anclajes soil nailing

3PRESENTACIN

Esta Gua para el diseo y la ejecucin de anclajes al terreno en obras de carretera ha sido ela-borada por la Direccin Tcnica de la Direccin General de Carreteras con la valiosa colaboracinde la Asociacin de Empresas de la Tecnologa del Suelo y Subsuelo (AETESS) y constituye un do-cumento tcnico ms, integrado en el esfuerzo de divulgacin de ideas, armonizacin de conceptosy normalizacin tecnolgica que la Direccin General de Carreteras viene realizando en estos lti-mos aos.

La Direccin de los trabajos ha correspondido a D. Jess Santamara Arias, Ingeniero Jefe delServicio de Geotecnia de la Direccin General de Carreteras con la ayuda de D. lvaro Parrilla Al-caide y D. Fernando Moreu Mesa, Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos del Estado.

El equipo redactor ha estado constituido por D. Carlos Oteo Mazo, profesor de la UniversidadPolitcnica de Madrid, como responsable del mismo, y por D. Jos Luis Fernndez Salso. La su-pervisin interna de AETESS ha sido realizada a travs de su Comit Tcnico interviniendo activa-mente en la misma D. Pedro R. Sola Casado, como presidente, D. Ferrn Biosca, D. Jos M Echa-ve, D. Jos M Herrador, D. Domingo Fernndez y D. Julio Retuerto, miembros del referido Comit,todos ellos Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos reconocidos especialistas en Geotecnia.

Este documento trata de describir una serie de reglas de buena prctica que conviene tener encuenta en el diseo y construccin de anclajes en obras de carretera. An cuando lo especificadoen la presente publicacin no resulta de obligado cumplimiento, se recomienda su uso en obras dela Direccin General de Carreteras, sin perjuicio de la adopcin de otras medidas que, circunstan-cias particulares de la obra o proyecto, pudiesen aconsejar en cada caso.

La experiencia derivada de la construccin y seguimiento de este tipo de elementos construc-tivos permitir en el futuro matizar y completar los criterios recogidos en esta Gua. Se invita puesal anlisis crtico de su contenido y al envo de cuantas sugerencias o comentarios se estimen opor-tunos al Servicio de Geotecnia de la Direccin General de Carreteras; P de la Castellana 67; 28071MADRID, e-mail: [email protected]

Madrid, enero de 2001

EL DIRECTOR GENERAL DE CARRETERAS

ANTONIO J. ALONSO BURGOS

5NDICE

1. Introduccin ................................................................................................................................................. 7

1.1. Alcance ................................................................................................................................................ 71.2. Nomenclatura ..................................................................................................................................... 7

2. Tipos de anclajes considerados en esta Gua. Materiales y productos ................................................ 11

2.1. Clasificacin y recomendaciones de uso ........................................................................................ 112.2. Materiales constituyentes de los anclajes ....................................................................................... 17

2.2.1. Generalidades ........................................................................................................................ 172.2.2. Aceros ..................................................................................................................................... 172.2.3. Lechadas de cemento ........................................................................................................... 18

2.3. Sistemas y materiales de proteccin contra la corrosin ............................................................. 182.3.1. Introduccin ........................................................................................................................... 182.3.2. Sistemas de proteccin considerados en esta Gua ......................................................... 182.3.3. Materiales de proteccin considerados en esta Gua ....................................................... 20

2.3.3.1. Elementos de proteccin ...................................................................................... 202.3.3.2. Materiales de proteccin ...................................................................................... 212.3.3.3. Otros elementos .................................................................................................... 22

2.3.4. Colocacin de los materiales y sistemas de proteccin ................................................... 22

3. Diseo de los anclajes ................................................................................................................................. 23

3.1 Introduccin ........................................................................................................................................ 233.2 Criterios de estabilidad a considerar ............................................................................................... 23

3.2.1. Equilibrio global .................................................................................................................... 233.2.2. Equilibrio local ....................................................................................................................... 23

3.2.2.1. Roturas en la cabeza o en la estructura a anclar ............................................... 253.2.2.2. Evaluacin de la estabilidad del propio anclaje ................................................ 25

3.2.2.2.1. Mayoracin de las cargas actuantes ................................................ 253.2.2.2.2. Comprobacin de la tensin admisible del acero .......................... 263.2.2.2.3. Comprobacin del deslizamiento del tirante en la lechada, dentro

del bulbo ............................................................................................. 263.2.2.2.4. Comprobacin de la seguridad frente al arrancamiento del bulbo 26

4. Ejecucin de los anclajes ............................................................................................................................ 31

4.1. Operaciones ........................................................................................................................................ 314.2. Fabricacin, transporte, almacenamiento de los tirantes ............................................................. 314.3. Perforacin de los taladros ............................................................................................................... 31

4.3.1. Dimetros y profundidades .................................................................................................. 314.3.2. Tolerancias ............................................................................................................................. 334.3.3. Sistemas de perforacin ....................................................................................................... 33

4.4. Instalacin de los tirantes ................................................................................................................. 334.5. Inyeccin del anclaje ......................................................................................................................... 34

4.5.1. Objetivos ................................................................................................................................ 344.5.2. Proceso de inyeccin ............................................................................................................ 344.5.3. Inyeccin previa .................................................................................................................... 344.5.4. Reinyecciones ........................................................................................................................ 35

4.6. Tesado del anclaje ............................................................................................................................. 354.7. Acabados ............................................................................................................................................ 354.8. Protocolo y partes de trabajo ........................................................................................................... 36

5. Pruebas y ensayos. Seguimiento y control .............................................................................................. 39

5.1. Tipologa ............................................................................................................................................. 395.2. Ensayos de investigacin .................................................................................................................. 405.3. Ensayos de adecuacin ..................................................................................................................... 405.4. Ensayos de aceptacin ...................................................................................................................... 405.5. Mtodos de ensayo ........................................................................................................................... 41

5.5.1. Mtodo de los ciclos incrementales de carga con control del desplazamiento de la ca-beza por fluencia (NLT-257) .................................................................................................. 41

5.5.2. Mtodo de las fases incrementales de carga con control del desplazamiento de la ca-beza por fluencia (NLT-258) ................................................................................................. 42

5.6. Cargas mximas a aplicar ................................................................................................................. 435.7. Comprobacin de la longitud libre equivalente ............................................................................. 43

6. Medicin y abono ........................................................................................................................................ 45

7. Bibliografa ................................................................................................................................................... 47

8. Apndices ..................................................................................................................................................... 49

8.1. APNDICE A: Procedimientos de medida del aislamiento elctrico ............................................ 498.2. APNDICE B: Grado de alteracin de las rocas, segn la Sociedad Internacional de Mecnica

de Rocas, ISRM (1981) ...................................................................................................................... 508.3. APNDICE C: Texto ntegro de las normas NLT 257 Y NLT 258. Ensayos de puesta en carga

de anclajes .......................................................................................................................................... 51

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71.1. ALCANCE

Esta Gua se refiere al diseo y a las condiciones mnimas exigibles durante la ejecucin de an-clajes al terreno (en estructuras de contencin, estribos de puente, actuaciones sobre laderas, etc.),tanto provisionales como permanentes.

Recoge las diferentes tipologas y fases que pueden distinguirse durante la ejecucin de un an-claje: la perforacin del taladro en el terreno, la tipologa del tirante con sus protecciones contra lacorrosin, su colocacin en el terreno, la inyeccin con sus correspondientes materiales, y el tesa-do para su puesta en carga.

Recoge asimismo el diseo del anclaje, en cuanto a las necesidades de capacidad resistentede sus materiales constituyentes y del terreno adherente.

Se consideran los tipos de anclajes ms frecuentes en Espaa, cuyos tirantes estn constitui-dos por cables o barras de acero, con independencia de su vida til, cuyos esfuerzos se transmitenal terreno mediante inyeccin de lechada de cemento.

No obstante, los anclajes permanentes en ambiente marino, o en terrenos claramente agresi-vos por otras causas, adems de lo establecido en esta Gua, requerirn un estudio especial respectoa la estabilidad de las lechadas de cemento y las protecciones contra la corrosin. Por otra parte,los anclajes fijados al terreno con dispositivos mecnicos, o cartuchos de resina, tambin requeri-rn un estudio especfico adicional de la parte que transfiere la carga al terreno.

En todo lo que sigue se estar, adems de lo indicado en esta Gua, a lo prescrito en el art-culo 675 Anclajes del Pliego de Prescripciones Tcnicas Generales para Obras de Carreteras y Puen-tes (PG-3)(1).

1.2. NOMENCLATURA

En este documento se usan, entre otras, las siguientes definiciones:

Adherencia lmite del bulbo del anclaje: Tambin llamada de arrancamiento, es la ca-pacidad mxima unitaria del terreno que rodea el bulbo frente al deslizamiento de ste. Su inte-gracin es la capacidad externa del anclaje (Apartado 3.2).

Anclaje: Elemento capaz de transmitir esfuerzos de traccin desde la superficie del terrenohasta una zona interior del mismo. Consta bsicamente de cabeza, zona libre y bulbo o zonade anclaje (Figura 1.1).

Anclaje activo: Un anclaje sometido a una carga de tesado, despus de su ejecucin, no in-ferior al 50% de la mxima prevista en proyecto (Apartado 2.1).

1INTRODUCCIN

(1) Vase: Orden FOM 1382/2002 de 16 de mayo (BOE de 11 de junio y correccin de erratas en BOE del 26 de no-viembre de 2002), por la que se actualizan determinados artculos del pliego de prescripciones tcnicas genera-les para obras de carreteras y puentes relativos a la construccin de explanaciones, drenajes y cimentaciones.

8Anclaje pasivo: Un anclaje sometido a una carga inicial baja, normalmente comprendida en-tre el 10 y el 25% de la mxima prevista en proyecto para el mismo (Apartado 2.1).

Anclaje permanente: Anclaje cuya vida til se considera superior a dos aos. (Apartado 2.1)

Anclaje provisional o temporal: Anclaje cuya vida til no es superior a dos aos. En casode ambientes y/o terrenos especialmente agresivos (p. e. ambiente marino, terrenos yesiferos, te-rrenos con sal gema, terrenos contaminados con queroseno o pesticidas, etc.) este periodo deberser reducido, de acuerdo con lo establecido en proyecto (Apartado 2.1).

Anclaje retesable: Un anclaje que permite operaciones que varen su carga durante su vidatil (Apartado 2.1).

Anclaje no retesable: Un anclaje que no permite operaciones que varen su carga (Aparta-do 2.1).

Bulbo: Tambin llamado zona de anclaje, es la parte en que el anclaje se adhiere al terrenoy le transmite su carga, generalmente mediante la lechada, y que se tiene en cuenta a efectos re-sistentes (Figura 1.1).

Cabeza, o cabezal del anclaje: Parte externa del anclaje capaz de transmitir la carga del ti-rante a la superficie del terreno o a la estructura a anclar. Esta zona se compone a su vez normal-mente de: placa de reparto, cuas o tuercas, portacuas y proteccin. Incluye la transicina la zona libre (Figura 1.1).

Capacidad externa del anclaje: Carga que produce el deslizamiento continuo del bulbo bajocarga constante (Apartados 3.2 y 5.6).

Capacidad interna del anclaje: Carga correspondiente al limite de rotura del tirante del an-claje (Apartados 3.2 y 5.6).

Caperuza: Elemento metlico o de plstico utilizado para proteger la cabeza de los anclajespermanentes. (Apartado 2.3.3)

Carga critica de deslizamiento: Es la carga a partir de la cual se produce en los ensayos,fundamentalmente de investigacin, un cambio brusco en la velocidad de deslizamiento (Aparta-do 5.1).

Carga nominal: Es la carga de Proyecto, normalmente obtenida en los clculos de estabilidadde la estructura anclada (Apartado 3.1).

Carga de prueba: Es la carga mxima a la que se somete un anclaje durante un ensayo (Apar-tado 5.1).

Carga de referencia o inicial: Es la carga a partir de la cual se inicia la medida de alarga-mientos o deformaciones. Suele ser el 10% de la carga de prueba (Apartado 5.1).

Carga residual: Es la carga que se mide en cualquier momento de la vida til del anclaje.Suele variar con el tiempo por efecto de prdidas de carga diferidas o movimientos de la estructu-ra (Apartado 5.1).

Carga de tesado: Tambin llamada de trabajo o de bloqueo, es la carga aplicada al ancla-je despus de completar el tesado y una vez bloqueadas las cuas. Es recomendable que sea algoinferior a la nominal del anclaje (Apartado 5.4).

Centrador: Elemento solidario al tirante para asegurar su recubrimiento. (Apartado 4.4).

Coeficientes de mayoracin: Son las magnitudes por las que se multiplica la carga nomi-nal del anclaje, para tener en cuenta la situacin de clculo y el tipo de obra y de esfuerzo actuan-te (Apartado 3.2).

Coeficientes de minoracin: Son las magnitudes por las que se dividen los parmetros re-sistentes del tirante y del bulbo, teniendo en cuenta el tipo de anclaje (Apartado 3.2).

Ensayo de aceptacin o recepcin: Ensayo de carga realizado una vez concluido cada an-claje en el que deben confirmarse los criterios de recepcin definidos en proyecto (Apartado. 5.4)

Ensayo de adecuacin: Tambin llamado de idoneidad o control; ensayo de carga reali-zado en condiciones idnticas a la de los anclajes de la obra, en el que se trata de definir al menosla capacidad para soportar la carga de prueba y las prdidas de tensin hasta la misma, as comola longitud libre (Apartado 5.3).

Ensayo de investigacin: Ensayo de carga previo a la ejecucin de los anclajes de la obra,mediante el que tratan de definirse fundamentalmente la resistencia del bulbo en el contacto terre-no-lechada, la longitud libre aparente y la carga crtica de fluencia del mismo (Apartado 5.2).

Inyeccin: Proceso de la ejecucin de un anclaje, que permite transmitir la carga del tiranteal terreno a travs de la zona de bulbo. Siempre se efecta en la perforacin, antes del tesado delanclaje (Apartado 4.5.2).

Inyeccin previa: Inyeccin realizada para rellenar el taladro cuando se observan perdi-das importantes en la inyeccin de los anclajes (normalmente superiores a tres veces su volu-men terico). En este proceso a veces se sustituye la lechada por mortero de cemento (Aparta-do 4.5.3).

Inyeccin repetitiva (IR): Inyeccin efectuada normalmente a travs de latiguillos o circui-tos globales con vlvulas, con un nmero de reinyecciones generalmente no superior a dos, reali-zada para mejorar la capacidad del anclaje en su bulbo (Apartado 2.1 y figura. 2.4).

Inyeccin repetitiva y selectiva (IRS): Inyeccin efectuada normalmente a travs de tubosmanguito, separados no ms de un metro. Esta inyeccin debe hacerse, generalmente, ms de dosveces y en manguitos seleccionados. Mejoran la capacidad del bulbo del anclaje al permitir realizarinyecciones de zonas concretas del mismo, controlando la presin y la admisin (Apartado 2.1 y fi-gura 2.5).

Inyeccin nica global (IU): Inyeccin efectuada en una sola fase para rellenar el taladro dela perforacin. Se realiza normalmente a travs de un tubo flexible solidario con el tirante (Aparta-do 2.1 y figura 2.3).

Juntas tricas: Elementos empleados para sellar la zona de transicin de la cabeza a la zonalibre (Apartado 2.3.3).

Longitud libre aparente: Longitud terica de la zona libre de un anclaje obtenida en un en-sayo de puesta en carga segn las leyes de la elasticidad, a partir de las fuerzas aplicadas, las de-formaciones elsticas observadas y las caractersticas geomtricas y mecnicas del tirante (Captu-lo 5).

Manguito termo-retrctil: Elemento que se contrae con el calor y que sirve para sellar losextremos de los tubos o vainas (Apartado 2.3.3).

Placa de reparto: Elemento generalmente metlico que reparte los esfuerzos del anclaje a laestructura (Apartado 3.2 y figura 1.1).

Separador: Elemento solidario al tirante para asegurar el trabajo independiente de sus ele-mentos (Figura 2.1).

Tesado: Operacin en la cual se transmite una tensin al tirante, y de ste al terreno a travsdel bulbo. Durante la misma se debe controlar la curva alargamiento-carga (Apartado 4.6).

Tirante: Elemento del anclaje, constituido por cables o barra de acero de alta resistencia, quetransmite la carga desde la cabeza al bulbo (Figura 1.1).

Tubo corrugado: Elemento cilndrico, generalmente de plstico, que se utiliza como protec-tor anticorrosin en los anclajes. (Apartado 2.3).

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INTRODUCCIN

Vaina: Elemento normalmente de plstico, que se emplea como protector anticorrosin de losanclajes (Apartado 2.3 y figura 2.1).

Volumen normal: Cantidad mxima de lechada que es previsible que sea necesario inyectarpara la ejecucin de un anclaje. Depender fundamentalmente de las caractersticas del terreno cir-cundante, y a efectos de este documento puede limitarse en unas tres veces el volumen terico deinyeccin (Captulo 6).

Zona libre o longitud libre: Es la parte del anclaje situada entre la cabeza y el bulbo o zonade anclaje, dotada de libre alargamiento (Figura 1.1).

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FIGURA 1.1. CROQUIS DE UN ANCLAJE

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2TIPOS DE ANCLAJES CONSIDERADOS EN ESTA GUA.MATERIALES Y PRODUCTOS

2.1. CLASIFICACIN Y RECOMENDACIONES DE USO

Los anclajes se clasifican, segn el nivel de carga inicial que se les aplica, en activos y pasi-vos. A los primeros se les somete a una carga de tesado, despus de su ejecucin, generalmentedel mismo orden de magnitud que la mxima prevista en proyecto, y nunca inferior al 50% de estaltima, mientras que a los segundos se les deja con una carga inicial baja, aunque nunca inferior al10 % de la mxima de proyecto, que adquieren normalmente por los movimientos de la estructura.Esta Gua se refiere principalmente a los anclajes activos.

Tambin, en funcin de los elementos constituyentes de los tirantes, se clasifican en anclajesde cables o anclajes de barra.

Otra clasificacin que debe hacerse es atendiendo a su vida til, as, se denomina anclaje per-manente al proyectado para una vida superior a los dos aos, y anclaje provisional al que debeactuar durante un periodo inferior a esos dos aos, o menor en el caso de ambientes y/o terrenosespecialmente agresivos. En la figura 2.1 se incluye el croquis de un anclaje provisional, y en la 2.2un detalle de la cabeza de un anclaje permanente.

En cuanto a la facultad de efectuar operaciones que varen la carga sobre los anclajes durantesu vida til, se clasifican en retesables y no retesables.

Finalmente tambin se clasifican, segn se efecte o no la reinyeccin del bulbo, como: deinyeccin nica global (IU), de inyeccin repetitiva (IR) o de inyeccin repetitiva y selecti-va (IRS). En las figuras 2.3, 2.4 y 2.5 se incluyen croquis de los procedimientos de inyeccin IU, IRe IRS de los anclajes.

La nomenclatura de los anclajes contemplados en esta Gua es la siguiente:

VIDA TIL Y TIPO DE INYECCIN TIRANTE DE CABLES TIRANTE DE BARRA

Provisional con inyeccin nica global (IU) Tipo 1 Tipo 5

Provisional con inyeccin repetitiva (IR) Tipo 2A Tipo 6A

Provisional con inyeccin repetitiva y selectiva (IRS) Tipo 2B Tipo 6B

Permanente con inyeccin nica global (IU) Tipo 3 Tipo 7

Permanente con inyeccin repetitiva (IR) Tipo 4A Tipo 8A

Permanente con inyeccin repetitiva y selectiva (IRS) Tipo 4B Tipo 8B

Las reinyecciones, o inyecciones repetitivas en varias fases tienen por objeto aumentar la ca-pacidad del anclaje en la zona de bulbo. Los parmetros de presin y caudal deben definir-se en el Proyecto.

Los anclajes del tipo IU suelen ser los ms adecuados en rocas, terrenos cohesivos muy du-ros y suelos granulares.

Los anclajes del tipo IR se emplean generalmente en rocas fisuradas blandas y en aluvialesgranulares gruesos e incluso finos.

Los del tipo IRS se recomiendan en suelos con predominio de finos y de consistencia me-dia-baja.

Los anclajes de cable son preferibles frente a los de barra en terrenos que puedan sufrir mo-vimientos, para evitar una rigidez excesiva en la cabeza que pueda llegar a su rotura, y cuan-do hay que absorber acciones que requieran gran capacidad.

En los anclajes por encima de la horizontal, en que pueden existir problemas de estabilidaddel taladro, o de obturacin durante la inyeccin, es conveniente inyectar a presin en va-rias fases (tipos IR o IRS).

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FIGURA 2.1. CROQUIS DE UN ANCLAJE PROVISIONAL

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TIPOS DE ANCLAJES CONSIDERADOS EN ESTA GUA. MATERIALES Y PRODUCTOS

FIGURA 2.2. CROQUIS DE LA CABEZA DE UN ANCLAJE PERMANENTE

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FIGURA 2.3. PROCEDIMIENTO DE INYECCIN NICA GLOBAL (ANCLAJES IU) (TIPOS 1, 3, 5 Y 7)

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FIGURA 2.4. PROCEDIMIENTOS DE INYECCIN REPETITIVA (ANCLAJES IR) (TIPOS 2A, 4A, 6A Y 8A)

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FIGURA 2.5. PROCEDIMIENTO DE INYECCIN REPETITIVA Y SELECTIVA (ANCLAJES IRS) (TIPOS 2 B, 4 B, 6 B Y 8 B)

2.2. MATERIALES CONSTITUYENTES DE LOS ANCLAJES

2.2.1. GENERALIDADES

A efectos de este documento los materiales constituyentes de los anclajes se consideran ade-cuados si cumplen adems de la normativa obligatoria relativa a cada uno de ellos, los requisitosque se citan en los siguientes apartados.

No se emplearn piezas correspondientes a sistemas de ejecucin diferentes (patentados pordiferentes empresas) en tramos homogneos de estructura, ni tampoco aquellas que no tengan ga-rantizada su inalterabilidad durante la vida til de las obras.

2.2.2. ACEROS

El acero de los tirantes deber cumplir, en cuanto a su calidad y resistencia, lo especificado tan-to en la normativa nacional, fundamentalmente EHE y PG-3, como en la europea, Eurocdigo 2, ola que la sustituya en su caso.

El Contratista deber facilitar al Director de las Obras toda la informacin de carcter tc-nico e identificativo de todas las partidas de acero que se vayan a utilizar en la obra de referen-cia.

La cabeza del anclaje debe permitir tesar el tirante hasta la carga de prueba, o carga inicial.Deber asimismo ser capaz de absorber el 100% de la traccin correspondiente al limite de roturadel acero.

Cuando est previsto en el Proyecto, permitir un destesado y un posterior tesado del anclajeas como, en su caso, la inclusin de clulas de medida de tensin de anclaje.

Debern admitirse desviaciones angulares del tirante, respecto a una direccin normal a lacabeza, de hasta tres grados sexagesimales (3) a una carga del 97% del limite elstico del tiran-te. Adems se dispondrn los elementos necesarios para transmitir la carga del tirante a la es-tructura.

La calidad de los aceros de los tirantes de los anclajes ser al menos la especificada en latabla 2.1.

Normalmente las tensiones de trabajo de estos aceros son del 60 % de su lmite elstico en losanclajes permanentes y del 75 % en los anclajes provisionales.

No se permitirn empalmes de los tirantes en la zona de bulbo del anclaje, salvo justificacinespecfica en los tirantes de barra y con un dimetro de perforacin adecuado. Dichos empalmesno interferirn ni en el libre alargamiento ni en la proteccin anticorrosin. En particular, segn seespecifica en el epgrafe 675.2.3 del PG-3: Ser necesario que la armadura no lleve manguito al-guno en la zona de bulbo

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TABLA 2.1. PRINCIPALES CARACTERSTICAS MECNICAS DE LOS ACEROS (MPa)

TIPO DE TIRANTE LIMITE ELSTICO CARGA UNITARIA DE ROTURA(MPa) (MPa)

Barra tipo DW (Diwidag) o similar 850 1.050

Barra tipo Gewi o similar 500 550

Cables 1.710 1.910

Los tirantes en la zona de bulbo pueden ser barras corrugadas, cables (o trenzas). Slo en ca-sos excepcionales, previa justificacin adecuada y con la autorizacin del Director de las Obras, sepodrn emplear aceros lisos ayudados con dispositivos especiales.

Se colocarn los centradores necesarios que garanticen la correcta colocacin del tirante, delos elementos de proteccin contra la corrosin y del resto de los elementos en la perforacin; s-tos no deben impedir el flujo correcto de la inyeccin. El recubrimiento mnimo entre el elementometlico y el terreno ser de 10 mm. Asimismo, se dispondrn los separadores precisos para ase-gurar el funcionamiento de los elementos del tirante.

2.2.3. LECHADAS DE CEMENTO

Las lechadas de cemento utilizadas en la proteccin anticorrosin en contacto con las ar-maduras, debern tener una dosificacin agua/cemento (a/c) no superior a 0,4 para limitar el agualibre.

Las lechadas empleadas en la formacin del bulbo, dependiendo de las caractersticas del te-rreno, se dosificarn con una relacin agua/cemento (a/c) comprendida entre 0,4 y 0,6, salvo indi-cacin contraria del Director de las Obras.

El cemento ser resistente a la presencia de sustancias agresivas en el terreno (p.e. sulfatos).Son de aplicacin la vigente Instruccin para la Recepcin de Cementos RC, la EHE y el PG-3.

Previa autorizacin del Director de las Obras, y siempre que no sean dainos al tirante y a lainyeccin, se podrn utilizar aditivos para aumentar la manejabilidad y compacidad de la lechada,para reducir el agua libre y la retraccin y para acelerar el fraguado. No deben contener ms de un0,1% en peso de cloruros, sulfatos o nitratos.

Si fuera necesario, y para limitar las perdidas en la perforacin, se podr incorporar arena alas lechadas de cemento. En este caso debe ensayarse previamente la mezcla para estudiar su in-yectabilidad.

2.3. SISTEMAS Y MATERIALES DE PROTECCIN CONTRA LA CORROSIN

2.3.1. INTRODUCCIN

Todos los elementos de acero sometidos a traccin estarn protegidos contra la corrosin du-rante toda su vida til. Este periodo determina la clase de proteccin:

Menos de dos aos, o un periodo inferior en el caso de ambientes y/o terrenos especial-mente agresivos: anclajes provisionales.

Ms de dos aos: anclajes permanentes.

2.3.2. SISTEMAS DE PROTECCIN CONSIDERADOS EN ESTA GUA

A efectos de este documento, en los anclajes provisionales se consideran adecuados nica-mente los tipos de proteccin contra la corrosin de los tirantes, y de otros elementos, indicadosen la tabla 2.2.

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En los anclajes permanentes la proteccin deber garantizar una barrera continua de mate-rial anticorrosin entre el tirante y el terreno, de forma que no se deteriore durante el periodo pre-visto de utilizacin del anclaje. Las protecciones, en este caso, sern las dadas en la tabla 2.3.

TABLA 2.2. PROTECCIN ANTICORROSIN EN ANCLAJES PROVISIONALES

ZONA DELANCLAJE SISTEMA DE PROTECCIN

Zona de bulbo Tirante rodeado de lechada de cemento con 10 mm de recubrimiento

Zona Libre Uno de entre Cada tendn, o la barra, rodeado de una vaina de plastico terminada enlos que se una junta estancacitan:

Cada tendn, o la barra, rodeado de una vaina de plastico rellena de ma-terial anticorrosin

Todos los tendones rodeados por un tubo de plstico relleno de materialanticorrosin

Enlace entrecabeza y zona Un tubo de plstico solidario a la placa que recubra el tubo o vainas de la zona librelibre

Cabeza Revestimiento no fluido formado de productos anticorrosin (con o sin caperuza metlica ode plstico), y sin que afecte a los elementos de bloqueo. En zonas de riesgo frente agresio-nes mecnicas se recomienda proteger la cabeza con caperuza metlica o de plstico.

TABLA 2.3. PROTECCIN ANTICORROSIN EN ANCLAJES PERMANENTES

ZONA DELANCLAJE SISTEMA DE PROTECCIN

Zona de bulbo Uno de entre Un tubo corrugado de plstico conteniendo el tirante, con vaina estanca los que se entre la lechada de cemento que protege el tirante y la inyeccin del bul-citan: bo. El espesor mnimo de lechada entre tirante y tubo ser de 5 mm.

Un tubo corrugado de plstico conteniendo el tirante, preinyectado conlechada de cemento. El espesor mnimo de lechada entre tirante y tuboser de 5 mm.

Dos tubos concntricos corrugados conteniendo el tirante, preinyectados, lazona central y el espacio anular, con un producto viscoso de proteccin ocon lechada de cemento. El espesor mnimo de recubrimiento ser de 5 mm.

Zona Libre Uno de entre Una vaina de plstico por tendn, rellena de un producto viscoso de pro-los que se teccin.Ms A, B C de la relacin siguientecitan:

Una vaina de plstico por tendn, rellena de lechada de cemento.Ms A B

Una vaina de plstico comn al tirante, rellena de lechada de cemento.Ms B de la relacin siguiente

A) Un tubo de plstico comn al tirante, relleno de producto viscoso an-ticorrosin

B) Un tubo de plstico comn al tirante, con los extremos soldados y es-tancos a la humedad

C) Un tubo de plstico comn al tirante, relleno de lechada de cemento

Enlace entre Un tubo metlico, o de plstico, estanco y solidario a la placa del anclaje. Se unir decabeza y zona forma estanca, o se emplearan juntas tricas, al tubo de plstico exterior de la zona li-libre bre. Se rellenara de lechada de cemento o un producto viscoso de proteccin.

Cabeza Caperuza metlica revestida o galvanizada, de 3 mm de espesor mnimo de pared, o ca-peruza rgida de plstico, de al menos 5 mm de espesor de pared, fijada a la placa de apo-yo. Se rellenar de un producto viscoso contra la corrosin y junta de estanqueidad.

Los productos viscosos de proteccin contra la corrosin debern cumplir los requisitos mni-mos indicados en la tabla 2.4.

2.3.3. MATERIALES DE PROTECCIN CONSIDERADOS EN ESTA GUA

2.3.3.1. Elementos de proteccin

Las vainas y tubos de plstico si fueran de polipropileno o de polietileno de alta densidaddebern ser continuas, impermeables, no frgiles y resistentes a los rayos ultravioletas, durante sualmacenamiento, transporte y puesta en obra. Sus uniones debern ser estancas al agua, y el se-llado ser por contacto directo o mediante juntas de sellado.

Si se utiliza PVC poli (cloruro de vinilo) ser resistente al envejecimiento y no producir clo-ro libre.

El espesor mnimo de una vaina externa corrugada, que contenga una o varias armaduras, serde 1 mm para un dimetro interior menor de 8 cm, de 1,5 mm para dimetro interior comprendido

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TABLA 2.4. REQUISITOS DE LOS PRODUCTOS VISCOSOS DE PROTECCIN CONTRA LA CORROSIN

PROPIEDAD UNIDADES MTODO DE ENSAYO VALORESDE ACEPTACIN

Contenido en azufre libre, sulfa- ppm DIN 51759 50tos, sulfuros ASTM D130

Contenido en iones cloruro, nitra- ppm ASTM D512 50to, nitrito, tiocianato DIN 51576

Resistividad elctrica . cm DIN 53483 109

Absorcin de agua, 0,1N KOH, % DIN 53495 2despus de 30 das

Acidez mg KOH/g DIN 53401 5ASTM D94

Desaceitado sobre papel filtro a Dimetro en mm No existe normativa. Muestra 20 g en tubo 550 C, 24 horas. Dimetro de la abierto de 20/24 mm de dimetro y 30 mm mancha de aceite de altura ( = 20/24 mm; H = 30 mm)

Profundidad de penetracin du- mm No existe normativa. Muestra similar a la 2rante el ensayo de desaceitado, del ensayo de desaceitadoen una lechada de cemento endu-recido de un espesor de 5 mm, a50 C, despus de 7 das

Estabilidad trmica, 24 horas, n- C. Conducto de 26 x 18 mm, con una inclina- 40mero de gotas de aceite sobre el Aparicin de gotas cin del 10% y con un tamiz de 0,5 mm en tamiz para un aumento de tem- de aceite la extremidad inferior, relleno con la mues-peratura de 10 C, cada 2 horas tra

Punto de gota C DIN 51801 60

Proteccin contra la oxidacin. Bri- Determinacin Vase UNE EN 1537 Sinsa marina 5% ClNa durante 168 h visual corrosina 35 C

Idem a 40 C % Vase UNE EN 1537 5

entre 8 y 12 cm, y de 2 mm para dimetros interiores superiores a 12 cm. En tubos lisos el espesorser 1 mm mayor que los anteriores, o ir reforzado en proporcin equivalente.

En los tubos internos corrugados el espesor mnimo ser de 0,8 mm, y si el tubo interno esliso, dicho espesor mnimo ser de 1 mm.

Salvo aprobacin expresa en otro sentido por parte del Director de las Obras, si los tubos ovainas de plstico transmiten cargas, como ocurre en la zona de bulbo, deben ser corrugados conla amplitud y frecuencia de corrugas suficientes para transferir las cargas sin presentar desliza-miento.

Deben comprobarse en todo caso las magnitudes anteriores. Asimismo debe ensayarse la in-tegridad de la barrera de proteccin a traccin, aplicando en laboratorio al tirante, a la lechada deproteccin y a los tubos o vainas unas tensiones idnticas a las de servicio del anclaje, y observandolas fisuras de la lechada y de los tubos.

Cuando se confa la proteccin a un solo tubo corrugado de plstico en un anclaje perma-nente, es conveniente efectuar ensayos para verificar la integridad del tubo a lo largo de todo elanclaje. Estos ensayos sern de resistencia elctrica, realizados despus de la inyeccin pero an-tes de la puesta en carga. Se debe garantizar el aislamiento de los tendones con respecto al te-rreno.

El ensayo de resistencia elctrica (ERM I) consiste en conectar el polo positivo de una bateraal tirante del anclaje y el polo negativo a tierra. Aplicando una tensin de 500 V de corriente conti-nua, el aislamiento del tubo es aceptable si la resistencia elctrica supera los valores especificadosen el apndice A.

En el protocolo de ejecucin, que se presentar al Director de las Obras, se contemplar el n-mero de estos ensayos a realizar, que deber ser igual, al menos, al de ensayos de investigacin yadecuacin (ver apartados 5.2 y 5.3).

Se podrn utilizar manguitos termo-retrctiles para sellar en sus extremos a las vainas otubos que confinan los productos anticorrosin que recubren al tirante. El calentamiento de estemanguito no debe alterar el plstico de otros tubos o vainas que pudieran existir.

El porcentaje de retraccin debe ser suficiente para evitar huecos a largo plazo. El espesor m-nimo de los manguitos, despus de la retraccin, no debe ser inferior a 1 mm.

Para sellar se podrn emplear juntas tricas para evitar la perdida hacia el exterior del pro-ducto de proteccin contra la corrosin, o la entrada de agua hacia el interior.

Las juntas mecnicas debern estar selladas con juntas tricas, juntas de estanqueidad omanguitos termo-retrctiles. Estas juntas deben prevenir las fugas de relleno o penetracin de aguadesde el exterior, para cualquier movimiento relativo entre los elementos considerados.

2.3.3.2. Materiales de proteccin

La lechada de cemento se considera vlida como nica proteccin anticorrosin en la zonade bulbo, tan solo en anclajes provisionales (tipos 1, 2, 5 y 6), cuando el recubrimiento entre el ti-rante y el terreno, a lo largo de toda la longitud del anclaje, no sea inferior a 10 mm. (Tabla 2.2)

En anclajes permanentes (tipos 3, 4, 7 y 8) con doble proteccin, se podr realizar la protec-cin interior de dos barreras, mediante la inyeccin de lechada de cemento de alta dosificacin (re-lacin agua/cemento no superior a 0,4) si el recubrimiento entre el tirante y el tubo corrugado msprximo no es inferior a 5 mm y los resultados de los ensayos de resistencia elctrica son satisfac-torios (Tabla 2.3 y apndice A).

Se podrn considerar como proteccin permanente las inyecciones controladas de productosviscosos (que cumplan los criterios de la tabla 2.4), en el interior de los dos tubos corrugados deplstico del bulbo, siempre que los recubrimientos sean superiores a 5 mm, estn confinados y queno sufran retracciones ni fisuraciones.

21


22

Se podrn utilizar como productos protectores de la corrosin las ceras, del petrleo y las gra-sas, si no son oxidables y son resistentes a los ataques bacterianos y microbiologicos, siempre quecumplan las caractersticas exigidas en la tabla 2.4.

En todos los casos en las protecciones permanentes, los productos deben estar perfectamen-te confinados en una vaina resistente, estanca a la humedad y resistente a la corrosin.

Los productos no confinados se pueden utilizar como proteccin provisional a condicin de seraplicados como si se tratase de una pintura.

2.3.3.3. Otros elementos

En los anclajes permanentes (tipos 3, 4, 7 y 8), se podrn utilizar caperuzas metlicas comobarreras de proteccin de la cabeza del anclaje si estn convenientemente protegidas externamen-te. Esta proteccin puede ser mediante galvanizado en caliente o por aplicacin de varias capas depintura de revestimiento. El espesor mnimo de su pared ser de 3 mm.

Tambin se podrn emplear caperuzas de plstico rgidas con espesores mnimos de paredde 5 mm. El interior de las caperuzas se rellenara con un producto viscoso anticorrosin. (Tabla2.3).

En los anclajes provisionales (tipos 1, 2, 5 y 6), bastar, normalmente, con aplicar el productoanticorrosivo, como si de una pintura se tratase, sobre los componentes de la cabeza.

2.3.4. COLOCACIN DE LOS MATERIALES Y SISTEMAS DE PROTECCIN

Los sistemas de proteccin no deben obstaculizar las operaciones de tesado o detesado, ni de-teriorarse durante estas operaciones. Tampoco sufrirn deterioros durante su manipulacin, trans-porte y almacenaje.

En la recepcin se permitir una ligera capa de xido en la superficie de los tirantes, si sta sepuede eliminar fcilmente y adems la superficie es inmediatamente recubierta con una lechada decemento. Estarn totalmente libres de corrosin cuando sean encapsulados para realizar el sistemade proteccin contra la corrosin.

La proteccin de la zona libre de un anclaje provisional (tipos 1, 2, 5 y 6), se podr realizar enobra o en taller. La proteccin de la zona de bulbo de un anclaje provisional se realizara en generalin situ. La proteccin del tirante de los anclajes permanentes se debe realizar en taller o en instala-ciones construidas expresamente en la obra, libres de humedad y suciedad.

En todos los tipos de anclaje la inyeccin de la proteccin se iniciar por el fondo del anclaje,realizndose de forma continua hasta su finalizacin.

Si el ambiente es agresivo, se le aplicar inmediatamente una proteccin a la cabeza del an-claje, tanto si es provisional como si es definitivo.

Cuando se inyecte la cabeza, se utilizaran dos tubos, el inferior de inyeccin y el superior deretorno, para asegurar un relleno completo, sin aire ocluido.

Cuando se prevean comprobaciones de tensin, o retesados, el sistema de proteccin debepermitir el libre acceso al tirante.

En los anclajes permanentes (tipos 3, 4, 7 y 8), los elementos de la cabeza (placa, cuas y de-ms elementos) se fabricarn en taller. Las piezas de acero estarn convenientemente protegidas.

23

3DISEO DE LOS ANCLAJES

3.1. INTRODUCCIN

El diseo de un anclaje requiere conocer en primer lugar el valor y direccin de los esfuerzosejercidos por la estructura a anclar, denominadas cargas nominales (consideradas sin mayorar),para poder en segundo lugar dimensionar las diferentes partes del anclaje (tirante, longitud libre ylongitud de bulbo).

El alcance de este documento se limita a la segunda de las fases anteriores. Ser misin delProyectista el considerar los estados lmite para el clculo de una estructura anclada. Sern de apli-cacin el Eurocdigo 1-parte 1-1 y el Eurocdigo 7-parte 1.

El proyecto de un anclaje requiere conocer el valor y direccin de los esfuerzos ejercidos porla estructura a anclar. En este sentido se estar a lo especificado al respecto en la Gua de cimen-taciones en obras de carretera.

Los criterios generales sobre el tipo de anclaje a priori ms apropiado en cada caso se han in-cluido en el apartado 2.1.

3.2. CRITERIOS DE ESTABILIDAD A CONSIDERAR

En las estructuras ancladas se debern tener en cuenta dos aspectos:

La estabilidad global de la zona en que se encuentra la estructura anclada.

El comportamiento de cada uno de los elementos de los anclajes y sus efectos sobre el en-torno ms inmediato de los mismos (equilibrio local).

En la figura 3.1 se indican, a modo de ejemplo algunas de las posibles configuraciones de ro-tura a tener en cuenta.

3.2.1. EQUILIBRIO GLOBAL

Lo referente al equilibrio o estabilidad global se abordar de conformidad con lo especificadoal respecto en la Gua de cimentaciones en obras de carretera.

3.2.2. EQUILIBRIO LOCAL

Se debe asegurar el comportamiento individual de cada componente de los anclajes, con-siderando:

La rotura parcial de la cabeza del anclaje o de la estructura a anclar, por exceso de tensinen los anclajes, o por fallo de alguno de estos ltimos.

La rotura del tirante a traccin y el deslizamiento del mismo dentro del bulbo.

La perdida de tensin en el anclaje por deslizamiento del bulbo contra el terreno.

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FIGURA 3.1. EJEMPLOS DE SITUACIONES A CONSIDERAR

3.2.2.1. Roturas en la cabeza o en la estructura a anclar

Se prestar atencin al dimensionamiento y posicin de la placa de reparto de la cabeza delanclaje, para evitar deformaciones excesivas de la misma, concentracin de tensiones en la estruc-tura a anclar, asentamientos inadmisibles del terreno de apoyo, levantamiento de cuas pasivas ydescensos de las cabezas, entre otros.

El ancho de la placa de reparto ser al menos el doble del dimetro de la perforacin realiza-da en la estructura a anclar, y en ningn caso inferior a 20 cm. Su espesor ser el suficiente paraque no se registren deformaciones apreciables durante el tesado y nunca menor de 1 cm.

Asimismo, y respecto a la disposicin de elementos de proteccin en la cabeza, se estar ade-ms a lo especificado en el apartado 2.3.

3.2.2.2. Evaluacin de la estabilidad del propio anclaje

La evaluacin de la estabilidad del propio anclaje comprende los siguientes procesos:

1) Mayoracin de las cargas actuantes.

2) Comprobacin de la tensin admisible del acero del tirante (rotura del tirante a traccin).

3) Comprobacin del deslizamiento del tirante dentro del bulbo.

4) Comprobacin de la seguridad frente al arrancamiento del bulbo (deslizamiento bulbo-te-rreno).

3.2.2.2.1. Mayoracin de las cargas actuantes

Se obtendr la carga nominal mayorada, PNd, a travs de la expresin:

PNd = F1 PN

Siendo:

PN = carga nominal del anclaje, que es la mayor de:

a) la carga obtenida al realizar el clculo de estabilidad global segn se especifica en elepgrafe 3.2.1 de esta Gua.

b) la carga obtenida en el clculo de los estados lmite de servicio, sin mayoracin algu-na.

F1 = coeficiente de mayoracin que puede obtenerse de la tabla 3.1.

PNd = carga nominal mayorada del anclaje.

El Proyectista o el Director de las Obras podrn adoptar justificadamente coeficientes de ma-yoracin superiores a los indicados en la tabla 3.1.

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DISEO DE LOS ANCLAJES

TABLA 3.1. COEFICIENTE F1 EN FUNCIN DEL TIPO DE ANCLAJE

TIPO DE ANCLAJE F1

Permanente 1,50

Provisional 1,20

3.2.2.2.2. Comprobacin de la tensin admisible del acero

Para la comprobacin de la tensin admisible del acero del tirante se minorar la ten-sin admisible en el tirante de forma que se cumplan simultneamente las siguientes condiciones:

En anclajes provisionales:

PNd / AT fpk / 1,25PNd / AT fyk / 1,10

en anclajes permanentes:

PNd / AT fpk / 1,30PNd / AT fyk / 1,15

Siendo: PNd = carga nominal mayorada de cada anclaje.AT = seccin del tirante.fpk = lmite de rotura del acero del tirante.fyk = lmite elstico del acero del tirante.

3.2.2.2.3. Comprobacin del deslizamiento del tirante en la lechada, dentro del bulbo

Para la comprobacin de la seguridad frente al deslizamiento del tirante en la lechada,dentro del bulbo se minorar la adherencia lmite entre el tirante y la lechada que lo rodea en elbulbo, por el coeficiente 1,2.

Se deber verificar:

PNd / (Lb . pT) lim / 1,2

Con: lim = 6,9 (fck/22,5)2/3

Siendo: PNd = carga nominal mayorada de cada anclaje.pT = permetro nominal del tirante = 2ATAT = seccin del tirante.Lb = longitud de clculo del bulbo.lim = adherencia lmite entre el tirante y la lechada expresada en MPa.fck = resistencia caracterstica (rotura a compresin a 28 das) de la lechada expresa-

da en MPa.

Para esta comprobacin, el exceso de longitud del bulbo por encima de 14 m se minorar porel coeficiente de 0,70, a fin de tener en cuenta la posible rotura progresiva del mismo.

3.2.2.2.4. Comprobacin de la seguridad frente al arrancamiento del bulbo

Para la comprobacin de la seguridad frente al arrancamiento del bulbo se minorar laadherencia lmite del terreno que rodea al bulbo del anclaje para obtener la adherencia admisibleaadm. Se comprobar:

PNd / ( . DN . Lb) aadm

Siendo: PNd = carga nominal mayorada de cada anclaje.DN = dimetro nominal del bulbo.Lb = longitud de clculo del bulbo.aadm = adherencia admisible frente al deslizamiento o arrancamiento del terreno que

rodea el bulbo.

La adherencia admisible del bulbo se puede obtener mediante los mtodos indicados acontinuacin, por orden de preferencia:

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a) Los valores de la adherencia admisible aadm del bulbo se pueden deducir tanto de los en-sayos de investigacin como fundamentalmente de los ensayos de adecuacin.

b) Se puede obtener el valor de la adherencia admisible aplicando la expresin siguiente, enpresiones efectivas:

c tg aadm = + F2c F2

Siendo: c = cohesin efectiva del terreno en el contacto terreno-bulbo. = ngulo de rozamiento interno efectivo del terreno en el contacto terreno-bulbo. = presin efectiva del terreno en el centro del bulbo ms una tercera parte de la

presin de inyeccin aplicada.F2c = 1,60; coeficiente de minoracin de la cohesin.F2 = 1,35; coeficiente de minoracin de la friccin.

c) Tambin puede determinarse aadm utilizando correlaciones empricas, en cuyo caso:

aadm = alim / F3

Siendo: alim = adherencia lmite obtenida aplicando mtodos empricos (vanse figuras 3.2 a 3.5)F3 = coeficiente indicado en la tabla 3.2

Se incluyen cuatro bacos (figuras 3.2, 3.3, 3.4, y 3.5) que relacionan algunos de los parmetrosgeotcnicos ms representativos de cada tipo de terreno, con la adherencia lmite en los mismos.

Cada baco incluye tres curvas, correspondientes a los tres tipos de anclajes considerados eneste documento, segn la forma de inyectar el bulbo (vase captulo 2): inyeccin nica global IU(tipos 1, 3, 5 y 7), inyeccin repetitiva IR (Tipos 2A, 4A, 6A y 8A), inyeccin repetitiva y selectiva IRS(Tipos 2B, 4B, 6B y 8B).

Cuando se trate de rocas poco alteradas, grado III menor segn ISRM (vase apndice B), y paraanclajes con inyeccin nica global IU, podr considerarse la adherencia lmite indicada en la tabla 3.3.

En ningn caso se podr adoptar un valor de la adherencia admisible superior a los valores deadherencia lmite sealados en las figuras 3.2 a 3.5 y en la tabla 3.3.

En las figuras 3.2 a 3.5 ya referidas, se indica una escala doble en abscisas, ha de entenderseque ello es una facilidad adicional para la obtencin de la adherencia lmite pero nunca una corre-lacin entre las variables indicadas en abscisas.

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TABLA 3.2. COEFICIENTE F3 EN FUNCIN DEL TIPO DE ANCLAJE

TIPO DE ANCLAJE F3

Provisional 1,45

Permanente 1,65

TABLA 3.3. ADHERENCIA LMITE EN ROCA (ALTERACIN GRADO III, SEGN ISRM)

TIPO DE ROCA ADHERENCIA LMITE (MPa)

Granitos, basaltos, calizas 1,0 5,0

Areniscas, esquistos, pizarras 0,7 2,5

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FIGURA 3.2. ADHERENCIA LMITE EN ARENAS Y GRAVAS

FIGURA 3.3. ADHERENCIA LMITE EN ARCILLAS Y LIMOS

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FIGURA 3.4. ADHERENCIA LMITE EN MARGAS, MARGAS YESFERAS Y MARGAS CALCREAS

FIGURA 3.5. ADHERENCIA LMITE EN ROCA ALTERADA (GRADO IV O SUPERIOR, SEGN ISRM)

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4EJECUCIN DE LOS ANCLAJES

4.1. OPERACIONES

La ejecucin de los anclajes comporta las siguientes operaciones:

a) Fabricacin, transporte y almacenamiento de los tirantes.

b) Perforacin de los taladros.

c) Instalacin de los tirantes.

d) Inyeccin del anclaje.

e) Tesado del anclaje.

Estas operaciones se detallan a continuacin.

En todo caso, en lo que sigue, se estar en primer lugar a lo especificado en el PG-3.

4.2. FABRICACIN, TRANSPORTE Y ALMACENAMIENTO DE LOS TIRANTESDurante su fabricacin y almacenaje, los tirantes y el resto de componentes de los anclajes,

deben conservarse limpios, sin rastros de corrosin ni daos mecnicos.

No deben retorcerse ni doblarse con radios inferiores a los indicados por el fabricante.

En los tirantes formados por cables engrasados, se otorgar especial importancia a la limpie-za en la zona del bulbo. En caso de ser precisa la limpieza se efectuara con vapor o disolventes,siempre que stos no sean agresivos a los componentes del anclaje.

Una vez fabricados los tirantes, con sus protecciones y elementos auxiliares, se almacenaranen lugar seco y limpio.

Durante el transporte se mantendrn anlogas precauciones respecto a la limpieza, daos me-cnicos y posible corrosin.

Al llegar a obra el Contratista deber facilitar al Director de las Obras los correspondientes cer-tificados de calidad de los aceros que componen los tirantes.

4.3. PERFORACIN DE LOS TALADROS4.3.1. DIMETROS Y PROFUNDIDADES

Las perforaciones se efectuarn respetando los dimetros, profundidades y posiciones indica-dos en los planos del Proyecto salvo indicacin expresa en contra del Director de las Obras.

El dimetro de perforacin debe garantizar el recubrimiento mnimo de lechada todo a lo lar-go del anclaje. Se deben adoptar los dimetros mnimos indicados en las tablas 4.1 y 4.2.

La perforacin de cada taladro deber reflejarse en un parte que contenga el dimetro del mis-mo, tipo de terreno atravesado, sistema y parmetros de perforacin, incidencias ocurridas, prdi-das de fluido, etc.

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TABLA 4.1. DIMETROS MNIMOS DE PERFORACIN PARA ANCLAJES DE CABLES(*)

N DE CABLES DIMETRO MNIMO EXTERIOR DIMETRO MNIMO DE LA PERFORACINDE LA ENTUBACIN (mm) NO ENTUBADA (mm)

TIPO 1. ANCLAJES PROVISIONALES CON INYECCIN NICA GLOBAL (IU)

2 a 5 cables 114 85

6 7 cables 133 105

8 a 12 cables 152 125

TIPOS 2 A Y 2 B. ANCLAJES PROVISIONALES CON REINYECCIN (IR, IRS)

2 3 cables 114 85

4 5 cables 133 105

6 a 10 cables 152 125

TIPOS 3 Y 4 A. ANCLAJES PERMANENTES SIN REINYECCIN SELECTIVA (IU, IR)

2 a 4 cables 133 105

5 a 7 cables 152 125

7 a 12 cables 178 140

TIPO 4 B. ANCLAJES PERMANENTES CON REINYECCIN SELECTIVA (IRS)

2 a 4 cables 152 125

5 a 7 cables 178 140

7 a 12 cables 200 165

(*) Se considera en todos los casos un dimetro de cable no mayor de 15,3 mm (0,6 pulgadas)

TABLA 4.2. DIMETROS MNIMOS DE PERFORACIN PARA ANCLAJES DE BARRA

DIMETRO DIMETRO MNIMO EXTERIOR DIMETRO MNIMO DE LA PERFORACINDE LA BARRA (mm) DE LA ENTUBACIN (mm) (**) NO ENTUBADA (mm)

TIPO 5. ANCLAJES PROVISIONALES CON INYECCIN NICA GLOBAL (IU)

25 90 68

25< 40 101 85

TIPO 7. ANCLAJES PERMANENTES CON INYECCIN NICA GLOBAL (IU)

25 114 85

25< 40 133 105

TIPOS 6 A, 6 B, 8 A Y 8 B. ANCLAJES CON REINYECCIN (IR, IRS)

20 133 105

20< 25 152 114

25< 40 178 133

(**) Siempre que no existan empalmes en la barra

4.3.2. TOLERANCIAS

Salvo especificacin contraria, el equipo de perforacin realizara los taladros con las siguien-tes tolerancias:

a) El eje de la boca de la perforacin no estar desplazado en planta, respecto a lo estableci-do en los planos, mas de 50 mm, a comprobar incluso con cinta mtrica. Esta comproba-cin se efectuar en todos y cada uno de los taladros.

b) Respecto a la posicin inicial, el taladro no se desviara mas de dos grados sexagesimales(2), comprobndose con clinmetro o con una escuadra graduada en milmetros y su equi-valencia en inclinacin. Se efectuar en al menos un 10% de los taladros y en no menos detres de ellos.

c) Respecto al dimetro nominal del bulbo previsto en Proyecto, la posible reduccin no sersuperior a 2 mm, a comprobar midiendo el til de perforacin con calibre. Se comprobarcada vez que se cambie el til de perforacin, se observe un desgaste apreciable, y en nomenos del 10% de los casos.

d) Finalmente la longitud de perforacin no se desviar en ms de 0,20 m, a comprobar mi-diendo la longitud total de los tiles de perforacin empleados incluso con cinta mtrica.Esta comprobacin de efectuar en al menos el 10% de los taladros y en no menos detres.

Los sistemas de medida a utilizar en las comprobaciones anteriores no debern tener errorestotales mayores del 2% (precisin = 2%).

4.3.3. SISTEMAS DE PERFORACIN

Se debe elegir el sistema de perforacin ms adecuado en funcin del tipo de terreno, decara a la movilizacin de la resistencia del anclaje.

Los fluidos de perforacin no sern nocivos a los tirantes, a las lechadas ni a las protecciones.

Se prevern con antelacin las tcnicas necesarias para contrarrestar la presin del agua y losdesmoronamientos bruscos de los taladros, tanto durante la propia perforacin como durante la co-locacin de los tirantes y la realizacin de la inyeccin. Se tomarn precauciones especiales al atra-vesar niveles artesianos para evitar la salida de agua con arrastres de terreno.

El proceso de perforacin deber efectuarse de forma que cualquier variacin significativa delterreno respecto a las caractersticas especificadas en el Proyecto, sea detectada inmediatamente.

4.4. INSTALACIN DE LOS TIRANTES

Durante la manipulacin y colocacin de los tirantes se tendr especial cuidado en no defor-marlos, ni daar sus componentes, ni la proteccin anticorrosin. Antes de su instalacin se com-probar visualmente su integridad y se dejar constancia escrita del resultado de la misma.

Antes de proceder a la colocacin del tirante, se comprobar la perforacin, de forma que seencuentre libre de obstculos. La colocacin se efectuar de forma controlada para no alterar la po-sicin de ningn elemento del tirante.

El tiempo entre la instalacin del tirante y la inyeccin del anclaje debe ser el menor posible.

Los centradores se dispondrn de manera solidaria con el tirante y garantizarn el recubri-miento mnimo. Su numero depender de la rigidez y peso del tirante y su separacin no ser su-perior a los 3 m, situando al menos dos de ellos en la zona de bulbo.

33

EJECUCIN DE LOS ANCLAJES

4.5. INYECCIN DEL ANCLAJE

4.5.1. OBJETIVOS

Los objetivos fundamentales de la inyeccin son los siguientes:

a) Constituir la zona de bulbo del anclaje.

b) Proteger el tirante frente a la corrosin.

4.5.2. PROCESO DE INYECCIN

La inyeccin del anclaje se realizara lo antes posible despus de efectuada la perforacin.

La inyeccin nica global (IU) se efectuar de fondo a boca de la perforacin, excepto enlos anclajes ascendentes en que deber hacerse al revs con tubo de purga hasta el fondo del tala-dro, mantenindose de una forma ininterrumpida hasta que la lechada que rebose por la boca, opor el tubo de purga, sea de las mismas caractersticas (en cuanto a color y consistencia) que la in-yectada inicialmente. La salida del til de inyeccin debe permanecer continuamente sumergida enla lechada.

En la composicin de las lechadas se emplearn cementos de clase 42,5 o superiores.

Las dosificaciones habituales de las inyecciones de lechada de cemento (relacin agua/ce-mento) oscilan entre 0,4 y 0,6, para inyecciones en una sola fase (IU).

Cuando se realizan inyecciones en varias fases (tipos IR o IRS), las dosificaciones deben osci-lar entre 0,9 y 1,2.

La densidad aparente de las lechadas lquidas se comprobar antes de su inyeccin, en cual-quier caso ser superior a 1500 kg/m3. Precisamente, uno de los objetivos de los ensayos de inves-tigacin es el de fijar estos parmetros en la lechada.

El proceso de inyeccin y la configuracin de los tirantes, deben garantizar el libre alarga-miento en la denominada zona libre, as como que no se transmita la fuerza entre terreno y anclajems que en la zona del bulbo.

Hasta que la inyeccin no alcance la resistencia de proyecto, no se podr tesar el anclaje. Sinacelerantes este periodo ser de al menos 7 das.

4.5.3. INYECCIN PREVIA

Si las prdidas de inyeccin son elevadas (entendindose como tales cuando son superio-res a tres veces el volumen terico a baja presin) y para garantizar la correcta ejecucin del bul-bo, antes de procederse a la inyeccin o reinyecciones se debe analizar lo reflejado en el partede perforacin y observado durante la misma, efectuando en caso necesario una inyeccin pre-via.

En el anlisis de la perforacin se tendr en cuenta la magnitud de las perdidas de flui-do detectadas y sus posibles causas. Se puede efectuar una prueba de inyeccin de agua bajocarga variable en rocas, una prueba de perdida de lechada sin presin (rellenando continua-mente el taladro), o inyecciones a presin (midiendo las perdidas en la zona de bulbo, con ob-turadores y tubos manguito).

La inyeccin previa se efecta rellenando todo el taladro con una lechada o mortero de ce-mento. Puede que haya de realizarse varias veces, en funcin de la permeabilidad del terreno. Des-pus de cada inyeccin se comprobar el estado del taladro.

34

4.5.4. REINYECCIONES

Se distinguen dos tipos de reinyecciones:

a) Inyeccin repetitiva (IR): Es la efectuada normalmente a travs de latiguillos, o con uncircuito global con vlvulas antirretorno en el bulbo, con un nmero de reinyecciones ge-neralmente no superior a dos. Al final de la ltima fase de inyeccin, la presin medida enla boca del taladro no ser inferior a la mitad de la presin lmite del terreno y nunca infe-rior a 0,5 MPa. (Anclajes tipo 2A, 4A, 6A y 8A)

La figura 2.4 esquematiza el procedimiento de inyeccin repetitiva

b) Inyeccin repetitiva y selectiva (IRS): Es la efectuada normalmente a travs de tubosmanguito con vlvulas separadas no ms de 1 m, y con un nmero de reinyecciones encada manguito generalmente superior a dos.

Al final del ltimo episodio de inyeccin de cada manguito, la presin medida en la bocadel taladro no ser inferior a la presin lmite del terreno, y nunca inferior a 1 MPa. Per-miten realizar inyecciones de zonas concretas del bulbo, controlando la presin y la ad-misin. (Anclajes tipos 2B, 4B, 6B y 8B)

En general la eficacia de las reinyecciones disminuye a medida que el terreno presenta me-jores caractersticas geotcnicas.

La figura 2.5 esquematiza el procedimiento de inyeccin repetitiva y selectiva.

4.6. TESADO DEL ANCLAJE

El tesado del anclaje del anclaje debe efectuarlo personal especializado, con experiencia eneste tipo de trabajos.

El calibrado de los equipos utilizados debe ser al menos anual, con los certificados a dispo-sicin del Director de las Obras.

En los ensayos de los anclajes (Apartados 5.2, 5.3 y 5.4) el tesado se efectuar traccionando to-dos los cables del tirante simultneamente.

La secuencia de tesado, los escalones de carga y los mtodos de tesado, en caso de no venirdefinidos en el Proyecto, debern ser presentados por el Contratista al Director de las Obras parasu aprobacin, el cul podr efectuar modificaciones de acuerdo con los resultados de los ensayosaludidos anteriormente.

El tesado de cada anclaje se deber efectuar preferiblemente en una sola operacin.

Se procurar que el orden de tesado de los anclajes sea tal que se vayan poniendo en carga deforma alterna, para evitar la concentracin excesiva de carga en la viga de reparto o en la estructu-ra anclada.

Tambin se tendr en cuenta la rigidez y la resistencia a flexin de vigas y estructuras para evi-tar que se produzcan esfuerzos de flexin como consecuencia de la aplicacin de cargas concen-tradas excesivas, fundamentalmente en el caso de anclajes de alta carga nominal.

Por ello la viga de reparto o la propia estructura a anclar no debern experimentar, con las car-gas nominales concentradas, distorsiones angulares superiores a 1/750.

En caso de no cumplirse esta condicin se podr iniciar el proceso de entrada en carga por fa-ses, aplicando en cada una de ellas, a todos los anclajes, fracciones de la mxima a alcanzar.

4.7. ACABADOS

Una vez concluido el anclaje se debe proceder en el plazo ms breve posible al corte de las lon-gitudes sobrantes de los tirantes y a la colocacin de las protecciones de las cabezas de los anclajes.

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La operacin de corte de las longitudes sobrantes de los tirantes, se realizar con disco,quedando prohibido el empleo de sopletes.

La longitud mnima sobrante, en la parte externa de las cuas o tuercas, ser de unos 5 cm enanclajes no retesables y de unos 60 cm en los retesables, para permitir la ubicacin del gato de te-sado.

A continuacin se proceder a la colocacin de la proteccin de las cabezas, de acuerdo conlos sistemas indicados en las tablas 2.2 y 2.3.

4.8. PROTOCOLO Y PARTES DE TRABAJO

El Contratista, antes de empezar la obra, deber presentar para su aprobacin por el Directorde las Obras un protocolo indicando como pretende realizar los anclajes. Dicho protocolo incluirpara cada anclaje, al menos los siguientes aspectos:

a) Nombre de la obra e identificacin precisa de cada tajo.

b) Numeracin de los anclajes sobre un plano.

c) Sistema de perforacin.

d) Dimetro del bulbo y dimetro de la perforacin.

e) Longitud de la zona libre y del bulbo

f) Inclinacin, con respecto a la horizontal.

g) Procedimientos de inyeccin (IU, IR, IRS), con un nmero mnimo de reinyecciones y la pre-sin lmite del terreno (volmenes, caudales y presiones de inyeccin).

h) Tipos de proteccin contra la corrosin y ensayos de resistencia elctrica, si se estiman ne-cesarios.

i) Datos del tirante empleado: tipo de tirante (de cables o barra indicando en todo caso di-metro, nmero de elementos utilizados, etc) y calidad del mismo.

j) Caractersticas de la lechada (tipo de aglomerante, dosificacin de la mezcla y densidad pre-vista), ensayos previos en laboratorio (viscosidad, resistencia a compresin simple a 7 y 28das, decantacin, expansin o retraccin y densidad) y ensayos de control durante la in-yeccin (viscosidad y densidad).

k) Ensayos de investigacin, adecuacin y aceptacin previstos.

Adems, para cada anclaje, se realizar un parte de trabajo de instalacin que incluir, almenos, la siguiente informacin para cada uno de los anclajes, y que se redactar a partir de lo re-almente ejecutado en obra.

a) Nombre de la obra.

b) Persona responsable de cada operacin y equipos de perforacin e inyeccin.

c) Nmero del anclaje referido a planos.

d) Datos de la perforacin: longitudes, inclinacin, tipo de avance (rotacin o percusin), di-metro, fecha de inicio y terminacin, as como descripcin cualitativa del terreno y su du-reza.

e) Datos del tirante: tipo de tirante y longitudes libre y del bulbo, etc.

f) Datos de la inyeccin: fechas de inyeccin y reinyecciones, presiones de inyeccin, canti-dades inyectadas, dosificacin, densidad y viscosidad de la lechada, si se mide.

g) Incidencias de cualquier tipo, acaecidas durante la realizacin de los trabajos.

h) Conformidad sobre el estado del taladro y del tirante en el momento de su instalacin

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Tambin se realizar, por cada anclaje, un parte de trabajo de control de tesado, que in-cluir:

a) Nombre de la obra.

b) Nmero del anclaje referido al mismo plano que el parte inmediatamente anterior.

c) Fechas de perforacin, inyeccin y tesado.

d) Carga nominal alcanzada.

e) Carga de tesado.

f) Escalones de carga y alargamientos (en caso de medirse).

g) Incidencias de cualquier tipo acaecidas en el proceso de tesado (fisuraciones o deforma-ciones excesivas en zonas prximas a la cabeza del anclaje, etc.) y fecha de realizacin delas operaciones citadas.

h) Colocacin de aparatos de control o auscultacin en los anclajes, su identificacin y lectu-ras iniciales, en su caso

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39

5PRUEBAS Y ENSAYOS. SEGUIMIENTO Y CONTROL

5.1. TIPOLOGA

Se consideran fundamentalmente tres tipos de ensayos para los anclajes:

Ensayos de investigacin.

Ensayos de adecuacin o idoneidad.

Ensayos de aceptacin.

Los dos primeros estn incluidos dentro de la categora de ensayos de conformidad.

Los ensayos de investigacin tienen por objeto determinar, antes de ejecutar los anclajesde la obra, los siguientes aspectos:

a) La resistencia del bulbo del anclaje en la interfaz lechada-terreno.

b) La carga de deslizamiento del anclaje.

c) La curva de deformacin del anclaje bajo diferentes cargas, hasta rotura.

d) Las prdidas de tensin del anclaje bajo carga de servicio.

e) La longitud libre aparente.

Los ensayos de adecuacin, idoneidad o control, debern realizarse una vez interpreta-dos los de investigacin, sobre anclajes ejecutados con las mismas condiciones que los de las obras,tienen por objeto confirmar:

a) La capacidad del tirante frente a una traccin o carga de prueba.

b) La curva de deformacin del anclaje bajo diferentes cargas, hasta la de prueba.

c) Las prdidas de tensin del anclaje hasta la carga de prueba.

d) La longitud libre aparente.

Finalmente los ensayos de aceptacin o de recepcin tienen por objeto confirmar paracada anclaje:

a) La capacidad del tirante frente a la traccin o carga de prueba.

b) La perdida de tensin bajo carga de servicio.

c) La longitud libre equivalente.

El seguimiento y la evaluacin de todos los ensayos debe ser efectuado por personal compe-tente especializado en tcnicas de anclajes.

Las medidas de los alargamientos se efectuarn respecto a una base fija, suficientemente ale-jada del punto en cuestin, para los ensayos de investigacin y adecuacin. En los ensayos de acep-tacin bastar con medir el desplazamiento del mbolo del gato de tesado.

En los ensayos de investigacin y adecuacin el equipo de medida tendr una sensibilidad m-nima de 0,01 mm y la precisin de las medidas ser de al menos 0,05 mm. En los ensayos de acep-tacin bastar con una precisin en las medidas de 0,5 mm.

La precisin de las medidas de traccin ser de al menos el 2% de la tensin mxima aplica-da en cada ensayo. Los equipos de medida tendrn una sensibilidad mnima del 0,5% de la tensinde prueba.

La tensin de referencia, salvo indicacin en contra, ser el 10% de la tensin de prueba.

5.2. ENSAYOS DE INVESTIGACINLos ensayos de investigacin, o de comprobacin de diseo, se realizarn previamente

a la ejecucin de los anclajes. Tienen por objeto obtener al menos los siguientes valores:

a) La resistencia del bulbo del anclaje en la interfaz lechada-terreno

b) La carga de deslizamiento del anclaje.

c) La curva de deformacin del anclaje bajo diferentes cargas, hasta rotura.

d) Las prdidas de tensin del anclaje bajo carga de servicio.

e) La longitud libre aparente

Es conveniente efectuarlos en terrenos no ensayados o con cargas ms elevadas de las habi-tualmente usadas.

Como generalmente los anclajes son sometidos en este tipo de ensayos a cargas mayores quelas de servicio, conviene aumentar la capacidad de los tirantes. El resto de los elementos sern idn-ticos al resto de los anclajes. Si no es posible aumentar la capacidad del tirante, se podr reducir lalongitud de bulbo para lograr el arrancamiento (en estos casos no hay que esperar un aumento pro-porcional de la capacidad).

Si se aumenta el dimetro los resultados no son extrapolables a los anclajes en servicio.

El ensayo se llevara a cabo hasta la carga de rotura por arrancamiento del bulbo, o hasta unapresin de prueba definida en la norma de ensayo.

5.3. ENSAYOS DE ADECUACINAntes de efectuar los ensayos de adecuacin, idoneidad o control, se debern evaluar los

resultados de los ensayos de investigacin.

Estos ensayos debern realizarse sobre anclajes ejecutados con las mismas condiciones quelos de la obra.

Tienen por objeto confirmar:

a) La capacidad del tirante frente a una traccin o carga de prueba.

b) La curva de deformacin del anclaje bajo diferentes cargas, hasta la de prueba.

c) Las prdidas de tensin del anclaje hasta la carga de prueba

d) La longitud libre aparente.

As pues estos ensayos confirmarn si los alargamientos y perdidas de carga son correctospara las cargas de prueba de los futuros ensayos de aceptacin o recepcin y permitirn determi-nar la longitud libre aparente del anclaje.

Se deben realizar al menos 3 ensayos sobre anclajes de las mismas caractersticas que los dela obra. Se recomienda un numero de ensayos no inferior al 3% del nmero total de anclajes.

5.4. ENSAYOS DE ACEPTACINCada anclaje ser sometido a un ensayo de aceptacin o recepcin durante su tesado.

Los objetivos de estos ensayos son:

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a) Demostrar que la carga de prueba es soportada por el anclaje.

b) Determinar la longitud libre aparente de la armadura.

c) Asegurar que la carga de bloqueo (carga real) es similar a la carga de proyecto (carga prevista).

d) Confirmar las caractersticas de fluencia o las perdidas de tensin bajo carga de servicio.

5.5. MTODOS DE ENSAYOEl artculo 675 Anclajes del PG-3, contempla dos mtodos para la realizacin de estos ensayos,

el mtodo de los ciclos NLT-257 y el mtodo de las fases NLT-258. Los mismos se incluyen comoApndice C del presente documento.

A continuacin se presenta una breve explicacin conceptual de dichas normas.

5.5.1. MTODO DE LOS CICLOS INCREMENTALES DE CARGA CON CONTROL DEL DESPLAZAMIENTODE LA CABEZA POR FLUENCIA (NLT-257)

Este mtodo consiste en la medida del desplazamiento de la cabeza del anclaje durante un pe-riodo de tiempo dado para la carga mxima de cada ciclo incremental.

Se somete al anclaje a incrementos de carga por ciclos, desde la tensin de referencia hasta lamxima del ensayo, midindose los alargamientos en un periodo de tiempo especificado en cadacaso, para las cargas mximas de cada ciclo, segn se indica en la figura 5.1.

La carga de prueba, el nmero de ciclos, la duracin del ensayo, la carga mxima por ciclo ylos criterios de conformidad ser recogen en la norma para cada tipo de ensayo, investigacin, ade-cuacin o aceptacin (Apndice C).

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PRUEBAS Y ENSAYOS. SEGUIMIENTO Y CONTROL

FIGURA 5.1. MTODO DE LOS CICLOS INCREMENTALES DE CARGA

La determinacin de las componentes elstica y plstica de cada escaln de carga se esque-matiza en la figura 5.2, que al mismo tiempo permite comprobar que la longitud libre se encuentradentro de los lmites adecuados.

5.5.2. MTODO DE LAS FASES INCREMENTALES DE CARGA CON CONTROL DEL DESPLAZAMIENTODE LA CABEZA POR FLUENCIA (NLT-258)

Se procede a la carga del anclaje en fases incrementales desde una traccin de referencia has-ta la mxima de ensayo. Se determina el desplazamiento en la cabeza del anclaje bajo carga man-tenida en cada una de las fases.

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FIGURA 5.2. DETERMINACIN DE LAS COMPONENTES ELSTICA Y PLSTICA EN EL ENSAYO DE TESADO, SEGNMTODO DE LOS CICLOS INCREMENTALES DE CARGA

La carga de prueba, el nmero de ciclos, la duracin del ensayo en cada fase, la carga mxi-ma por fase y los criterios de conformidad para cada tipo de ensayo, investigacin, adecuacin oaceptacin, se especifican en el texto de la norma, (Apndice C)

5.6. CARGAS MXIMAS A APLICAR

La resistencia de clculo de un anclaje sometido a esfuerzos de traccin es el valor ms pe-queo de la capacidad externa o interna del mismo, dividida por un coeficiente no menor de 1,35,producto del correspondiente coeficiente de mayoracin de la carga por el de minoracin de las ca-ractersticas resistentes conforme al apartado 3.2.

Se denomina capacidad externa de un anclaje a la carga de valor constante, a partir de la cualse produce el deslizamiento continuo del bulbo.

Se denomina capacidad interna a la carga correspondiente al lmite de rotura del tirante del an-claje.

Es conveniente que la capacidad interna sea mayor que la externa. Asimismo los anclajes sedeben proyectar para que la resistencia a la rotura de sus cabezas sea superior a ambos valores dela capacidad.

5.7. COMPROBACIN DE LA LONGITUD LIBRE EQUIVALENTE

Cuando no se hubieran empleado los procedimientos del apartado 5.5, se puede determinar lalongitud libre equivalente, midiendo el desplazamiento del punto de fijacin del gato con el ti-rante en un ensayo de aceptacin.

El valor obtenido debe estar, aplicando las leyes de la elasticidad, entre los alargamientos els-ticos correspondientes a estas dos longitudes:

a) Limite superior: el mayor de los valores siguientes:

Le = Ll + 0,50 LbLe = 1,10 Ll

b) Limite inferior:

Le = 0,80 Ll

Siendo: Ll = Longitud libre.Lb = Longitud del bulbo Le = Longitud libre equivalente.

En los casos en los que la longitud libre equivalente as deducida se encuentre fuera de los l-mites indicados, se puede someter al anclaje a ciclos de carga de servicio. Si el comportamiento essatisfactorio, segn la condicin anterior, se podr dar por valido el anclaje.

43

PRUEBAS Y ENSAYOS. SEGUIMIENTO Y CONTROL

45

6MEDICIN Y ABONO

Antes del inicio de los trabajo se debern estar definidos al menos los siguientes aspectos:

a) Nmero, longitudes, posicin de los anclajes y definicin en planos de los mismos.

b) Carga de tesado del anclaje.

c) Tipo de anclaje: Provisional o permanente, retesable o no retesable, de cable o barra.

d) Tipo de perforacin: dimetro, rotacin o rotopercusin, en seco o con agua o aire, entu-bada o no, etc.

e) Tipo de inyeccin: nica global (IU), repetitiva (IR) o repetitiva y selectiva (IRS ).

f) Volumen normal de lechada a inyectar.

g) Ensayos previstos de investigacin y adecuacin.

Los anclajes se abonarn teniendo en cuenta estas caractersticas y sus longitudes total y debulbo.

Se incluye a ttulo meramente orientativo un posible cuadro de precios:

1) Metro de anclaje tipo X (segn la clasificacin del apartado 2.1) probado y aceptado, inclu-yendo emplazamientos, perforacin, suministro y colocacin del tirante, inyeccin y mate-rial auxiliar (centradores, separadores, tubos, etc.).

Para la determinacin de este precio, podrn tenerse en cuenta factores como la carga to-tal del anclaje, la condicin de provisional o permanente del mismo, las caractersticas deabrasividad del terreno, la necesidad de revestimiento de la perforacin, el lmite elsticodel tirante, el procedimiento de inyeccin, etc.

2) Unidad de parte fija del anclaje tipo X (segn la clasificacin del apartado 2.1), incluyendoeliminacin de longitud de tirante sobrante, cabeza de anclaje y tesado con ensayo de acep-tacin, sellado, impermeabilizacin y cualquier operacin necesaria para la puesta en ser-vicio, excepto las indicadas en la presente relacin.

Para la determinacin de este precio podrn tenerse en cuenta factores como la condicinde provisional o permanente del mismo, o su carcter de retesable o no, entre otros.

3) Partida alzada a justificar para ensayos de investigacin y adecuacin, as como en su casodestesados y retesado, excepto ensayo de aceptacin y primer tesado.

4) Suplemento por tonelada de cemento en exceso de inyeccin sobre el 125% del volumennormal1. (Se indicar el tipo de anclaje segn la clasificacin del apartado 2.1).

5) Unidad de clula de presin y otros sistemas de auscultacin, incluidas colocacin y prime-ra lectura. Se excluyen expresamente los ensayos de investigacin, adecuacin y aceptacin.

Se consideran incluidos en estos precios tipo los gastos indirectos, los derivados de los con-troles de ejecucin y de inspeccin hasta la recepcin de la obra.

1 Ver definicin de volumen normal en apartado 1.2

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7BIBLIOGRAFA

Asociacin Tcnica Espaola del Pretensado. Instituto Eduardo Torroja. Colegio de Ingenieros de Ca-minos, Canales y Puertos (1996): HP 8-96 Recomendaciones para el proyecto, construccin ycontrol de anclajes al terreno.

British Standard Institution: BS 8081 Code of Practice for Ground Anchorages.

Comit Europeo de Normalizacin: EN 1537 Ejecucin de trabajos geotcnicos especiales. Anclajes.

Deutsches Institut fr Normrung: DIN 4125 Ground Anchorages. Design, Construction and Testing.

Direccin General de Carreteras: Pliego de prescripciones tcnicas generales para obras de carrete-ras y puentes (PG-3):

Orden FOM 475/2002 de 13 de febrero (BOE de 6 de marzo de 2002), por la que se actualizandeterminados artculos del pliego de prescripciones tcnicas generales para obras de carre-teras y puentes relativos a hormigones y aceros.

Orden FOM 1382/2002 de 16 de mayo (BOE de 11 de junio y correccin de erratas en BOE del26 de noviembre de 2002), por la que se actualizan determinados artculos del pliego de pres-cripciones tcnicas generales para obras de carreteras y puentes relativos a la construccinde explanaciones, drenajes y cimentaciones.

Direccin General de Carreteras (2003): Gua de cimentaciones en obras de carretera.

Federal Highway Administration (1999): FHWA-IF 99 015 Ground Anchors and Anchored Systems.

Le Bureau Securitas: TA 96 Recommandations concernant la conception, le calcul, lexcution et lecontrle des tirants dancrage.

Socit Suisse des Ingnieurs et des Architectes: SIA 191 Tirants dancrage.

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8APNDICES

8.1. APNDICE A: PROCEDIMIENTOS DE MEDIDA DEL AISLAMIENTO ELCTRICO

Se trata de medir la resistencia elctrica entre el conjunto de elementos a traccin, el terrenoy la estructura anclada, o bien el aislamiento de la cabeza del anclaje respecto a la estructura an-clada.

La norma UNE EN 1537 especifica dos procedimientos de medida.

8.1.1. PROCEDIMIENTO ERM I

Mide el aislamiento del anclaje con relacin al suelo y a la estructura anclada.

Para la medida se aplicar una diferencia de potencial de 500 voltios (V) de corriente conti-nua, se utilizar un equipo de medicin de aislamiento con un rango superior a 0,1 megaohmios(M).

Se conectar el anclaje al polo positivo de la fuente y la toma de tierra al polo negativo. Comotoma de tierra se emplearn piezas metlicas hincadas en el terreno, o bien, se utilizarn las arma-duras de la estructura que estn en contacto con el terreno.

Las zonas de contacto de los electrodos estarn perfectamente limpias, debern presentar bri-llo metlico.

El ensayo suele realizarse en dos fases, en la primera de las cules se determina antes del blo-queo del tirante la integridad de la funda de plstico y en la segunda posterior al bloqueo el ais-lamiento elctrico total del tirante respecto al suelo y la estructura anclada.

La resistencia elctrica debe ser, en ambas fases, superior a 0,1 megaohmios (RI 0,1 M).

8.1.2. PROCEDIMIENTO ERM II

Slo se realizar cuando RI < 0,1 M para demostrar que no hay contacto directo entre la ca-beza de anclaje y las armaduras de la estructura anclada.

La diferencia de potencial ser de 40 V de corriente alterna, con equipo de medicin con ran-go de medida 0-200 k.

Como toma de tierra se emplear la placa de apoyo, o cuando estuviera revestida por un ais-lante, la armadura de la estructura.

Este tipo de medidas es muy sensible a las condiciones climticas, al estado de limpieza de lospuntos de contacto elctrico, etc., por lo que resulta recomendable efectuarlas varias veces.

Se considera que no existe contacto directo entre la cabeza del anclaje y las armaduras de ace-ro de la estructura, cuando la resistencia entre la cabeza y la placa de apoyo o la armadura de ace-ro es superior a 100 (RII > 100 ).

8.2. APNDICE B: GRADO DE ALTERACIN DE LAS ROCAS, SEGN LA SOCIEDADINTERNACIONAL DE MECNICA DE ROCAS, ISRM (1981)

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GRADO TRMINO DESCRIPCIN (ISRM, 1981)

I Fresca No hay signos visibles de alteracin en la roca: quizs alguna li-gera decoloracin en las superficies de las fracturas

II Ligeramente alterada La decoloracin es indicativa de la alteracin de la matriz rocosay de las superficies de las fracturas. Todo el material rocoso pue-de estar decolorado por alteracin y puede ser externamentems blando que en condicin de fresco.

III Moderadamente alterada Menos de la mitad de la roca est descompuesta y/o desinte-grada en suelo. La roca fresca o decolorada est presente tantoen las fracturas como en la roca matriz.

IV Muy alterada Ms de la mitad de la roca est descompuesta y/o desintegradaen suelo. La roca fresca o decolorada est presente tanto en lasfracturas como en la roca matriz.

V Completamente alterada Todo el material rocoso est descompuesto y/o desintegrado ensuelo. La estructura de la masa original est prcticamente intacta.

VI Suelo residual Toda la roca est transformada en suelo. La estructura y el ma-terial de origen estn destruidos. Hay cambio de volumen, peroel suelo no ha sido transportado de manera significativa.

FIGURA 8.1. MEDIDA DE LA RESISTENCIA ELCTRICA EN ANCLAJES INYECTADOS AL TERRENO

8.3. APNDICE C: TEXTO NTEGRO DE LAS NORMAS NLT 257 Y NLT 258. ENSAYOSDE PUESTA EN CARGA DE ANCLAJES

NLT-257/2000. ENSAYO DE PUESTA EN CARGA DE UN ANCLAJE MEDIANTE CICLOS INCREMENTALESPARA LA DETERMINACIN DEL DESPLAZAMIENTO POR FLUENCIA DE LA CABEZA DEL ANCLAJE

1. Objeto

El anclaje deber cargarse en ciclos incrementales desde una carga de referencia hasta una car-ga mxima de ensayo. Se medir el desplazamiento de la cabeza del anclaje durante un perodo detiempo, para la carga mxima de cada ciclo incremental.

2. Ensayo de investigacin - Procedimiento de carga

El anclaje deber cargarse hasta la rotura, Ra, o hasta una tensin de prueba, Pp, que deberestar limitada por el menor valor de entre (*)0,80Ptk y 0,95Pt0,1k.

El anclaje deber alcanzar la carga mxima de ensayo en un mnimo de seis ciclos. (Vase latabla 1).

Los ciclos de carga y perodos de observacin mnimos se indican en la tabla 1.

Cuando se efecte un seguimiento de los desplazamientos por fluencia, la carga mxima paracada ciclo deber mantenerse durante un tiempo mnimo de 15 minutos para cargas inferiores a Ppy durante 60 minutos para cargas iguales a Pp, en los suelos no coherentes, o 180 minutos en lossuelos coherentes. Estos perodos debern aumentarse hasta que el ndice de desplazamiento porfluencia de la carga sea relativamente constante.

3. Ensayo de adecuacin - Procedimiento de carga

La tensin de prueba exigida para el anclaje en funcionamiento ser:

Pp 1,25Po Pp Rd

Seleccionndose el mayor valor de los dos, siempre que 1,25Po y Rd sean menores que 0,95 Pt0,1k.

En caso contrario se tomar como tensin de prueba el valor de 0,95Pt0,1k(*).

Los ciclos de carga y perodos de observacin mnimos se indican en la tabla 1.

El anclaje se podr cargar hasta la carga mxima de ensayo en un mnimo de cinco ciclos decarga, suprimiendo el primer ciclo de la tabla 1.

El ndice mximo de desplazamiento por fluencia, ks, para la tensin de prueba ensayada, nodeber sobrepasar 1 mm, cuando se hayan efectuado ensayos de investigacin. Cuando no se hayaobtenido la tensin de rotura (definida como ks = 2 mm) en los ensayos de investigacin, el valorde ks, para la tensin de prueba no deber sobrepasar 0,8 mm.

4. Ensayo de aceptacin - Procedimiento de carga

El anclaje deber cargarse a la tensin de prueba, Pp, mediante un mnimo de tres incremen-tos idnticos. A continuacin, el anclaje deber descargarse hasta una carga de referencia Pa y ser

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APNDICES

(*) Ptk = Carga caracterstica de la armadura.Pt0,1k = Carga caracterstica para la cual hay una deformacin permanente del 0,1%.

cargado de nuevo a la tensin de bloqueo, Po. La tensin de prueba deber ser igual al menor va-lor de entre 1,25Po, y 0,9Pt0,1k.

Nota: Las curvas de cargas y deformaciones pueden facilitar informacin adicional sobre el terreno y el comporta-miento de los componentes del anclaje en el mismo.

El perodo de seguimiento no deber ser inferior a 5 minutos para la tensin de prueba.

Se aplicar el lmite siguiente:

El ndice de desplazamiento por fluencia, ks, no deber sobrepasar 0,8 mm para la tensin deprueba, ni 0,5 mm para la tensin del bloqueo, Po.

Valores superiores de ks, hasta 1 mm, para la tensin de prueba, podrn ser admitidos, si seha demostrado en ensayos de investigacin, realizados previamen

anclajes soil nailing

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