construcción de la
cimentación en esta interfaz proporciona diversas ventajas:
\bullet El contratista de la construcción no
tiene necesidad de comenzar a trabajar en la base del acantilado,
donde hay una exposición mucho mayor a los caprichos del océano. Se
elimina de inmediato el típico suceso de inundación de los cimientos
con agua de mar y los problemas asociados.
\bullet La profundidad desde la parte superior
de la construcción terminada hasta el sombrerete de cimentación de
vigas/pilotes es significativamente menor que la altura del
acantilado, y puede habilitarse fácilmente el acceso desde la
carretera situada por encima.
\bullet Como consecuencia de la aptitud de la
roca sedimentaria, los pilotes pueden instalarse más rápido,
típicamente sin que se requiera apuntalamiento alguno, y se
posibilita, por tanto, el uso optimizado del equipo de perforación.
En las pocas ubicaciones en las que la cobertura de roca es
insuficiente para contener las presiones de reventamiento generadas
por la compactación del hormigón húmedo, unos pocos metros
superiores del pilote pueden entibarse.
\bullet Los anclajes al terreno se instalan en
condiciones óptimas.
\bullet El sombrerete de viga de
cimentación/pilote es entonces fácilmente colocado con la precisión
requerida por el sistema para la primera capa de unidades de
cabecero, y puede proseguirse con rapidez la colocación de los
restantes módulos previamente colados.
\bullet Se instalan las unidades en voladizo
previamente coladas y, al haber desarrollado ya bastante
resistencia, éstas pueden portar de inmediato las cargas de las
formas, barra de refuerzo y hormigón necesarios para completar la
estructura.
Uno de los ahorros más significativos procurados
por la solución que puede adoptarse con estos sistemas, es la
supresión de la construcción de pared en toda la altura de la roca
sedimentaria purísima que queda al descubierto.
Las Figuras 34i y 34j ilustran el uso de
cabeceros 2700 en combinación con paneles de hormigón colado in
situ (CIP) 130c. Los paneles CIP 130c de la ilustración están
formados con caras frontales de configuración simple. Las caras de
los paneles 130c pueden ser configuradas de diversas maneras para
satisfacer los requerimientos del propietario. El uso del elemento
estructural complementario 1100, conjuntamente con las fuerzas de
contención del anclaje 1115 al terreno que se aplican en los
elementos estructurales complementarios 1100, proporciona un uso
eficaz de las pilas 2701 de cabeceros en combinación con los paneles
CIP 130c, debido a la acción compuesta que puede desarrollarse entre
estos componentes. La Figura 34j ilustra la parte trasera de la
pared que se muestra en la Figura 34i.
Las Figuras 34k y 34l ilustran adicionalmente la
flexibilidad de los sistemas de la presente invención. En una
situación en la que se requiere una construcción inclinada o en
pendiente, las pilas 101 de cabecero se disponen escalonadas y se
forma la viga de coronamiento 3409 de manera que contacte a tope con
la unidad de cabecero 110 adyacente. Los paneles de hormigón colado
in situ 130c se forman de manera que llenen sustancialmente
el área existente entre las pilas 101 de cabeceros. El elemento
estructural complementario 1100 que se ilustra en la Figura es
físicamente próximo a la viga de coronamiento 3409, debido a la
pendiente abrupta de la viga de coronamiento 3409. Nótese que los
elementos estructurales complementarios 1100 pueden, para cualquier
construcción, escalonarse en diversos intervalos, sin que tengan que
ser continuos a través de toda la longitud de la pared 800.
Las Figuras 34o, 34p, 34q ilustran una situación
en la que existe una formación de roca significativa que obstruye el
recorrido que se desea para una construcción. Puede resultar
demasiado costoso eliminar la formación rocosa, o puede ser
necesario dejar ésta en su lugar por varias otras razones. En
semejante situación, las construcciones modulares de la presente
invención pueden haberse configurado para proporcionar una solución
superior, superando fácilmente tales obstáculos. Nótese que el
elemento que sirve como elemento estructural complementario 1100 en
la sección de la pared que se ilustra en la Figura 34q, sirve como
elemento de cimentación 500 para la sección de la pared ilustrada en
la Figura 34p. Conjuntamente con los elementos estructurales
complementarios 1100, la posición, separación, capacidad e
inclinación o buzamiento adecuados de los anclajes 1115 al terreno
proporciona un gran ámbito de aplicación y flexibilidad a los
sistemas de la presente invención.
El posible uso de los anclajes 1115 al terreno
se ilustra adicionalmente en la Figura 34r. En este ejemplo se
representa una línea de ferrocarril elevada, construida sobre un
cruce a nivel. El sistema incorpora unidades en voladizo en la parte
superior de paredes de retención opuestas. Pueden desarrollarse
fuerzas laterales muy importantes durante y después de la
construcción, fuerzas que actuarán en la estructura de pared de
retención 800. Partiendo de la presente invención, puede escogerse
un sistema que tenga la capacidad de soportar estas fuerzas
laterales (y los momentos y esfuerzos de cizalladura resultantes,
etc.) en una acción estrictamente en voladizo. Otra opción que
reduce significativamente, o puede eliminar, los momentos y las
fuerzas de cizalladura "vistas" por el elemento de cimentación
en la base de dicha construcción de pared, se consigue mediante el
uso de elementos estructurales complementarios 1100 incorporados,
elementos que pueden entonces ser "atados entre sí" mediante
anclajes horizontales 1115 al terreno o ataduras similares 1115.
Nótese que tales ataduras 1115 se emplean también, como se muestra,
entre los propios elementos de cimentación 500.
Si bien se han descrito anteriormente varias
realizaciones de la presente invención, ha de comprenderse que se
han presentado a modo de ejemplo únicamente, y no como limitación.
Por tanto, el alcance y ámbito de la presente invención no debe
verse limitado por ninguna de las realizaciones ejemplares
anteriormente descritas, sino que ha de quedar definido únicamente
de acuerdo con las siguientes reivindicaciones.
Claims (100)
1. Un sistema para construir una
construcción modular pretensada, destinada a retener o soportar una
carga aplicada, que comprende:
al menos uno de entre un elemento de cimentación
(500, 1450) o un elemento estructural complementario (1100); una
pila (101, 2701) de cabeceros, que comprende una pluralidad de
unidades de cabecero (110, 2700) que se disponen apiladas en una
relación de complementariedad, de manera que se proporcionan
chavetas de cizalladura (120, 122, 120a, 122a, 2120, 2122, 2120a,
2122a) en cada una de dichas unidades de cabecero (110, 2700) para
mantener la relación de bloqueo mutuo entre unidades de cabecero
adyacentes (110, 1700), de tal modo que una de dicha pluralidad de
unidades de cabecero (110, 2700) está situada en un rebaje (1420)
existente en dicho al menos un elemento de cimentación (500, 1450) o
elemento estructural complementario (1100), a fin de proporcionar
una unión entre dicha unidad de cabecero (110, 2700) y dicho al
menos un elemento de cimentación (500, 1450) o elemento estructural
complementario (1100); y
un elemento de refuerzo activo (115),
configurado para cooperar con dicha pila (101, 2700) de cabeceros de
tal manera que la solicitación o tensado ulterior de dicho elemento
de refuerzo activo (115) imparta una fuerza de pretensado
correspondiente dentro de dicha pila (101, 2701) de cabeceros.
2. El sistema de acuerdo con la
reivindicación 1, en el cual la fuerza de pretensado correspondiente
es transmitida a dicha pila (101, 2701) de cabeceros en al menos un
punto de enclavamiento predeterminado.
3. El sistema de acuerdo con la
reivindicación 1 ó la reivindicación 2, que comprende
adicionalmente:
un elemento de refuerzo pasivo (705), que se
extiende a través de un conducto pasante (116, 125) existente en al
menos una de dichas unidades de cabecero (110, 2700), de manera que
dicho elemento de refuerzo pasivo (705) está configurado de tal modo
que no porta ninguna carga distribuida dentro de dicha pila (101,
1701) de cabeceros.
4. El sistema de acuerdo con la
reivindicación 1 ó la reivindicación 2, que comprende
adicionalmente:
un elemento de refuerzo pasivo (705), que se
extiende longitudinalmente a través de un conducto pasante (116,
125) existente en al menos una de dichas unidades de cabecero (110,
2700), de tal modo que dicho elemento de refuerzo pasivo (705) está
configurado de manera que porta una carga aplicada.
5. El sistema de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, en el cual dicha pila de cabeceros
comprende:
una pluralidad de unidades de cabecero
principales (110m).
6. El sistema de acuerdo con la
reivindicación 5, en el cual dicha pila de cabeceros comprende
adicionalmente:
una pluralidad de sub-unidades
de cabecero (110s), de tal manera que dichas unidades de cabecero
principales (110m) y dichas sub-unidades de cabecero
(110s) son apiladas para formar dicha pila (101, 2700) de
cabeceros.
7. El sistema de acuerdo con la
reivindicación 6, en el cual cada una de dichas unidades de cabecero
principales (110m) y dichas sub-unidades de cabecero
(110s) comprende:
un elemento central (118), que tiene una cara
superior (118a) y una cara inferior o de fondo (118b);
un primer elemento (112), dispuesto en uno de
los extremos de dicho elemento central (118); y
un segundo elemento (114), dispuesto en el otro
extremo de dicho elemento central (118).
8. El sistema de acuerdo con la
reivindicación 7, en el cual dichas unidades de cabecero principales
(110m) y dichas sub-unidades de cabecero (110s)
comprenden adicionalmente una porción curvada (2101) en uno de entre
dicho primer elemento de extremo (112) y dicho segundo elemento de
extremo (114).
9. El sistema de acuerdo con la
reivindicación 7, en el cual dichas sub-unidades de
cabecero (110s) comprenden adicionalmente una porción curvada (2101)
en dicho primer elemento de extremo (112) y en dicho segundo
elemento de extremo (114).
10. El sistema de acuerdo con las
reivindicaciones 7, 8 ó 9, en el cual dicho primer elemento de
extremo (112) tiene una cara superior (112a) y una cara inferior o
de fondo (112b), y dicho segundo elemento de extremo (114) tiene una
cara superior (114a) y una cara inferior o de fondo (114b), de tal
manera que dicha cara superior (112a, 114a) y dicha cara de fondo
(112b, 114b) de dicho primer elemento de extremo (112) y dicho
segundo elemento de extremo (114) son coplanarias, respectivamente,
con dicha cara superior (118a) y con dicha cara de fondo (118b) de
dicho elemento central (118).
11. El sistema de acuerdo con las
reivindicaciones 7, 8, 9 y 10, en el cual dicho primer elemento de
extremo (112) y dicho segundo elemento de extremo (114) están
formados integralmente con dicho elemento central (118).
12. El sistema de acuerdo con una cualquiera
de las reivindicaciones 7 a 11, que comprende adicionalmente:
una pluralidad de cajeados o entalladuras (12)
en una de las caras superior (112a) y de fondo (118b) de dicho
elemento central (118); y
una pluralidad de salientes (122) en la otra de
las caras superior (118a) y de fondo (118b) de dicho elemento
central (118), en correspondencia con dicha pluralidad de
entalladuras (120), de tal manera que dichos salientes (122) de cada
una de dichas sub-unidades de cabecero (110s) y de
dicha unidad de cabecero principal (110m) están configuradas de modo
que se acoplen a dichas entalladuras correspondientes (120) de la
unidad de cabecero adyacente (110, 2700).
13. El sistema de acuerdo con la
reivindicación 12, que comprende adicionalmente:
una pluralidad de entalladuras (120) en una de
las caras superior (112a, 114a) y de fondo (112b, 114b) de al menos
uno de dicho primer elemento de extremo (112) y dicho segundo
elemento de extremo (114); y
una pluralidad de salientes (122) en la otra de
las caras superior (112a, 114a) y de fondo (112b, 114b) de dicho al
menos uno de entre dicho primer elemento de extremo (112) y dicho
segundo elemento de extremo (114), correspondientes a dicha
pluralidad de entalladuras (120),
de tal manera que dichos salientes (122)
existentes en cada una de dicha sub-unidad de
cabecero (110s) y dicha unidad de cabecero principal (110m) están
configurados para encajarse en dichas entalladuras correspondientes
(12) de una unidad de cabecero adyacente (110, 2700).
14. El sistema de acuerdo con una cualquiera
de las reivindicaciones 7 a 11, que comprende adicionalmente:
primeras corrugaciones (120a) en una de las
caras superior (118a) y de fondo (118b) de dicho elemento central
(118); y
segundas corrugaciones (120a) en la otra de las
caras superior (118a) y de fondo (118b) de dicho elemento central
(118), en correspondencia con dichas primeras corrugaciones (120a),
de tal manera que dichas segundas corrugaciones (122a) de cada una
de dicha sub-unidad de cabecero (110s) y dicha
unidad de cabecero principal (110m) están configuradas para
encajarse en dichas primeras corrugaciones correspondientes (120a)
de una unidad de cabecero adyacente (110, 2700).
15. El sistema de acuerdo con la
reivindicación 14, que comprende adicionalmente:
primeras corrugaciones (120a) en una de las
caras superior (112a, 114a) y de fondo (112b, 114b) de al menos uno
de dicho primer elemento de extremo (112) y dicho segundo elemento
de extremo (114); y
segundas corrugaciones (122a) en la otra de las
caras superior (112a, 114a) y de fondo (112b, 114b) de dicho primer
elemento de extremo (112) y dicho segundo elemento de extremo (114),
en correspondencia con dichas primeras corrugaciones (120a), de tal
manera que dichas segundas corrugaciones (122a) de cada una de dicha
sub-unidad de cabecero (110s) y dicha unidad de
cabecero principal (110m) están configuradas para encajarse en
dichas primeras corrugaciones correspondientes (120a) de una unidad
de cabecero adyacente (110, 2700).
16. El sistema de acuerdo con una cualquiera
de las reivindicaciones 7 a 15, en el cual dicho primer elemento de
extremo (112) define un primer conducto pasante (116a) que se
extiende a través de dicho primer elemento de extremo (112), y dicho
segundo elemento de extremo (114) define un segundo conducto pasante
(116b) que se extiende a través de dicho segundo elemento de extremo
(114), de tal modo que dichos conductos pasantes (116) están
configurados para recibir dicho elemento de refuerzo activo
(115).
17. El sistema de acuerdo con una cualquiera
de las reivindicaciones 7 a 15, en el cual dicho primer elemento de
extremo (112) y dicho segundo elemento de extremo (114) de dicha
unidad de cabecero (110, 2700) definen dichos puntos de
enclavamiento (111), y dicho elemento de refuerzo activo (115) está
dispuesto dentro de dicha pila (101, 2701) de cabeceros.
18. El sistema de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, que comprende adicionalmente:
un elemento de encordado (1910), acoplado a
dicha pila (101, 2701) de cabeceros en un punto de encordado (1905),
de tal manera que dicho elemento de refuerzo activo (115) está
dispuesto externamente a dicha pila (101, 2701) de cabeceros y está
deformado en dicho punto de encordado (1910) de modo que dicho
elemento de refuerzo activo (115) forma una serie de segmentos
sustancialmente rectos (1901, 1902, 1903).
19. El sistema de acuerdo con la
reivindicación 18, que comprende adicionalmente un segundo elemento
de refuerzo activo (115), dispuesto dentro de dicha pila (101, 2701)
de cabeceros.
20. El sistema de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, en el cual dichas unidades de
cabecero principales (110m) y dichas sub-unidades de
cabecero (110s) son simétricas con respecto a una línea
perpendicular a un eje longitudinal de dichas unidades de cabecero
principales (110m) y dichas sub-unidades de cabecero
(110s).
21. El sistema de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, en el cual dichas unidades de
cabecero principales (110m) son simétricas con respecto a una línea
perpendicular a un eje longitudinal de dichas unidades de cabecero
principales (110m), y dichas sub-unidades de
cabecero (110s) son simétricas con respecto a una línea
perpendicular a un eje longitudinal de dichas
sub-unidades de cabecero (110s).
22. El sistema de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, en el cual dichas unidades de
cabecero principales (110m) son simétricas con respecto a una línea
perpendicular a un eje longitudinal de dichas unidades de cabecero
principales (110m), y dichas sub-unidades de
cabecero (110s) son simétricas con respecto a una línea
perpendicular a un eje longitudinal de dichas
sub-unidades de cabecero (110s).
23. El sistema de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, en el cual dichas unidades de
cabecero principales (110m) son simétricas con respecto a una línea
perpendicular a un eje longitudinal de dichas unidades de cabecero
principales (110m), y dichas sub-unidades de
cabecero (110s) son simétricas con respecto a una línea
perpendicular a un eje longitudinal de dichas
sub-unidades de cabecero (110s).
24. El sistema de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, que comprende adicionalmente un
miembro estructural (130) destinado dos o más pilas (101, 2701) de
cabeceros.
25. El sistema de acuerdo con la
reivindicación 4, en el cual dicho miembro estructural (130) define
un conducto pasante secundario (136) que se extiende a través de
dicho miembro estructural (130).
26. El sistema de acuerdo con la
reivindicación 25, en el cual dicho miembro estructural (13) está
acoplado entre dos de dichas unidades de cabecero principales (110m)
y está en contacto a tope con una de dichas
sub-unidades de cabecero (110s), de tal manera que
dicho conducto pasante secundario (136) de dicho miembro estructural
(130) está enfrentado cara a cara con al menos uno de dichos
conductos pasantes (116) de dichas dos unidades de cabecero
principales (110m).
27. El sistema de acuerdo con las
reivindicaciones 22, 23 ó 24, en el cual dicho miembro estructural
(130) está situado entre uno de dicho primer elemento de extremo
(112) y dicho segundo elemento de extremo (114) de cada una de
dichas unidades de cabecero principales (110m).
28. El sistema de acuerdo con las
reivindicaciones 22, 23 ó 24, en el cual dicho miembro estructural
(130) está situado entre cada uno de dicho primer elemento de
extremo (112) y dicho segundo elemento de extremo (114) de cada una
de dichas unidades de cabecero principales (110m).
29. El sistema de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, que comprende adicionalmente:
una viga (1100) de transferencia de viento o
retenida, dispuesta entre dos de dichas unidades de cabecero (110,
2700) y que se extiende entre dos o más de dichas pilas (101, 2701)
de cabecero.
30. El sistema de acuerdo con la
reivindicación 29, que comprende adicionalmente:
un anclaje (115) al terreno, acoplado a dicha
viga (1100) de transferencia de retenida.
31. El sistema de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, que comprende adicionalmente:
un elemento estructural complementario (1100),
dispuesto entre dos de dichas unidades de cabecero principales
(110m) y que se extiende entre dos o más de dichas pilas (101, 2701)
de cabeceros.
32. El sistema de acuerdo con la
reivindicación 25, que comprende adicionalmente:
un elemento estructural complementario (1100),
dispuesto entre dos de dichas unidades de cabecero (110, 2700) y que
se extiende entre dos o más de dichas pilas (101, 2701) de
cabecero.
33. El sistema de acuerdo con la
reivindicación 31, en el cual dicho elemento estructural
complementario (1100) comprende:
un conducto pasante (1116), enfrentado cara a
cara con uno de dichos conductos pasantes (116) de dichas unidades
de cabecero (101, 2701); y
un canal pasante (1130), que se extiende a
través de dicho elemento estructural complementario (1100).
\newpage
34. El sistema de acuerdo con la
reivindicación 33, que comprende adicionalmente:
un anclaje (115) al terreno, acoplado a dicho
elemento estructural complementario (1100) y configurado de modo que
se extiende a través de dicho canal pasante (1130).
35. El sistema de acuerdo con la
reivindicación 34, que comprende adicionalmente:
una porción elevada o resaltada (1120), que se
extiende desde dicho elemento estructural complementario (1100) y
define una abertura en comunicación con dicho canal pasante (1130),
destinada a recibir dicho anclaje (1115) al terreno.
36. El sistema de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, en el cual cada una de dichas
unidades de cabecero (110, 2700) comprende:
una cara superior (2790) y una cara inferior o
de fondo (2780);
un elemento de base (2710), que tiene un primer
extremo (2702) y un segundo extremo (2704);
un elemento de cabeza (2712), que tiene un
primer extremo (2706) y un segundo extremo (2708); y
un par de elementos laterales (2714), que se
extienden entre cada uno de dicho primer extremo (2702) y dicho
segundo extremo (2704) de dicho elemento de base (2710), y dicho
elemento de cabeza (2712).
37. El sistema de acuerdo con la
reivindicación 36, que comprende adicionalmente:
un elemento de refuerzo pasivo (705), que se
extiende a través de un conducto pasante (116) existente en al menos
una de dichas unidades de cabecero (110, 2700), de manera que dicho
elemento de refuerzo pasivo (705) está configurado de tal modo que
no porta cargas distribuidas dentro de dicha pila (101, 2701) de
cabeceros.
38. El sistema de acuerdo con la
reivindicación 36, que comprende adicionalmente:
un elemento de refuerzo pasivo (705), que se
extiende longitudinalmente a través de un conducto pasante (116)
existente en al menos una de dichas unidades de cabecero (110,
2700), de manera que dicho elemento de refuerzo pasivo (705) está
configurado de tal modo que porta una carga aplicada.
39. El sistema de acuerdo con la
reivindicación 37, en el cual cada una de dichas unidades de
cabecero (110, 2700) comprende adicionalmente:
al menos un conducto pasante (116) en uno de
dicho elemento de base (2710) y dicho elemento de cabeza
(2712).
(2712).
40. El sistema de acuerdo con la
reivindicación 36, en el cual cada una de dichas unidades de
cabecero define una pluralidad de conductos pasantes (116).
41. El sistema de acuerdo con la
reivindicación 36, en el cual dichas chavetas de cizalladura
comprenden:
una pluralidad de cajeados o entalladuras (2120)
en cada una de las caras superior (2790) y de fondo (2780) de cada
una de dichas unidades de cabecero (110, 2700); y
una pluralidad de salientes (2122) en la otra de
las caras superior (2790) y de fondo (2780) de cada una de dichas
unidades de cabecero (110, 2700), en correspondencia con dichas
entalladuras (2120), de tal manera que dichos salientes (2122) de
cada una de dichas unidades de cabeceros (110, 2700) están
configurados para acoplarse a dichas entalladuras correspondientes
(2120) de una unidad de cabecero adyacente (110, 2700).
42. El sistema de acuerdo con la
reivindicación 36, en el cual dichas chavetas de cizalladura
comprenden:
primeras corrugaciones (2120a) en una de las
caras superior (2790) y de fondo (2780) de cada una de dichas
unidades de cabecero (110, 2700); así como segundas corrugaciones
(2122a) en la otra de las caras superior (2790) y de fondo (2780) de
cada una de dichas unidades de cabecero (110, 2700), en
correspondencia con las primeras corrugaciones (2120a), de tal modo
que dichas segundas corrugaciones (2122a) de cada una de dichas
unidades de cabecero (110, 2700) están configuradas para encajarse
en dichas primeras corrugaciones correspondientes (2120a) de una
unidad de cabecero adyacente (110, 2700).
43. El sistema de acuerdo con la
reivindicación 36, en el cual uno de dicho elemento de base (2710) y
dicho elemento de cabeza (2712) se extiende más allá de dichos
elementos laterales (2714), de tal manera que se forma una brida
(2705) adyacente a cada uno de dichos elementos laterales
(2714).
\newpage
44. El sistema de acuerdo con la
reivindicación 36, en el cual dichos elementos laterales (2714) se
acoplan con dicho elemento de base (2710) de tal manera que se forma
una entalladura (2707) adyacente a dicho elemento de base
(2710).
45. El sistema de acuerdo con la
reivindicación 44, que comprende adicionalmente:
un elemento de refuerzo pasivo (2775, 2777),
dispuesto dentro de dicha entalladura (2707).
46. El sistema de acuerdo con la
reivindicación 45, que comprende adicionalmente:
un miembro estructural (130), dispuesto entre
dos pilas (101, 2701) de cabeceros y acoplado a dicho elemento de
refuerzo pasivo (2775, 2777).
47. El sistema de acuerdo con la
reivindicación 43, que comprende adicionalmente:
un miembro estructural (130), dispuesto entre
dos pilas (101, 2701) de cabeceros y acoplado a dicha brida
(2705).
48. El sistema de acuerdo con la
reivindicación 45, que comprende adicionalmente:
un miembro estructural (130), dispuesto entre
dos pilas (101, 2701) de cabeceros y acoplado a dicha entalladura
(2707).
49. Un sistema de acuerdo con la
reivindicación 39, que comprende adicionalmente:
un elemento estructural complementario (110),
dispuesto entre dos unidades de cabecero (110, 2700) y que se
extiende entre dos o más de dichas pilas (101, 1701) de
cabeceros.
50. El sistema de acuerdo con la
reivindicación 49, en el cual dicho elemento estructural
complementario (1100) comprende:
un conducto pasante (1116, 2716), enfrentado
cara a cara con uno de dichos conductos pasantes (116) de dichas
unidades de cabecero (110, 2700); y
un canal pasante (1130), que se extiende a
través de dicho elemento estructural complementario (1100).
51. El sistema de acuerdo con la
reivindicación 50, que comprende adicionalmente:
un anclaje (1115) al terreno, acoplado a dicho
elemento estructural complementario (1100) y que se extiende a
través de dicho canal pasante (1130).
52. El sistema de acuerdo con la
reivindicación 50, que comprende adicionalmente:
una porción elevada o resaltada (1120), que se
extiende desde dicho elemento estructural complementario (1100) y
define una abertura en comunicación con dicho canal pasante (1130),
destinada a recibir dicho anclaje (1115) al terreno.
53. El sistema de acuerdo con una cualquiera
de las reivindicaciones 6 a 52, que comprende adicionalmente:
una pila (2401) de cierre de esquina, de tal
manera que dicha pila (2401) de cierre de esquina está compuesta de
una pluralidad de unidades (2400) de cierre de esquina; y
un segundo elemento de refuerzo activo (2115),
configurado para cooperar con dicha pila (2401) de cierre de esquina
de tal modo que la solicitación o tensado ulterior de dicho segundo
elemento de refuerzo activo (2115) imparte una fuerza de pretensado
correspondiente en el seno de dicha pila (2401) de cierre de
esquina.
54. El sistema de acuerdo con la
reivindicación 53, en el cual cada una de dichas unidades de cierre
de esquina comprende:
un elemento de cuerpo (2412), que tiene una cara
superior (2412a) y una cara inferior o de fondo (2412b); y
un elemento de juntura (2414), que tiene una
cara superior (2414a) y una cara inferior o de fondo (2414b)
dispuestas en uno de los extremos de dicho elemento de cuerpo
(2412).
55. El sistema de acuerdo con la
reivindicación 54, en el cual dicho elemento de juntura (2414) está
formado integralmente con dicho elemento de cuerpo (2412).
56. El sistema de acuerdo con la
reivindicación 55, en el cual dicho elemento de juntura (2414) se
extiende desde dicho elemento de cuerpo (2412) en una configuración
angular.
57. En sistema de acuerdo con la
reivindicación 56, que comprende adicionalmente:
una pluralidad de cajeados o entalladuras en una
de las caras superior (2412a) y de fondo (2412b) de dicho elemento
de cuerpo (2412); y
una pluralidad de salientes en la otra de las
caras superior (2412a) y de fondo (2412b) de dicho elemento de
cuerpo (2412), en correspondencia con dicha pluralidad de
entalladuras, de tal manera que dichos salientes de cada una de
dichas unidades (2400) de cierre de esquina están configurados de
modo que se acoplan con dichas entalladuras correspondientes de una
unidad (2400) de cierre de esquina adyacente.
58. El sistema de acuerdo con la
reivindicación 56, que comprende adicionalmente:
primeras corrugaciones en una de las caras
superior (2412a) y de fondo (2412b) de dicho elemento de cuerpo
(2412); y
segundas corrugaciones en la otra de las caras
superior (2412a) y de fondo (2412b) de dicho elemento de cuerpo
(2412), en correspondencia con dichas primeras corrugaciones, de tal
modo que dichas segundas corrugaciones de cada una de dichas
unidades (2400) de cierre de esquina están configuradas de tal
manera que encajan con dichas primeras corrugaciones
correspondientes de una unidad (2400) de cierre de esquina
adyacente.
59. El sistema de acuerdo con la
reivindicación 57 ó la reivindicación 58, que comprende
adicionalmente:
primeras corrugaciones en una de las caras
superior (2414a) y de fondo (2414b) de dicho elemento de juntura
(2414); y
segundas corrugaciones en la otra de las caras
superior (2414a) y de fondo (2414b) de dicho elemento de juntura
(2414), en correspondencia con dichas primeras corrugaciones, de
modo que dichas segundas corrugaciones de cada una de dichas
unidades (2400) de cierre de esquina están configuradas de tal
manera que encajan con dichas primeras corrugaciones
correspondientes de una unidad (2400) de cierre de esquina
adyacente.
60. El sistema de acuerdo con una cualquiera
de las reivindicaciones 56 a 58, en la cual dicho elemento de
juntura (2414) define un primer conducto pasante (2416) que se
extiende a través de dicho elemento de juntura (2414), y dicho
elemento de cuerpo (2412) define un segundo conducto pasante (2416)
que se extiende a través de dicho elemento de cuerpo (2412), de tal
manera que dichos conductos pasantes (2416) están configurados para
recibir dicho segundo elemento de refuerzo activo (115).
61. El sistema de acuerdo con la
reivindicación 60, en el cual dicho segundo elemento de refuerzo
activo (115) está dispuesto dentro de dicha pila (2401) de cierre de
esquina.
62. El sistema de acuerdo con una cualquiera
de las reivindicaciones 56 a 60, que comprende adicionalmente:
un elemento de encordado (1910), acoplado a
dicha pila (2401) de cierre de esquina en un punto de encordado, de
tal manera que dicho segundo elemento de refuerzo activo (115) está
dispuesto externamente a dicha pila (2401) de cierre de esquina y
está deformado en dicho punto de encordado (1910) de tal modo que
dicho segundo elemento de refuerzo activo (115) forma una serie de
segmentos sustancialmente rectos.
63. El sistema de acuerdo con la
reivindicación 62, que comprende adicionalmente un tercer elemento
de refuerzo activo (115), dispuesto dentro de dicha pila (2401) de
cabeceros.
64. El sistema de acuerdo con una cualquiera
de las reivindicaciones 56 a 63, que comprende adicionalmente un
miembro estructural (130) destinado a acoplar una pila (2401) de
cierre de esquina con una pila (101, 2701) de cabeceros.
65. El sistema de acuerdo con la
reivindicación 64, en el cual dicho miembro estructural (130) define
un conducto pasante secundario (136) que se extiende a través de
dicho miembro estructural (130).
66. El sistema de acuerdo con la
reivindicación 65, en el cual dicho miembro estructural (130) está
acoplado entre dos de dichas unidades (2400) de cierre de esquina de
tal manera que dicho conducto pasante secundario (136) contenido en
dicho miembro estructural (130), está enfrentado cara a cara con al
menos uno de dichos conductos pasantes (2416) de dichas unidades
(2400) de cierre de esquina.
67. El sistema de acuerdo con la
reivindicación 66, en el cual dicho miembro estructural (130) está
situado entre dichos elementos de juntura (2414) de cada una de
dichas unidades (2400) de cierre de esquina.
68. El sistema de acuerdo con una cualquiera
de las reivindicaciones 53 a 67, que comprende adicionalmente:
un elemento estructural complementario (1100),
dispuesto entre dos de dichas unidades (2400) de cierre de esquina y
que se extiende entre dicha pila (2401) de cierre de esquina y dos o
más de dichas pilas (101, 2700) de cabeceros.
69. El sistema de acuerdo con la
reivindicación 68, en el cual dicho elemento estructural
complementario (1100) comprende:
un conducto pasante (1116), enfrentado cara a
cara con uno de dichos conductos pasantes (2416) de dichas unidades
(2400) de cierre de esquina; y
un canal pasante (1130), que se extiende a
través de dicho elemento estructural complementario (1100).
70. El sistema de acuerdo con la
reivindicación 71, que comprende adicionalmente:
un anclaje (1115) al terreno, acoplado a dicho
elemento estructural complementario (1100) y configurado de modo que
se extiende a través de dicho canal pasante (1130).
71. El sistema de acuerdo con la
reivindicación 72, que comprende adicionalmente:
una porción elevada o resaltada (1120), que se
extiende desde dicho elemento estructural complementario (1100) y
define una abertura en comunicación con dicho canal pasante (1130),
destinada a recibir dicho anclaje (1115) al terreno.
72. Una construcción modular pretensada
(800) para retener o soportar una carga aplicada, que comprende:
sistemas según se define en una cualquiera de las reivindicaciones 1
a 53; y una pluralidad de miembros estructurales (130), de tal
manera que cada uno de dichos miembros estructurales (130) está
acoplado a al menos una de las pilas (101, 2701) de cabeceros de
dicho sistema.
73. La construcción modular pretensada, de
acuerdo con la reivindicación 72, en la que al menos uno de dichos
elementos estructurales (130) consiste en un travesaño de hormigón
(130a), un panel de hormigón previamente colado (130b), un panel de
hormigón colado in situ (130c), o comprende hormigón rociado
en mojado.
74. Una construcción modular pretensada para
retener o soportar una carga aplicada, que comprende:
al menos uno de entre un elemento de cimentación
(500, 1450) o un elemento estructural complementario (1100); al
menos dos pilas (101, 2701) de cabeceros, de tal modo que cada una
de dichas pilas (101, 2701) de cabeceros comprende una pluralidad de
unidades (110, 2700) de cabecero apiladas, que se encuentran
apiladas en una relación de complementariedad, de manera que se han
dispuesto chavetas de cizalladura (120, 120a, 122, 122b, 2120,
2120a, 2122, 2122a) en cada una de dichas unidades de cabecero (110,
2700) para mantener una relación de bloqueo mutuo entre unidades de
cabecero adyacentes (110, 1700) de cada una de dichas pilas (101,
2701) de cabeceros, de tal modo que una de dicha pluralidad de
unidades de cabecero (110, 2700) de cada una de dichas pilas (101,
2701) de cabeceros, está situada en un rebaje (1420) existente en
dicho al menos un elemento de cimentación (500, 1450) o elemento
estructural complementario (1100), a fin de proporcionar la unión
entre dicha unidad de cabecero (110, 2700) y dicho al menos un
elemento de cimentación (500, 1450) o elemento estructural
complementario
(1100);
(1100);
al menos un tendón de pretensado (115) para cada
una de dichas pilas (101, 2701) de cabeceros, de tal modo que cada
tendón de pretensado (115) está configurado para cooperar con su
pila (101, 1701) de cabeceros de manera que la solicitación o
tensado ulterior de dicho tendón de pretensado (115), antes de la
aplicación de la carga aplicada, imparte una fuerza de pretensado
correspondiente en el seno de su pila (101, 2701) de cabeceros, en
al menos uno de los puntos de enclavamiento (111); y
un miembro estructural (130), acoplado a dichas
al menos dos pilas (101, 2701) de cabeceros.
75. La construcción modular pretensada
(800), de acuerdo con la reivindicación 74, que comprende
adicionalmente:
una viga (1100) de transferencia de viento o
retenida, dispuesta entre dos de dichas unidades de cabecero (110,
2700) y que se extiende entre dichas al menos dos pilas (101, 2701)
de cabeceros.
76. La construcción modular pretensada (800)
de acuerdo con la reivindicación 75, que comprende
adicionalmente:
un anclaje (1115) al terreno, acoplado a dicha
viga (1100) de transferencia de retenida.
77. La construcción modular pretensada (800)
de acuerdo con la reivindicación 76, en la cual dicho miembro
estructural es un travesaño de hormigón (130a).
78. La construcción modular pretensada (800)
de acuerdo con la reivindicación 72, que comprende
adicionalmente:
una pila (2401) de cierre de esquina, de tal
manera que dicha pila (2401) de cierre de esquina está compuesta de
una pluralidad de unidades (2400) de cierre de esquina; y
un segundo elemento de refuerzo activo (115),
configurado para cooperar con dicha pila (101, 2701) de cabeceros de
tal modo que el tensado ulterior de dicho segundo elemento de
refuerzo activo (115) imparte una fuerza de pretensado
correspondiente en el seno de dicha pila (2401) de cierre de
esquina.
79. Un método para fabricar una construcción
modular pretensada (800) para retener o soportar una carga aplicada,
que comprende:
proporcionar una cimentación (500, 1450) para
dicha construcción;
construir una pluralidad de pilas (101, 2701) de
cabeceros sobre la cimentación (500), de tal manera que cada una de
dichas pilas (101, 2701) de cabeceros comprende una pluralidad de
unidades de cabecero (110, 2701) que están apiladas que una relación
de complementariedad, habiéndose dispuesto chavetas de cizalladura
(120, 120a, 122, 122a, 2120a, 2122, 2122a) sobre cada una de dichas
unidades de cabecero (110, 2700) con el fin de mantener una relación
de bloqueo mutuo entre unidades de cabecero adyacentes (110, 2700)
de dicha pila (101, 2701) de cabeceros, de tal modo que una de dicha
pluralidad de unidades de cabecero (110, 2700) se sitúa en un rebaje
(1420) existente en dicha cimentación (500, 1450), al objeto de
proporcionar la unión entre una de las unidades de cabecero (110,
2700) y dicha cimentación (500, 1450);
acoplar un elemento de refuerzo activo (115) a
cada una de dichas pilas (101, 2701) de cabeceros; y
solicitar o tensar ulteriormente dicho elemento
de refuerzo activo (115) de tal manera que imparte una fuerza de
pretensado correspondiente en el seno de dicha pila (101, 2701) de
cabeceros.
80. El método de acuerdo con la
reivindicación 79, en el cual la etapa de construir las pilas (101,
2701) de cabeceros comprende:
apilar una pluralidad de unidades de cabecero
principales (110m) y una pluralidad de sub-unidades
de cabecero (110s), de tal manera que dichas unidades de cabecero
principales (110m) y dichas sub-unidades de cabecero
(110s) tienen un elemento central (118) que presenta una cara
superior (118a) y una cara inferior o de fondo
(118b);
(118b);
una pluralidad de cajeados o entalladuras (120)
en una de las caras superior (118a) y de fondo (118b);
una pluralidad de salientes (122), situados en
la otra de las caras superior (118a) y de fondo (118b) de dicho
elemento central (118), en correspondencia con dicha pluralidad de
entalladuras (120), de tal manera que dichos salientes (122) de cada
una de dicha sub-unidad de cabecero (110s) y dicha
unidad de cabecero principal (110m) están configuradas de modo que
se acoplan a dichas entalladuras correspondientes (120) de una
unidad de cabecero adyacente (110, 2700);
un primer elemento de extremo (112), dispuesto
en uno de los extremos de dicho elemento central (118);
un segundo elemento de extremo (114), dispuesto
en el otro extremo de dicho elemento central (118);
de tal manera que dicho primer elemento de
extremo (112) define un primer conducto pasante (116a), que se
extiende a través de dicho primer elemento de extremo (112), y dicho
segundo elemento de extremo (114) define un segundo conducto pasante
(116b), que se extiende a través de dicho segundo elemento de
extremo (114), de modo que dichos conductos pasantes (116) se
configuran para recibir dicho elemento de refuerzo activo
(115);
y
y
un elemento de enclavamiento (140), acoplado a
dicha pila (101, 2701) de cabeceros.
81. El método de acuerdo con la
reivindicación 80, en el cual dicha etapa de acoplamiento
comprende:
colocar previamente dicho elemento de refuerzo
activo (115) en la cimentación (500, 1450);
suministrar dichas unidades de cabecero (110,
2700) por encima de dicho elemento de refuerzo activo (115), de tal
modo que dicho elemento de refuerzo activo (115) pasa a través de
dichos conductos pasantes (116); y
asegurar dicho elemento de refuerzo activo (115)
a la pila (101, 2701) de cabeceros.
82. El método de acuerdo con la
reivindicación 80, en el cual dicha etapa de acoplamiento
comprende:
acoplar dicho elemento de encordado (1910) a
dicha pila (101, 2701) de cabeceros en un punto de encordado (1905),
de tal forma que dicho elemento de refuerzo activo (115) se dispone
externamente a dicha pila (101, 2701) de cabeceros y es deformado en
dicho punto de encordado (1905) de manera que dicho elemento (115)
de refuerzo activo forma una serie de segmentos sustancialmente
rectos (1901, 1902, 1903).
\newpage
83. El método de acuerdo con una cualquiera
de las reivindicaciones 80 a 82, en el cual dicha etapa de construir
las pilas (101, 2701) de cabeceros comprende:
proporcionar unidades de cabecero principales
(110m) y dichas sub-unidades de cabecero (110s), que
son simétricas con respecto a una línea perpendicular a un eje
longitudinal de dichas unidades de cabecero principales (110m) y
dichas sub-unidades de cabecero (110s).
84. El método de acuerdo con una cualquiera
de las reivindicaciones 80 a 82, en el cual dicha etapa de construir
las pilas (101, 2701) de cabeceros comprende:
proporcionar unidades de cabecero principales
(110m) que son simétricas con respecto a una línea perpendicular a
un eje longitudinal de dichas unidades de cabecero principales
(110m), así como sub-unidades de cabecero (110s) que
son simétricas con respecto a una línea perpendicular a un eje
longitudinal de dichas sub-unidades de cabecero
(110s).
85. El método de acuerdo con una cualquiera
de las reivindicaciones 80 a 82, en el cual dicha etapa de construir
las pilas (101, 2701) de cabeceros comprende:
proporcionar unidades de cabecero principales
(110m) que son asimétricas con respecto a una línea perpendicular a
un eje longitudinal de dichas unidades de cabecero principales
(110m), así como sub-unidades de cabecero (110s) que
son asimétricas con respecto a una línea perpendicular a un eje
longitudinal de dichas sub-unidades de cabecero
(110s).
86. El método de acuerdo con una cualquiera
de las reivindicaciones 80 a 82, en el cual dicha etapa de construir
las pilas (101, 2701) de cabeceros comprende:
proporcionar unidades de cabecero principales
(110m) y sub-unidades de cabecero (110s) que son
asimétricas con respecto a una línea perpendicular a un eje
longitudinal de dichas unidades de cabecero principales (110m) y
dichas sub-unidades de cabecero (110s).
87. El método de acuerdo con una cualquiera
de las reivindicaciones 79 a 86, que comprende adicionalmente:
añadir elementos estructurales (130) entre pilas
(101, 2701) de cabeceros.
88. El método de acuerdo con la
reivindicación 87, en el cual dicha etapa de adición se lleva a cabo
de tal manera que dichos miembros estructurales (130) se encuentran
entre dos de dichas unidades de cabecero principales (110, 2700), de
modo que se acoplan a una de dichas sub-unidades de
cabecero (110s) de tal manera que un conducto pasante (136)
existente en cada uno de dichos miembros estructurales (130) se
enfrenta cara a cara con al menos uno de dichos conductos pasantes
(116) de cada una de dichas unidades de cabecero principales
(110m).
89. El método de acuerdo con la
reivindicación 87, en el cual dicha etapa de adición se lleva a cabo
de tal manera que dichos miembros estructurales (130) son adyacentes
a uno de entre dicho primer elemento de extremo (112) y dicho
segundo elemento de extremo (114) de cada una de dichas unidades de
cabecero (110, 2700).
90. El método de acuerdo con la
reivindicación 87, en el cual dicha etapa de adición se lleva a cabo
de tal manera que dichos miembros estructurales (130) son adyacentes
a cada uno de dicho primer elemento de extremo (112) y dicho segundo
elemento de extremo (114) de cada una de dichas unidades de cabecero
(110, 2700).
91. El método de acuerdo con la
reivindicación 87, en el cual dicha etapa de adición comprende:
formar una estructura de hormigón colado in
situ (130c) entre dichas pilas (101, 2701) de cabecero.
92. El método de acuerdo con la
reivindicación 87, en el cual dicha etapa de adición comprende:
asegurar un panel de hormigón preexistente
(130b) entre dichas pilas (101, 2701) de cabeceros.
93. El método de acuerdo con una cualquiera
de las reivindicaciones 80 a 82, que comprende adicionalmente:
añadir un elemento estructural complementario
(1100) entre dos unidades de cabecero principales (110m) de tal
manera que se extienda entre dos o más de dichas pilas (101, 2701)
de cabeceros, de modo que unos conductos pasantes (1116) existentes
en dicho elemento estructural complementario (1100) se enfrenten
cara a cara con dichos conductos pasantes (1116) de dichas unidades
de cabecero (110, 2700).
94. El método de acuerdo con la
reivindicación 92, que comprende adicionalmente:
asegurar al menos un anclaje (115) al terreno
dentro de dicho elemento estructural complementario (1100), dentro
de uno de una pluralidad de canales pasantes (1130) que se extienden
a través de dicho elemento estructural complementario (1100),
configurados para recibir dicho anclaje (1115) al terreno.
95. Un método para fabricar una construcción
modular pretensada (800), destinada a retener o soportar una carga
aplicada, que comprende:
suspender una pluralidad de unidades de cabecero
(110, 2700;
colar una cimentación (500, 1450) por debajo y
alrededor de las unidades de cabecero de base respectivas de dicha
pluralidad de unidades de cabecero (110, 2700) suspendidas;
construir una pluralidad de pilas (101, 2701) de
cabeceros sobre la cimentación colada (500, 1450), de tal manera que
cada una de dichas pilas (101, 2701) de cabeceros sea adyacente a
una de dicha pluralidad de unidades de cabecero (101, 2701)
suspendidas; y
solicitar o tensar ulteriormente dicho elemento
de refuerzo activo (115) de tal forma que imparta una fuerza de
pretensado correspondiente en el seno de dicha pila (101, 2701) de
cabeceros.
96. El método de acuerdo con la
reivindicación 95, en el cual la etapa de construir la pila (101,
2701) de cabeceros comprende:
apilar una pluralidad de unidades de cabecero
principales (110m) y una pluralidad de sub-unidades
de cabecero (110s), de tal forma que dichas unidades de cabecero
principales (110m) y dichas sub-unidades de cabecero
(110s) tienen un elemento central (118) que presenta una cara
superior (118a) y una cara inferior o de fondo (118b); una
pluralidad de cajeados o entalladuras (120) en una de las caras
superior (118a) y de fondo (118b);
una pluralidad de salientes (122) en la otra de
las caras superior (118a) y de fondo (118b) de dicho elemento
central (118), en correspondencia con dicha pluralidad de
entalladuras (120), de tal modo que dichos salientes (122) de cada
una de dicha sub-unidad de cabecero (110s) y dicha
unidad de cabecero principal (110m) están configurados para
acoplarse a dichas entalladuras correspondientes (120) de una unidad
de cabecero adyacente (110, 2700);
un primer elemento de extremo (112), dispuesto
en uno de los extremos de dicho elemento central (118);
un segundo elemento de extremo (114), dispuesto
en el otro extremo de dicho elemento central (118);
de tal modo que dicho primer elemento de extremo
(112) define un primer conducto pasante (116a) que se extiende a
través de dicho primer elemento de extremo (112), y dicho segundo
elemento de extremo (114) define un segundo conducto pasante (116b)
que se extiende a través de dicho segundo elemento de extremo (114),
de manera que dichos conductos pasantes (116) están configurados
para recibir dicho elemento de refuerzo activo (115); y
un elemento de enclavamiento (140), acoplado a
dicha pila (101, 2701) de cabeceros en uno de dichos puntos de
enclavamiento (111).
97. El método de acuerdo con la
reivindicación 95, que comprende:
impartir una porción de la carga aplicada a la
construcción modular (800) antes del tensado ulterior de dicho
elemento de refuerzo activo (115), de tal manera que éste imparte
una fuerza de pretensado correspondiente en el seno de dicha pila
(101, 2701) de cabeceros;
proporcionar unidades de cabecero adicionales
(110, 2700) a al menos una de dichas pilas (101, 2701) de cabeceros;
y
repetir la etapa de tensado ulterior tras la
aplicación de otra porción de la carga aplicada.
98. El método de acuerdo con la
reivindicación 79, que comprende adicionalmente:
construir una pluralidad de pilas (2401) de
cierre de esquina sobre la cimentación (500, 1450), de tal modo que
cada una de dichas pilas (2401) de cierre de esquina esté compuesta
de una pluralidad de unidades (2400) de cierre de esquina;
acoplar un segundo elemento de refuerzo activo
(115) a cada una de dichas pilas (2401) de cierre de esquina; y
solicitar o tensar ulteriormente dicho segundo
elemento de refuerzo activo (115) de tal forma que éste imparta una
fuerza de pretensado correspondiente en el seno de dicha pila (2401)
de cierre de esquina.
99. El método de acuerdo con la
reivindicación 98, en el cual la etapa de construir las pilas (2401)
de cierre de esquina comprende:
apilar una pluralidad de unidades (2400) de
cierre de esquina, de tal manera que dichas unidades (2400) de
cierre de esquina tienen un elemento de cuerpo (2412) que presenta
una cara superior (2412a) y una cara inferior o de fondo (2412b); y
una pluralidad de cajeados o entalladuras en una de las caras
superior (2412a) y de fondo (2412b); una pluralidad de salientes en
la otra de las caras superior (2412a) y de fondo (2412b) de dicho
elemento de cuerpo (2412), en correspondencia con dicha pluralidad
de entalladuras, de tal modo que dichos salientes de cada una de
dichas unidades (2400) de cierre de esquina están configurados para
acoplarse en dichas entalladuras correspondientes de una unidad
adyacente (2400) de cierre de esquina;
un elemento de juntura (2414), que tiene una
cara superior (2414a) y una cara inferior o de fondo (2414b),
dispuestas en uno de los extremos de dicho elemento de cuerpo
(2412), de tal manera que dicho elemento de juntura (2414) define un
conducto pasante (2416) que se extiende a través de dicho elemento
de juntura (2414), de modo que dicho conducto pasante (2416) está
configurado para recibir dicho elemento de refuerzo activo (115);
y
un elemento de enclavamiento (140), acoplado a
dicha pila (101, 2701) de cabeceros.
100. El método de acuerdo con la
reivindicación 99, en el cual dicha etapa de acoplamiento
comprende:
colocar previamente dicho elemento de refuerzo
activo (115) dentro de la cimentación (500, 1450);
suministrar dichas unidades (2400) de cierre de
esquina sobre dicho elemento de refuerzo activo (115), de tal modo
que dicho elemento de refuerzo activo (115) pasa a través de dicho
conducto pasante (2416); y
asegurar dicho elemento de refuerzo activo (115)
a la pila (2401) de cierre de esquina.
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