guía para el diseño y la ejecución de anclajes al terreno en obras de carretera[1]

5/12/2018 Gua para el diseo y la ejecucin de anclajes al terreno en obras de carretera[1]

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serie normativas

Guia para el diserio y laejecuci6n de anclajes al terrenoen obras de carretera

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o.R EC CI ON G EN ER ALOf CARRfTERAS

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ESPANA. Direcci6n General de CarreterasGuia para el disefio y la ejeeuei6n de anelajes al terreno enobras de earretera. I Direeei6n General de Carreteras. 2~ediei6nrevisada - Madrid : Ministerio de Fomento. Centro de Publicaeio-

nes, 200360 p. : il. ; 30 em.- (Carreteras Geoteenia)MECANICA DEL SUELOGEOTECNIA DE CARRETERAS624.131625.731 o

I" EDICION. ABRIL 20012" EDIC10N REVISADA. JUNIO 2003Edi ta: Centro de Publicaciones

Secretarfa General TecnicaMinisterio de Fomento

I.S.B.N.: 84-498-0667-4NIPO: 161-03-047-9Deposito Legal: M-23.935-2003Imprime: Fa resoDiseno cubierta: Carmen G. Ayala


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PRESENTACI6N

Esta Guia para el disei io y la ejecuci6n de anclajes al terreno en obras de carretera ha side ela-borada por la Direccion Tecnica de la Direccion General de Carreteras con la valiosa colaboracionde la Asociaclon de Empresas de la Tecnologia del Suelo y Subsuelo (AETESS) y constituye un do-cumento tecnico mas, integrado en el esfuerzo de divulqacion de ideas, arrnonizacion de conceptosy norrnalizacion tecnoloqica que la Direccion General de Carreteras viene realizando en estos ulti-mos aries.

La Direccion de los trabajos ha correspondido a D. Jesus Santamaria Arias, Ingeniero Jefe delServicio de Geotecnia de la Direccion General de Carreteras con la ayuda de D. Alvaro Parrilla AI-caide y D. Fernando Moreu Mesa, Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos del Estado.

EI equipo redactor ha estado constituido por D. Carlos Oteo Mazo, profesor de la UniversidadPclitecnica de Madrid, como responsable del mismo, y por D. Jose Luis Fernandez Salso. La su-pervision interna de AETESS ha sido realizada a traves de su Cornite Tecnico interviniendo activa-mente en la misma D. Pedro R. Sola Casado, como presidente, D. Ferran Biosca, D. Jose M" Echa-ve, D. Jose Ma Herrador, D. Domingo Fernandez y D. Julio Retuerto, miembros del referido Cornite,todos ellos Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos reconocidos especialistas en Geotecnia.

Este documento trata de describir una serie de reglas de buena practica que conviene tener encuenta en el diseno y construccion de anclajes en obras de carretera. Aun cuando 10especificadoen la presente publicacion no resulta de obligado cumplimiento, se recomienda su uso en obras dela Direccion General de Carreteras, sin perjuicio de la adopcion de otras medidas que, circunstan-cias particulares de la obra 0 proyecto, pudiesen aconsejar en cada caso.

La experiencia derivada de la construccion y seguimiento de este tipo de elementos construe-tivos perrnitira en el futuro matizar y completar los criterios recogidos en esta Guia. Se invita puesal analisis critico de su contenido y al envio de cuantas sugerencias 0 comentarios se estimen opor-tunos al Servicio de Geotecnia de la Direccion General de Carreteras; po de la Castellana 67; 28071MADRID, e-mail: [email protected]

Madrid, enero de 2001EL DIRECTOR GENERAL DE CARRETERAS

ANTONIO J. ALONSO BURGOS

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mailto:[email protected]:[email protected]


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INDICE

1. Introduccion 71.1. Alcance 71.2. Nomenclatura 7

2. TIpos de anclajes considerados en esta Guia. Materiales y productos 112.1. Clasiticacion y recomendaciones de uso 112.2. Materiales constituyentes de los anclajes 172.2.1. Genera/idades 172.2.2. Aceros 17

2.2.3. Lechadas de cementa 182.3. Sistemas y materiales de proteccion contra la corrosion 182.3.1. /ntroducci6n 182.3.2. Sistemas de protecci6n considerados en esta Guis 182.3.3. Materia/es de protecci6n considerados en esta Gufa 202.3.3.1. Elementos de proteccion 202.3.3.2. Materiales de proteccion 212.3.3.3. Otros elementos 222.3.4. Colocsclon de /05 materia/es y sistemas de proteccion 22

3. Diseno de los anclajes 233.1 lntroduccion 233.2 Criterios de estabilidad a considerar 233.2.1. Equilibrio global 23

3.2.2. Equilibria local 233.2.2.1. Roturas en la cabeza0 en la estructura a anclar 253.2.2.2. Evaluacion de la estabilidad del propio anclaje 25

3.2.2.2.1. Mavoracion de las cargas actuantes 253.2.2.2.2. Cornprobacion de la tension admisible del acero 263.2.2.2.3. Cornprobacion del deslizamiento del tirante en la lechada, dentrodel bulbo 263.2.2.2.4. Cornprobacion de la seguridad frente al arrancamiento del bulbo 26

4. Ejecucion de los anclajes 314.1. Operaciones 314.2. Fabricacion, transporte, almacenamiento de los tirantes 314.3. Perforacion de los taladros 314.3.1. Diametros y profundidades 314.3.2. Tolerancias 33

4.3.3. Sistemas de pertorscion 334.4. lnstalaclon de los tirantes 334.5. lnveccion del anclaje 344.5.1. Objetivos 34

4.5.2. Proceso de inyecci6n 344.5.3. Inyecci6n previa 344.5.4. Reinyecciones 354.6. Tesado del anclaje 354.7. Acabados 354.8. Protocolo y partes de trabajo 36

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5. Pruebas y ensayos. Seguimiento y control............ 395.1. Tipologfa 395.2. Ensayos de investlqacion 405.3. Ensayos de adecuaci6n 405.4. Ensayos de aceptaci6n 405.5. Metodos de ensayo 41

5.5.1. Metodo de los ciclos incrementales de carga con control del desplazamiento de la ca-beza por f1uencia (NL T257) 41

5.5.2. Metodo de las fases incrementales de carga con control del desplazamiento de la ce-beza por f /uencia (NLT-258) 425.6. Cargas rnaxirnas a aplicar 435.7. Cornprobacion de la longitud libre equivalente 43

6. Medici6n y abono 457. Bibliografia.... 478. Apendices 49

8.1. APENDICEA: Procedimientos de medida del aislamiento electrico 498.2. APENDICEB: Grado de alteraci6n de las rocas, sequn la Sociedad Internacional de Mecanicade Rocas, ISRM (1981) 508.3. APENDICEC: Texto integro de las normas NLT 257Y NLT258. Ensayos de puesta en cargade anclajes 51

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INTRODUCCI6N 1

1. 1. ALCANCEEsta Gufa se refiere al diseno y a las condiciones mfnimas exigibles durante la ejecucion de an-

clajes al terreno (en estructuras de contencion, estribos de puente, actuaciones sobre laderas, etc.),tanto provisionales como permanentes.

Recoge las diferentes tipologfas y fases que pueden distinguirse durante la ejecucion de un an-claje: la perforacion del taladro en el terreno, la tipologfa del tirante con sus protecciones contra lacorrosion, su colocacion en el terreno, la inveccion con sus correspondientes materiales, y el tesa-do para su puesta en carga.

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

Se consideran los tipos de anclajes mas frecuentes en Espana, cuyos tirantes esten constitui-dos por cables 0 barras de acero, con independencia de su vida util, cuyos esfuerzos se transmitenal terreno mediante inveccion de lechada de cemento.

No obstante, los anclajes permanentes en ambiente marino, 0 en terrenos claramente agresi-vos por otras causas, adernas de 1 0 establecido en esta Gufa, requeriran un estudio especial respectoa la estabilidad de las lechadas de cemento y las protecciones contra la corrosion. Por otra parte,los anclajes fijados al terre no con dispositivos rnecanicos. 0 cartuchos de resina, tarnbien requeri-ran un estudio especffico adicional de la parte que transfiere la carga al terreno.

En todo 1 0 que sigue se esters, adem as de 1 0 indicado en esta Guia, a 1 0 prescrito en el arti-culo 675 Anc/ajes del Pliego de Prescripciones Tecnicas Generales para Obras de Carreteras y Puen-tes (PG-3)(1).

1.2. NOMENCLATURAEn este documento se usan, entre otras. las siguientes definiciones:Adhereneia limite del bulbo del anelaje: Tambien lIamada de arraneamiento, es fa ca-

pacidad maxima unitaria del terreno que rodea el bulbo frente al desfizamiento de este, Su inte-qracion es la capacidad externa del anclaje (Apartado 3.2).

Anelaje: Elemento capaz de transmitir esfuerzos de tracci6n desde la superficie del terrenohasta una zona interior del mismo. Consta basicarnents de cabeza, zona libre y bulbo 0 zonade anelaje (Figura 1.1).

Anelaje activo: Un anclaje sometido a una carga de tesado, despues de su ejecucion, no in-ferior al 50% de la maxima prevista en proyecto (Apartado 2.1).

11 1 Vease: Orden FOM 1382/2002 de 16 de mayo (BOE de 11 de junio y correccion de erratas en BOE del 26 de no-viembre de 2002), por la que se actual izan determinados art iculos del pl iego de prescripciones tecnlcas genera-les para obras de carreteras y puentes relativos a la construccion de explanaciones, drenajes y cimentaciones.

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Anclaje pasivo: Un anclaje sometido a una carga inicial baja, normal mente comprendida en-tre el10 y e125% de la maxima prevista en proyecto para el mismo (Apartado 2.1).

Anclaje permanente: Anclaje cuya vida util se considera superior ados aries. (Apartado 2.1)Anclaje provisional 0temporat Anclaje cuya vida util no es superior ados arios. En caso

de ambientes y/ o terrenos especial mente agresivos (p. e. ambiente marino, terrenos yesiferos, te-rrenos con sal gema, terrenos contaminados con queroseno 0 pesticidas, etc.) este periodo deberaser reducido, de acuerdo con 10establecido en proyecto (Apartado 2.1).

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

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

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

Cabeza, 0cabezal del anclaje: Parte externa del anclaje capaz de transmitir la carga del ti-rante a la superiicie del terreno 0 a la estructura a anclar. Esta zona se com pone a su vez normal-mente de: placa de reparto, cunas 0 tuercas, portacunas y proteccion. Incluye la transici6na la zona libre (Figura 1.1).

Capacidad externa delanclaje: 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 metalico 0 de plastico 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 investigaci6n, un cambio brusco en la velocidad de deslizamiento (Aparta-do 5.1).

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

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

Carga de referencill 0inicilll Es la carga a partir de la cual se inicia la medida de alarga-mientos 0 deformaciones. Suele ser el 10% de la carga de prueba (Apartado 5.1).

Carga residual Es la carga que se mide en cualquier momenta de la vida uti I del anclaje.Suele variar con el tiempo por efecto de perdldas de carga diferidas 0 movimientos de la estructu-ra (Apartado 5.1).

Carga de teSlldo: Tarnbien IIamada de trabajo 0 de bloqueo, es la carga aplicada al ancla-je despues de completar el tesado y una vez bloqueadas las cufias, 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 mayoracion: Son las magnitudes por las que se multiplica la carga nomi-

nal del anclaje, para tener en cuenta la situaci6n de calculo y el tipo de obra y de esfuerzo actuan-te (Apartado 3.2).

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

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INTRODUCCION

Enssyo ds aceptacion 0rscepcion: Ensavo de carga realizado una vez concluido cada an-claje en el que deben confirmarse los criterios de recepclon definidos en provecto (Apartado. 5.4)

Ensayo de adecuacion: Tarnbien lIamado de idoneidad 0control; ensavo de carga reali-zado en condiciones identicas a la de los anclajes de la obra, en el que se trata de definir al menosla capacidad para soportar la carga de prueba V las perdidas de tension hasta la misma, as! comola longitud libre (Apartado 5.3).

Ensayo de investigacion: Ensavo de carga previo a la ejecucion de los anclajes de la obra,mediante el que tratan de definirse fundamentalmente la resistencia del bulbo en el contacto terre-no-Iechada, la longitud libre aparente V la carga critica de fluencia del mismo (Apartado 5.2).

Inyeccion: Proceso de la ejecucion de un anclaje, que permite transmitir la carga del tiranteal terreno a traves de la zona de bulbo. Siempre se efectua en la perforaci on, antes del tesado delanclaje (Apartado 4.5.2).

Inyeccion previa: lnveccion realizada para rellenar el taladro cuando se observan perdi-das importantes en la inveccion de los anclajes (normal mente superiores a tres veces su volu-men teorlco). En este proceso a veces se sustituve la lechada por mortero de cementa (Aparta-do 4.5.3).

Inyeccion repetitiva (IR): lnveccion efectuada normal mente a traves de latiguillos 0 circui-tos globales con valvulas, con un nurnero de reinyecciones general mente no superior a dos, reali-zada para mejorar la capacidad del anclaje en su bulbo (Apartado 2.1 V figura. 2.4).

Inyeccion repetitilfa y sa/ectilfa (IRS): lnveccion efectuada normalmente a traves de tubosmanguito, separados no mas de un metro. Esta inveccion debe hacerse, general mente, mas de dosveces V en manguitos seleccionados. Mejoran la capacidad del bulbo del ancla]e al permitir realizarinvecclones de zonas concretas del mismo, controlando la presion y la adrnision (Apartado 2.1 V fi-gura 2.5).

Inyeccion unica global (IU): lnveccion efectuada en una sola fase para rellenar el taladro dela perforacion. Se realiza normal mente a traves de un tubo flexible solidario con el tirante (Aparta-do 2.1 V figura 2.3).

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

Longitud librs aparents: Longitud teorica de la zona libre de un ancla]e obtenida en un en-savo de puesta en carga sequn las leves de la elasticidad, a partir de las fuerzas aplicadas, las de-formaciones elasticas observadas V las caracteristicas geometricas V r ne can ic a s del tirante (Capitu-lo 5).

Mangu;to terma-retract;l: Elemento que se contrae con el calor V que sirvepara sellar losextremos de los tubos 0 vainas (Apartado 2.3.3).

PlaCBds reparto: Elemento general mente rnetalico que reparte los esfuerzos del anclaje a laestructura (Apartado 3. 2 V figura 1.1).

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

Tesado:Operacion en la cual se transmite una tension al tirante, y de este al terreno a travesdel bulbo. Durante la misma se debe controlar la curva alargamiento-carga (Apartado 4.6).

Tirante: Elemento del anclaje. constituido por cables 0 barra de acero de alta resistencia, quetransmite la carga desde la cabeza al bulbo (Figura 1.1).

Tubo corrugado: Elemento cilindrico, generalmente de plastico, que se utiliza como protec-tor anticorrosion en los anclajes. (Apartado 2.3).

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Vaina: Elemento normal mente de plastlco, que se emplea como protector anticorrosi6n de losanclajes (Apartado 2.3 y figura 2.1).

Volumen normal: Cantidad maxima de lechada que es previsible que sea necesario inyectarpara la ejecuci6n de un anclaje. Dependera fundamentalmente de las caracteristicas del terre no cir-cundante, y a efectos de este documento puede limitarse en unas tres veces el volumen teorico deinyecci6n (Capitulo 6).

Zona libre 0 longitud libre: Es la parte del anclaje situada entre la cabeza y el bulbo 0 zonade anclaje, dotada de libre alargamiento (Figura 1.1).

FIGURA 1.1. C RO OU IS D E U N A NC lA JE

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TIPOS DE ANCLAJES CONSIDERADOS EN ESTA GUiA.MATERIALES V PRODUCTOS 2

2.1. CLASIFICACION V RECOMENDACIoNES DE usaLos anclajes se clasifican, sequn el nivel de carga inicial que se les aplica, en activos V pasi-

vos. A los primeros se les somete a una carga de tesado, despues de su ejecucion, generalmentedel mismo orden de magnitud que la maxima prevista en provecto, y nunca inferior al 50% de estaultima, mientras que a los segundos se les deja con una carga inicial baja, aunque nunca inferior al10 % de la maxima de proyecto, que adquieren normalmente por los movimientos de la estructura.Esta Guia se refiere principalmente a los anclajes activos.

Tarnbien, en funcion de los elementos constituventes de los tirantes, se clasifican en anc/aiesde cables 0 anclajes de barra.

Otra clasiflcacion que debe hacerse es atendiendo a su vida util, asl, se denomina anclaie per-manente al provectado para una vida superior a los dos anos, y anc/aje provisional al que debeactuar durante un periodo inferior a esos dos anos, 0 menor en el caso de ambientes vto terrenosespecial mente agresivos. En la figura 2.1 se incluve el croquis de un anclaje provisional, V en la 2.2un detalle de la cabeza de un anclaje permanente.

En cuanto a la facultad de efectuar operaciones que varien la carga sobre los anclajes durantesu vida util, se clasifican en retesables y no retesab/es.

Finalmente tarnbien se dasifican, sequn se efectue 0 no la reinyeccion del bulbo, como: deinyeccion unica global (lU), de inyeccion repetitiva (lR) 0 de inyeccion repetitiva y se/ecti-va (IRS). En las figuras 2.3, 2.4 V 2.5 se incluyen croquis de los procedimientos de inveccion IU, IRe IRS de los anclajes.

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

VIDA UTIL Y TlPO DE INYECCION TIRANTEDECABLES TIRANTEDE BARRAProvisional con inveccion (mica global (lUI Tipo 1 Tipo 5

Provisional con inveccion repetitiva (lR) Tipo 2A Tipo 5AProvisional con inveccion repetitiva y selectiva (IRS) Tipo 28 Tipo 58Permanente con inveccion unica global (lU) Tipo 3 Tipo 7Permanente con inyecci6n repetitiva (lR) Tipo 4A Tipo 8APermanente con invecclon repetitiva y selectiva (IRS) Tipo 48 Tipo 88

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Las reinyecciones, 0 inyecciones repetitivas en varias fases tienen por objeto aumentar la ca-pacidad del anclaje en la zona de bulbo. Los parametres de presion y caudal deben definir-se en el Proyecto.

Los anclajes del tipo IU suelen ser los mas adecuados en rocas, terrenos cohesivos muy du-ros y suelos granulares. Los anclajes del tipo IR se emplean general mente en raeas fisuradas blandas y en aluvialesgranulares gruesos e incluso fines.

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 lIegar a su rotura, y cuan-do hay que absorber acciones que requieran gran eapacidad.

En los anclajes por encima de la horizontal, en que pueden existir problemas de estabilidaddel taladra, 0 de obturacion durante la inveccion, es conveniente inyectar a presion en va-rias fases (tipos IR 0 IRS).

CUAAS

JUNTAS ESTANCAS

ABFtAlADERA DE P t . . . . 4 s n c o

SEPAAAOORRECUBRtMlENTQ MiNIMa, rmin = lOmm

FIGURA 2.1. CRoaUIS DE UN ANCLAJE PROVISIONAl

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TIPOS DE ANCLAJES CONSIDERADOS EN ESTA GUIA. MATERIALES Y PRODUCTOS

DIAFRAGMAPLACAS DE CUNAS

TAPON PARA INYECCION DEGRASA ANTICORROSIVA(OPCIONAl)

TAPONDEPURGA

JUNTA

PLACA DE REPARTO

JUNTA DEESTANQUEIDAD

TUBO DEPOLiETIlENO PARAINYECCION INTERIOR DELANClAJE

FIGURA 2.2. CRO OU IS DE LA CAB EZ A D E UN ANCLAJE PERM AN ENTE

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Tubo para inyecci6n

Tirante1,- COLOCACION DEL TlRANTE CONEl TUBO PARA INYECCION, TALADROLLENO 0 VACIO DE LECHADA

Sal ida de lechada

2",- INYECCION DE TODO EL TALADRODESDE EL FONDO HASTA QUE SALELECHADA LlMPIA POR LA BOCA

FIGURA 2.3. P RO CED IM IE NT O D E IN YEC CIO N U NIC A G LO BA L (A NC LA JE S lUI (nPOS " 3, 5 Y 71

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TIPOS DE ANCLAJES CONSIDERADOS EN ESTA GU(A. MATERIALES Y PRODUCTOS

Valvulas anti retornopara inyecci6n repetitiveen zona de bulbo

1._COLOCACt6N DEL TIRANTE CON EL CIRCUITOPARA INYECCION REPETITIVA.DE NO ESTAR LLENO EL TALADRO. DEBERAREAUZARSE UNA INYECCION INICIAL PARA SElLADO.UNA VARIANTE SUSTITUYE El TUBO CON vALVUtAS.POR UN GRUPO DE TUBOS. DE DIFERENTE LONGITUD.QUE CUBREN TRAMOS DIFERENTES DEL BULBO.

Clrcuito parainyecci6n repetitiva.Entrada de lechada

Tap6n

2._INYECCION REPETITIVA DEL BULBO. SE REALIZA ATRAVES DEL CIRCUITO EXISTENTE AL EFECTOSIMULTANEAMENTE EN TODAS LAS VALVULAS EN ELBULBO. AL FINALIZAR DEBERA UMPIARSE EL CIRCUITOPARA PERMITIR LA REINYECCION POSTERIOR.

F IGURA 2 .4 . PRO CEDIM IENTO S D E IN YECCIO N RE PEnTlVA (AN CLAJES IR I {TIPO S Z A, 4A , 6A Y SA l

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1". - PERFORACIQN Y COLOCACIQNDEL TUBO-MANGUITO

Tubo mangurto

Entrada delechada

2".- INYECCIQN DEL BULBO REPETITIVA YSELECnVA. TOOOS LOS MANGUITOS SEINYECTAAAN MA s DE DOS VECES (FASE 1')COMENZANDO POR EL FONDO DELTAlADRO EN CADA FASE.

3".- COLOCACION Y FIJACIC lN DELTIRANTE SE REALIZA UNA INYECCIQNGLOBAL UNICA EN EL INTERIOR DELTUBO MANGUITO

Tubo manguilo

F IGURA 2 .5 . P RO CE DIM IE NT O D E IN YE CC l6 N R EP ET IT IV A Y S EL EC TIV A (A NC LA JE S IR SJ (n PO S 2 B, 4 B, 6 B Y 8 B J

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TIPOS DE ANCLAJES CONSIDERADOS EN ESTA GUiA. MATERIALES Y PRODUCTOS

2.2. MATERIALES CONSTITUYENTES DE LOS ANCLAJES2.2.1. GENERALIDADES

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

No se ernplearan piezascorrespondientes a sistemas de ejecucion diferentes (patentados pordiferentes empresas) en tramos hornoqeneos de estructura, ni tampoco aquellas que no tengan ga-rantizada su inalterabilidad durante la vida util de las obras.

2.2.2. ACEROSEIacero de los tirantes debera cumplir, en cuanto a sucalidad y resistencia, 1 0 especificado tan-

to en la normativa nacional, fundamentalmente EHEY PG-3,como en la europea, Eurocodiqo 2, 0la que la sustituya en su caso.

EI Contratista debera facilitar al Director de las Obras toda la informacion de caracter tee-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, 0 carga inicial.Debera asimismo ser capazde absorber el 100%de la traccion correspondiente al limite de roturadel acero.

Cuando este previsto en el Proyecto, perrnitira un destesado y un posterior tesado del anclajeas! como, en su caso, la inclusion de celulas de medida de tension de anclaje.

Deberan admitirse desviaciones angulares del tirante, respecto a una direccion normal a lacabeza, de hasta tres grados sexagesimales (3) a una carga del 97% del limite elastico del tiran-teoAdernas se dispondran los elementos necesarios para transmitir la carga del tirante a la es-tructura.La calidad de 105 aceros de los tirantes de los anclajes sera al menos la especificada en latabla 2.1.

TABLA 2.1. P RlN CIP AL ES C AR AC TE RlsncA s M EcA NICA S D E L OS A CE RO S (MPa)TIPO DE TIRANTE LIMITE ELASTICa CARGA UNIT ARIA DE ROTURA

(MPai (MPal

Barra tipo OWIOiwidagl 0 similar 850 1.050Barra tipo Gewi 0 similar 500 550Cables 1.710 1.910

Normalmente las tensiones de trabajo de estos acerosson del 60% de su limite elastico en losanclajes permanentes y del 75% en los anclajes provisionales.

No se permitlran empalmes de los tirantes en la zonade bulbo del ancla]e, salvo [ustificacionespecifica en los tirantes de barra y con un diametro de perforacion adecuado. Dichos empalmesno interferiran ni en el libre alargamiento ni en la protecci6n anticorrosion. En particular, sequn seespecifica en el epigrafe 675.2.3 del PG-3: Sera necesario que fa armadura no ffevemanguito af-guno en la zona de bulbo

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Los tirantes en la zons de bulbo pueden ser barras corrugadas, cables (0 trenzas). Solo en ca-sas excepcionales, previa justificacion adecuada y con la autorizacion del Director de las Obras, sepodran emplear aceros lisos ayudados con dispositivos especiales.

Se colocaran los centrsdores necesarios que garanticen la correcta colocacion del tirante, delos elementos de proteccion contra la corrosion y del resto de los elementos en la perforaci on; es-tos no deben impedir el flujo cor recto de la inveccion. EI recubrimiento minima entre el elementornetalico y el terreno sera de 10 mm. Asimismo, se dispondran los separadores precisos para ase-gurar el funcionamiento de los elementos del tirante.

2.2.3. LECHADAS DE CEMENTO

Las Ischsds. de cementa utilizadas en la proteccion anticorrosion en contacto con las ar-maduras, deberan tener una dosiflcacion agua/cemento (a/c) no superior a 0,4 para limitar el agualibre.

Las lechadas empleadas en la formacion del bulbo, dependiendo de las caracteristicas del te-rreno, se dosificaran con una relacion agua/cemento (a/c) comprendida entre 0,4 y 0,6, salvo indi-cacion contraria del Director de las Obras.

EI cemento sera resistente a la presencia de sustancias agresivas en el terreno (p.e. sulfatos).Son de aplicacion la vigente Instrucci6n para la Recepci6n de Cementos RC, la EHE y el PG-3.

Previa autorizacion del Director de las Obras, y siempre que no sean dariinos al tirante ya lainveccion, se pod ran util izar sditivos para aumentar la manejabilidad y compacidad de la lechada,para reducir el agua libre y la retraccion y para acelerar el fraguado. No deben contener mas de un0,1% en peso de cloruros, sulfatos 0 nitratos.

Si fuera necesario, y para limitar las perdidas en la perforacion, se podra 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 PROTECCION CONTRA LA CORROSION2.3.1. INTRODUCClclN

Todos los elementos de acero sometidos a traccion estaran protegidos contra la corrosion du-rante toda su vida util. Este periodo determina la clase de proteccion:

Menos de dos afios, 0 un periodo inferior en el caso de ambientes y/o terrenos especial-mente agresivos: anclajes provisionales. Mas de dos aries: anclajes permanentes.

2.3.2. SISTEMAS DE PROTECCl6N CONSIDERADOS EN ESTA GulAA efectos de este documento, en los snc/sies provisions/es se consideran adecuados unica-

mente los tipos de protecclon contra la corrosion de los tirantes, y de otros elementos, indicadosen la tabla 2.2.

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19/53

TIPOS DE ANCLAJES CONSIDERADOS EN ESTA GUIA. MATERIALES Y PRODUCTOS

T AB LA 2.2 . P RO TE CC IO N A NT IC OR RO SI6 N E N A NC LA JE S P RO VIS IO NA LE SZONA DEL SISTEMA DE PROTECCIONANCLAJE

Zona de bulbo Tirante rodeado de lechada de cementa con 10 mm de recubrimientoZona Libre Uno de entre

los que secitan:

Cada tendon, a la barra, rodeado de una vaina de plastico terminacla enuna junta estancaCada tendon, 0 la barra, rodeado de una vaina de plastico rellena de ma-terial anticorrosionTodos los tendones rodeados por un tubo de plastico relleno de materialanticorrosion

Enlace entrecabeza V zona Un tubo de plastico solidario a la placa que recubra el tuba 0 vainas de la zona librelibreCabeza Revestimiento no fluido formado de productos anticorrosi6n (con 0 sin caperuza rnetalica 0

de plasticol, V sin que afecte a los elementos de bloqueo. En zonas de riesgo frente agresio-nes rnecanicas se recomienda proteger la cabeza con caperuza rnetalica 0 de plastlco.

En los anclBjes permBnentes la proteccion debera garantizar una barrera continua de mate-rial anticorrosion entre el tirante y el terreno, de forma que no se deteriore durante el periodo pre-visto de utilizacion del anclaje. Las protecciones, en este caso, saran las dadas en la tabla 2.3.

T AB LA 2.3 . P RO TE CC I6 N A NT IC OR RO SI6 N E N A NC LA JE S P ER MA NE NT ESZONA DEL SISTEMA DE PROTECCIONANCLAJE

Zona Libre Uno de entrelos que secitan:

Un tubo corrugado de plastico conteniendo el tirante, con vaina estancaentre la lechada de cementa que protege el tirante V la lnveccion del bul-boo EI espesor minima de lechada entre tirante V tuba sera de 5 mm.Un tuba corrugado de plastico conteniendo el tirante, preinvectado canlechada de cemento. EI espesor minima de lechada entre tirante V tubasera de 5 mm.Dos tubas concentricos corrugados conteniendo el t irante, preinvectados, lazona central V el espacio anular, con un producto viscoso de protecci6n 0can lechada de cementa. EI espesor minima de recubrimiento sera de 5 mm.Una vaina de plastico par tendon, rellena de un producto viscoso de pro-teccion.Mas A, B 0 C de la relacion siguienteUna vaina de plastico par tendon, rellena de lechada de cernento.Mas A 0 BUna vaina de plastico comun al tirante, rellena de lechada de cemento.Mas B de la relacion siguienteA) Un tuba de plastico cornun al tirante, relleno de producto viscoso an-ticorrosionB) Un tuba de plastico cornun al tirante, con los extremos soldados y es-

tancos a la humedadC) Un tubo de plastico comun al tirante, relleno de lechada de cementa

Un tuba rnetalico, 0 de plastico, estanco y solidario a la placa del anclaje. Se unira deforma estanca, 0 se emplearan juntas toricas, al tuba de plastico exterior de la zona Ii-bre. Se rellenara de lechada de cementa 0 un producto viscoso de proteccion.

Zona de bulbo Uno de entrelos que secitan:

Enlace entrecabeza y zonalibreCabeza Caperuza rnetalica revestida a galvanizada, de 3 mm de espesor minima de pared, 0 ca-peruza rigida de plastico, de al menos 5 mm de espesor de pared, fijada a la placa de apo-

yo. Se rellenara de un producto viscoso contra la corrosion y junta de estanqueidad.

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Los productos viscosos de proteccion contra la corrosion deberan cumplir los requisitos mini-mos indieados en la tabla 2.4.

TABLA 2.4. R EQ UISIT OS D E LO S P RO DU CT OS V ISC OS OS D E P RO TE CC I6N C ON TR A LA C OR RO SI6 NVALORESPROPIEDAD UNIDADES METODO DE ENSAYO DE ACEPTACION

Conte nid o e n a zu fr e lib re , s ulla - p pm D IN 5 1759 : : ;50t os , su lf u ros A STM 0 1 30Con teni do en i ones c lo r ur o , n itr a- p pm ASTM 0 51 2 : : ;50t o , n it ri to , t ioc iana to D IN 5 1576Resist iv idad elact rica n.cm DIN 53483 ~ 1 0 9A bs orcio n d e a gu a, 0 ,1 N KOH , % DIN 53495 : s ; 2d es pu es d e 30 d ia sAcidez m g K OH /g D IN 534 0 1 :: ;5A STM 0 94D esa ce ita do so b re p ap el filtro a D ia me tro e n mm N o e xiste n orm ativ a. M ue stra 2 0 g e n tu bo : : ;550 C, 24 ho ras. D iam etro de la a bierto d e 20 /24 m m d e d iam etro y 30 m mmanc ha d e a ce ite de a lt u ra (0 = 20 /24 m m; H = 30 m mlP ro fu nd id ad d e p en etra cio n d u- mm N o e xiste n orm ativ a. M ue stra sim ila r a la : : ;2ra nte e f e ns ay o d e d es ac eita do , de l e nsay o de desace ita d oe n u na le ch ad a d a c em enta e nd u-recido de un esp eso r de 5 m m, a50 0 C , d e sp u es d e 7 d ia sEst ab il id a d te rm i ca , 2 4 ho ra s, n u - o C. C on du cto d e 26 x 1 8 m m, can u na in clina- ~40m ero d e g ota s d e a ce ite s ab re e l A p ar ic io n d e g o ta s cio n del 1 0% y can un tam iz de 0 ,5 m m entam iz p ara un aum ento d e tem - de acei te la e xtr em id ad in fe rio r, r elle no c an la m ues -p era tu ra d e 1 0 0 C, ca da 2 h o ra s IraP un to d e g o ta C D IN 5 18 0 1 ~60Pro teccion con tra la ox idac ion . Br i- Determinacion V ea sa UNE EN 1 537 Si ns a m arin a 5 % C IN a d u ra nte 1 68 h visual corrosiona 35 CIdem a 40 C % Vea se UNE EN 1 5 37 :: ;5

2.3.3. MATERIALES DE PROTECCl6N CONSIDERADOS EN ESTA GUiA2.3.3.1. Elementos de proteccionLBs vainas y tubos de plastico si fueran de polipropileno 0 de polietileno de alta densidad

deberan ser continuas, impermeables, no fragiles y resistentes a los rayos ultravioletas, durante sualmacenamiento, transporte y puesta en obra. Sus uniones deberan ser estancas al agua, y el se-IIado sera por contacto direeto 0 mediante juntas de sellado.

Si se utiliza PVC -poli (cloruro de vinilo)- sera resistente al envejecimiento y no producira elo-ro libre.

EI espesor minimo de una vaina externa eorrugada, que eontenga una 0 varias armaduras, serade 1 mm para un diarnetro interior menor de 8 em, de 1,5 mm para diarnetro interior comprendido

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TIPOS DE ANCLAJES CONSIDERADOS EN ESTA GUfA. MATERIAlES Y PRODUCTOS

entre 8 y 12 ern, y de 2 mm para diametros interiores superiores a 12 cm. En tubos lisos el espesorsera 1mm mayor que los anteriores, 0 ira reforzado en proporcion equivalente.

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

Salvo aprobacion expresa en otro sentido por parte del Director de las Obras, si los tubos 0vainas de plastico 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 ante rio res. Asimismo debe ensayarse la in-tegridad de la barrera de proteccion a traccion, aplicando en laboratorio al tirante, a la lechada deproteccion y a los tubos 0 vainas unas tensiones identicas a las de servicio del anciaje, y observandolas fisuras de la lechada y de los tubos.

Cuando se confia la proteccion a un solo tubo corrugado de plastico en un anclaje perm a-nente, es conveniente efectuar ensayos para verificar la integridad del tubo a 1 0 largo de todo elanclaje. Estos ensayos saran de resistencia electrlca, realizados despues de la inveccion pero an-tes de la puesta en carga. Se debe garantizar el aislamiento de los tendones con respecto al te-rreno.

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

En el protocolo de ejecucion, que se presentara al Director de las Obras, se conternplara el nu-mero de estos ensayos a realizar, que debera ser igual, al menos, al de ensayos de investiqacion yadecuacion (ver apartados 5.2 y 5.3).

Se pod ran uti lizar manguit05 termo-retractiles para sellar en sus extremos a las vainas 0tubos que confinan los productos anticorrosion que recubren al tirante. EI calentamiento de estemanguito no debe alterar el plastico de otros tubos 0 vainas que pudieran existir.

EI porcentaje de retraccion debe ser suficiente para evitar huecos a largo plazo. EI espesor ml-nimo de los manguitos, despues de la retraccion, no debe ser inferior a 1 mm.

Para sellar se podran emplear juntas toricas para evitar la perdida hacia el exterior del pro-ducto de proteccion contra la corrosion, 0 la entrada de agua hacia el interior.

Las juntas meclinicas deberan estar selladas con juntas toricas, juntas de estanqueidad 0manguitos termo-retractiles, Estas juntas deben prevenir las fugas de relleno 0 penetracion de aguadesde el exterior, para cualquier movimiento relativo entre los elementos considerados.

2.3.3.2. Materiales de proteccionLa lechada de cemento se considera valida como unica proteccion anticorrosion en la zona

de bulbo, tan solo en anclajes provisionales (tipos 1, 2, 5 Y 6), cuando el recubrimiento entre el ti-rante y el terre no, a 1 0 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 proteccion, se podra realizar la protec-

cion interior de dos barreras, mediante la inveccion de lechada de cemento de alta dosiflcaclon (re-lacion agua/cemento no superior a 0,4) si el recubrimiento entre el tirante y el tubo corrugado masproximo no es inferior a 5 mm y los resultados de los ensayos de resistencia electrica son satisfac-tori os (Tabla 2.3 y apendice A).

Se pod ran considerar como protecci6n permanente las inyecciones controladas de productosviscosos (que cumplan los criterios de la tabla 2.4), en el interior de los dos tubos corrugados deplastico del bulbo, siempre que los recubrimientos sean superiores a 5 mm, esten confinados y queno sutran retracciones ni f isuraciones.

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Se podran utilizar como productos protectores de la corrosion las ceras, del petroleo V las gra-sas, si no son oxidables V son resistentes a los ataques bacterianos V microbiologicos, siempre quecumplan las caracteristicas 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 V resistente a la corrosion.

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

2.3.3.3. Otros elementosEn los anciajes permanentes (tipos 3, 4, 7 V 8), se podran util izar caperuzas mef.licas como

barreras de proteccion de la cabeza del anciaje si estan convenientemente protegidas externamen-teo Esta proteccion puede ser mediante galvanizado en caliente 0 par aplicacion de varias capas depintura de revestimiento. EI espesor minimo de su pared sera de 3 mm.

Tarnbien se pod ran emplear caperuzas de pllistico rigidas can espesores minimos de paredde 5 mm. EI interior de las caperuzas se rellenara can un producto viscoso anticorrosion. (Tabla2.3).

En los anciajes provisionales (tipos 1, 2, 5 V 6), bastara, normal mente, con aplicar el productoanticorrosivo, como si de una pintura se tratase, sobre los componentes de la cabeza.

2.3.4. COLOCACION DE LOS MATERIALES Y SISTEMAS DE PROTECCIONLos sistemas de proteccion no deben obstaculizar las operaciones de tesado 0 detesado, ni de-

teriorarse durante estas operaciones. Tampoco sufriran deterioros durante su manipulacion, trans-porte V almacenaje.

En la recepcion se permitira una ligera capa de oxide en la superficie de los tirantes, si esta sepuede eliminar tacilrnente V adem as la superficie es inmediatamente recubierta can una lechada decemento. Estaran totalmente libres de corrosion cuando sean encapsulados para realizar el sistemade proteccion contra la corrosion.

La protsccion de la zona libre de un anclaje provisional (tipcs 1, 2, 5 V 6), se podra realizar enobra 0 en taller. La proteccion de la zona de bulbo de un anclaje provisional se realizara en generalin situ. La proteccion del tirante de los anclajes permanentes se debe realizar en taller 0 en instala-ciones construidas expresamente en la obra, libres de humedad V suciedad.

En todos los tipos de anciaje la inveccion de la proteccion se iniciara por el fondo del anclaje,realizandose de forma continua hasta su finellzacion.

Si el ambiente es agresivo, se Ie aplicara inmediatamente una proteccion a la cabeza del an-cla]e, tanto si es provisional como si es definitivo.

Cuando se invecta la cabeza, se utilizaran dos tubos, el inferior de inveccion V el superior deretorno, para asegurar un relleno complete, sin aire ociuido.Cuando se prevean comprobaciones de tension, 0 retesados, el sistema de proteccion debe

permitir el libre acceso al tirante.En los anciajes permanentes (tipos 3, 4, 7 V 8), los elementos de la cabeza (placa, cunas V de-

mas elementos) se fabricaran en taller. Las piezas de acero estaran convenientemente protegidas.

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23/53

DISENO DE LOS ANCLAJES 3

3.1. INTRODUCCIONEI diseno de un anclaje requiere conocer en primer lugar el valor y direccion de los esfuerzos

ejercidos par la estructura a anclar, denominadas cargas nominales (consideradas sin mavorar),para poder en segundo lugar dimensionar las diferentes partes del anclaje (tirante, longitud libre Vlongitud de bulbo).

EI alcance de este documento se limita a la segunda de las fases anteriores. Sera rnision delProvectista el considerar los estados limite para el calculo de una estructura anclada. Sersn de apli-cacion el Eurocodiqo l-parte 1-1 V el Euroc6digo 7-parte 1.

EI provecto de un anclaje requiere conocer el valor V direccion de los esfuerzos ejercidos porla estructura a anclar. En este sentido se estara a 1 0 especificado al respecto en la Guia de cimen-taciones en obras de carretera.

Los criterios generales sabre el tipo de anclaje a priori mas apropiado en cada caso se han in-ciuido en el apartado 2.1.

3.2. CRITERIOS DE ESTABIUDAD A CONSIDERAREn las estructuras ancladas se deberan tener en cuenta dos aspectos: La estabilidad global de la zona en que se encuentra la estructura anclada. EI comportamiento de cada uno de los elementos de los anclajes V sus efectos sobre el en-torno mas inmediato de los mismos (equilibria 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. Eo uauB RIO G L OB ALLa referente al equil ibrio 0 estabilidad global se abordara de conformidad con 10 especificado

al respecto en la Guia de cimentaciones en obras de carretera.

3.2.2. EQUIlIBRIO lOCAlSe debe asegurar el comportamiento individual de cada componente de los anciajes, con-

siderando: La rotura parcial de la cabeza del anclaje 0 de la estructura a anclar, por exceso de tensionen los anclajes, 0 por fallo de alguno de estos ultirnos.

La rotura del tirante a traccion V el deslizamiento del mismo dentro del bulbo. La perdida de tension en el anclaje por deslizamiento del bulbo contra el terreno.

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45 .i2~ . .

. ( ( Superficie pesima

a) longi lud insuf lCienle del ancIaje b) inO&tabKldad local a conskferar

Solera

c) 1nteracci6n enlre bulbos d) Anaisl, en 01 caso de una ~

e) Situaci6n ccerecta de los bulboe para laIudes en roca

24

FIGU R A 3.1. E JE M PlO S D E S IT UA CIO N ES A C O NS ID ER AR


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DISENO DEL () _S A !, !C LA _ }_ E S

3.2.2.1. Roturas en la cabeza 0 en la estructura a anclarSe prestara atencion al dimensionamiento y posicion de la placa de reparto de la cabeza del

anclaje, para evitar deformaciones excesivas de la misma, concentracion de tensiones en la estruc-tura a anclar, asentamientos inadmisibles del terreno de apoyo, levantamiento de cunas pasivas ydescensos de las cabezas, entre otros.

EI ancho de la placa de reparto sera al menos el doble del diametro de la perforacion realiza-da en la estructura a anclar, y en ninqun caso inferior a 20 cm. Su espesor sera el suficiente paraque no se registren deformaciones apreciables durante el tesado y nunca menor de 1 cm.

Asimismo, y respecto a la disposicion de elementos de proteccion en la cabeza, se estara ade-mas a 1 0 especificado en el apartado 2.3.

3.2.2.2. Evaluacion de la estabilidad del propio anclajeLa evaluacion de la estabilidad del propio anciaje comprende los siguientes procesos:1) Mayoracion de las cargas actuantes.2) Cornprobacion de la tension admisible del acero del tirante (rotura del tirante a traccion).3) Cornprobacion del deslizamiento del tirante dentro del bulbo.4) Comprobacion de la seguridad frente al arrancamiento del bulbo (deslizamiento bulbo-te-

rreno).

3.2.2.2.1. Mayortlcion de las cargas actuantesSe obtendra la carga nominal mayorada,PNd, a traves de la expresi6n:

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

a) la carga obtenida al realizar el calculo de estabilidad global sequn se especifica en elepigrafe 3.2.1 de esta Guia.

b) la carga obtenida en el calculo de los estados limite de servicio, sin rnavoracion algu-na.

F, = coeficiente de mavoracion que puede obtenerse de la tabla 3.1.PNd = carga nominal mayorada del anciaje.

TABLA 3.1. COEFIC IENTE F , EN FUNC lc lN D EL T IPO DE ANCLA JETlPO DE ANClAJE F,

Permanente 1,50Provisional 1,20

EI Proyectista el Director de las Obras podran adoptar justificadamente coeficientes de rna-voracion superiores a los indicados en la tabla 3.1.

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._---- ._----_._-------------

3.2.2.2.2. Comprobacion de la tension admisible del aceroPara la comprobaclen de la tension admisible del acero del tirante se minorara la ten-

sion admisible en el tirante de forma que se cumplan simultanearnente las siguientes condiciones:En anclajes provisionales:

PNd / AT:S; fpk/1,25PNd / AT:S; fyk/l,10en anclajes permanentes:

PNd / AT:S; fpk/1,30PNd / AT:S; fyk/1,15Siendo: PNd = carga nominal mayorada de cada anclaje.

AT = seccion del tirante.fpk= limite de rotura del acero del tirante.fYk= limite elastico del acero del tirante.

3.2.2.2.3. Comprobacion del deslizamiento del tirante en la lechada, dentro del bulboPara la cornprobacion de la seguridad frente al deslizamiento del tirante en la lechada.

dentro del bulbo se minorara la adherencia limite entre el tirante y la lechada que 1 0 rodea en elbulbo, por el coeficiente 1,2.

Se debera verificar:

Con: 'lim = 6,9 (f cJ22,5)2 i3Siendo: PNd = carga nominal mayorada de cada anclaje.

PT perfmetro nominal del tirante = 2, 1t:. ATAT = seccion del tirante.Lb = longitud de calculo del bulbo.'lim = adherencia limite entre el tirante y la lechada expresada en MPa.fok = resistencia caracteristica (rotura a com presion a 28 dias) de la lechada expresa-

da en MPa.'Para esta cornprobacion, el exceso de longitud del bulbo por encima de 14 m se rninorara por

el coeficiente de 0,70, a fin de tener en cuenta la posible rotura progresiva del mismo.

3.2.2.2.4. Comprobacion de la seguridad 'rente al arrancamiento del bulboPara la cornprobacion de la seguridad frente al arrancamiento del bulbo se minorara la

adherencia limite del terreno que rodea al bulbo del anclaje para obtener la adherencia admisibleaadm' Se cornprobara:

Siendo: PNdDNLbaadm =

carga nominal mayorada de cada anclaje.diarnetro nominal del bulbo.longitud de calculo del bulbo.adherencia admisible frente al deslizamiento 0 arrancamiento del terreno querodea el bulbo.

La adherencia admisible del bulbo se puede obtener mediante los rnetodos indicados acontinuacion. por orden de preferencia:

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DISENO DE LOS ANCLAJES--"- _-_------ -_- ..-_---

a) Los valores de la adherencia admisible aadmdel bulbo se pueden deducir tanto de los en-sayos de investiqacion como fundamental mente de los ensayos de adecuacion.

b) Se puede obtener el valor de la adherencia admisible aplicando la expresi6n siguiente, enpresiones efectivas:

c' , tg If/aadm = -F + (J -F-

2c 2 '1 '

Siendo: c< po

cohesion efectiva del terreno en el contacto terreno-bulbo.anqulo de rozamiento interno efectivo del terreno en el contacto terreno-bulbo.presion efectiva del terreno en el centro del bulbo mas una tercera parte de lapresion de inveccion aplicada.1,60; coeficiente de rninoracion de la cohesion.1,35; coeficiente de minoracion de la friccion.

c) Tarnbien puede determinarse aadmutilizando correlaciones empiricas, en cuyo caso:aadm alim / F 3

Siendo: a1im= adherencia l imite obtenida aplicando rnetodos empiricos (veanse figuras 3.2 a 3.5)F 3 = coeficiente indicado en la tabla 3.2

TABLA 3.2. COE ACIEN TE FJ EN FU NCI6N DEL TlPO DE ANCLAJETIPO DE ANCLAJE FJProvisional 1,45Permanente 1,65

Se incluyen cuatro abacos (figuras 3.2, 3.3, 3.4, Y 3.5) que relacionan algunos de los parametresgeotecnicos mas representativos de cada tipo de terreno, con la adherencia limite en los mismos.Cada abaco incluye tres curvas, correspondientes a los tres tipos de anclajes considerados en

este documento, sequn la forma de inyectar el bulbo (vease capitulo 2): lnveccion unica global IU(tipos 1,3, 5 y 7), inveccion repetitiva IR (Tipos 2A, 4A, 6A y 8A), inveccion repetitiva y selectiva IRS(Tipos 28, 48, 6B y 88).

Cuando se trate de rocas poco alteradas, grado III 0 menor sequn ISRM Ivease apendice B), y paraanclajes con inveccion unica globallU, podra considerarse la adherencia limite indicada en la tabla 3.3.

TABLA 3.3. A DH ER EN CIA L IM IT E E N RO CA (A LT ERA CI6N s G RAD O III. SE GU N ISRM ITIPO DE ROCA ADHERENCIA LIMITE (Mfa)Granitos, basaltos, calizas 1.0 - 5,0Areniscas, esquistos, pizarras 0,7 - 2,5

En ningun caso se pcdra adoptar un valor de la adherencia admisible superior a los valores deadherencia limite serialados 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 obtencion de la adherencia limite pero nunca una corre-iacion entre las variables indicadas en abscisas.

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a'im(MPa)

0,80,7

0,6

0,50,4

0,30,2

0,10,0

0

0

a lim(MPa)

0,4

0,3

0,2

0,1

'0

a 'im Adherencia limiteP, Presion l imite en el ensayo presiometricoN Indice del ensayo SPT

IRS

/ - - - ~ 7procedimientosde inyecci6n

IU----------/ ././. ./>.//././"

20

P,2 3 4 5 6 7 (MPa)

rechazo - 3 ; > --- N40 60 80 100

F IGURA 3 ,2 . A DH ER EN CIA LIM IT E E N A REN AS Y G RA VA S

a l im Adherencia limiteP, PresiOn l imite en el ensayo presiometr icoqu Resistencia a compresiOn simple IRS

IR ~--+- Procedimientosde inyecci6n

IU_ -,.,. _ __/' _ __ -/ >- _. . , . , " ' "0,01------.------.------.------.-----

0,0 0,5P,

1,0 2,0(MPa)1,5qu

0,2 0,3 0,4 (MPa)0,0 0.1

F IGURA 3 .3 . A D H E R E N C IA L IM I T E E N A R C I L LA S Y L IM O S

28


29/53

alim(MPa)

0,8

0,7

0,6

0,5

0,4

0,3

0,2

0,1

0,00

0

alim(MPa)

1,6

1,4

1,2

1,0

0,8

0,6

0,4

0,2

0,00

0

DISENO DE LOS ANCLAJES

IRS __ ;;. IR~~procedimientos/ .- ,- . 7de inyecci6nJ 1 ! .

-: .>, "./ ,,"

, ":>/' alim Adherencia limitePresion l imite en eI ensayo presiometricoqu Resistencia a compresi6n simplePI

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 (MPa)qu

2 3 4 5 (MPa)

F IG URA 3.4. A DH ER EN CIA liM IT E E N M A RG A S, M A RG A S V ES IF ER AS V M A RG A S C AL CA RE AS

alim Adherencia limitePI Presion limite en el ensayo presiometricoqu Resistencia a compresion simple

IRSIR 7procedimie-ntos

"...- I - - - - de inyecci6nIU/'.,,-.,,------------

.,,-/". , ,-"'-/p,

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 (MPa)qu(MPa)

2 3 4 5

F IG URA 3.5. A DH ER EN CIA liM IT E E N R OC A A LT ER AD A (G R AD O IV 0 S UP ER IO R, SEGUN I S R M I

29


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EJECUCION DE LOS ANCLAJES.--------.- ..- - - - _ _ .. -. _ " - - _ " . '-,-_ .._.- _'_'----_'._.- .. -- .._-_._. _ _ ._ - - ..

4. 1. OPERACIONESLa eiecucion de los anclajes comporta las siguientes operaciones:a) Fabricaci6n, transporte y almacenamiento de los tirantes.b) Perforacion de los taladros.c) lnstalacion de los tirantes.d) lnveccion del anclaje.e) Tesado del anclaje,Estas operaciones se detallan a continuacion.En todo caso, en 1 0 que sigue, se estara en primer lugar a 1 0 especificado en el PG-3.

4.2. FABRICACION, TRANS PORTE Y AlMACENAMIENTO DE lOS TIRANTESDurante su fabricacion y almacenaje, los tirantes y el resto de componentes de los anclajes,

deben conservarse limpios, sin rastros de corrosion ni dalios rnecanicos.No deben retorcerse ni doblarse con radios inferiores a los indicados por el fabricante.En los tirantes formados por cables engrasados, se otorqara especial importancia a la limpie-

za en la zona del bulbo. En caso de ser precisa la limpieza se efectuara con vapor 0 disolventes,siempre que estes 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 rnantendran analoqas precauciones respecto a la limpieza, dalios me-cameos y posible corrosion.AI lIegar a obra el Contratista debera facilitar al Director de las Obras los correspondientes cer-tificados de calidad de los aceros que componen los tirantes.

4.3. PERFORACION DE lOS TALADROS4.3.1. DIAMETROS Y PROFUNOIOADES

Las perforaciones se efectuaran respetando los diarnetros, profundidades y posiciones indica-dos en los pianos del Proyecto salvo indicacion expresa en contra del Director de las Obras.

EI diarnetro de perforacion debe garantizar el recubrimiento minima de lechada todo a 10 lar-go del anclaje. Se deben adoptar los diarnetros minimos indicados en las tablas 4.1 y 4.2.

La perforacion de cada taladro debera reflejarse en un parte que contenga el diarnetro del rnis-mo, tipo de terreno atravesado, sistema y parametres de perforacion, incidencias ocurridas, perdi-das de fluido, etc.

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-~-- --.-.----_ ..,---_-.--.--~.---.--~-.-- ..--- _--_ _-------

TABLA 4.1. D IAMETRO S M iN IMO S DE PER FORACION PARA ANC lA JE S D E CABLES1 "1

2 a 5 cables 114 856 6 7 cables 133 1058 a 12 cables 152 125

TIPOS2 A Y .28.~PROVI$IONAUiSCONRSNYEcaON ' 1 R ' . 1 R S l >263 cables465 cables6 a 10cables

114133152

85105125

2 a 4 cables 133 1055 a 7 cables 152 1257 a 12cables 178 140

; T JP0 4 . ~ ~CON~SELEC11VAI I~ f. i,',2 a 4 cables5 a 7 cables7 a 12 cables

152178200

125140165----------

,') Se considera en todos los casos un diarnetro de cable no mayor de 15,3 mm (0,6 pulqadas)

TABLA 4.2. D IAMETRO S M IN IMOS DE PER FORACION PARA ANC lA JE S D E BARRA

$ $2525< $ s 40

90101

6885

114133

85105

4 > $2020< e s 2525


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------__-------_ ..- _ . _ .._--------_._.- _ . ----- --_ - _ .. - ..---------------- EJECUCI6N DE LOS ANCLAJES

4.3.2. TOLERANCIASSalvo especificaclon contraria, el equipo de perforacion realizara los taladros con las siguien-

tes to/erancias:a) EI eje de la boca de la perforacion no estara desplazado en planta, respecto a 10estableci-do en los pianos, mas de 50 rnrn. a comprobar incluso con cinta rnetrica. Esta comproba-

cion se efectuara en todos y cada uno de los taladros.b) Respecto a la posicion inicial, el taladro no se desviara mas de dos grados sexagesimales

(2), comprobandoss con clinornetro 0 con una escuadra graduada en milimetros y su equi-valencia en inclinaci6n. Se efectuara en al menos un 1 0% de los taladros yen no menos detres de ellos.

c) Respecto al diarnetro nominal del bulbo previsto en Proyecto, la posible reduccion no serasuperior a 2 rnrn, a comprobar midiendo el util de perforacion con calibre. Se comprobaracada vez que se cambie el util de perforacion, se observe un desgaste apreciable, y en nomenos del 1 0% de los casos.

d) Finalmente la longitud de perforacion no se desviara en mas de 0,20 rn, a comprobar rni-diendo la longitud total de los utiles de perforacion empleados incluso con cinta met rica.Esta cornprobacion de efectuara en al menos el 10% de los taladros y en no menos detres.

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

4.3.3. SISTEMAS DE PERFORACIONSe debe elegir el sistema de pertoracion mas adecuado -en funci6n del tipo de terreno-. de

cara a la rnovilizaclon de la resistencia del anclaje.Los fluidos de perforacion no seran nocivos a los tirantes, a las lechadas ni a las protecciones.Se preveran con antelaci6n las tecnicas necesarias para contrarrestar la presion del agua y los

desmoronamientos bruscos de los taladros, tanto durante la propia perforacion como durante la co-locacion de los tirantes y la realizaci6n de la inveccion. Se tomaran precauciones especiales al atra-vesar niveles artesianos para evitar la salida de agua con arrastres de terreno.

EI proceso de perforaci6n debera efectuarse de forma que cualquier variacion significativa delterreno respecto a las caracteristicas especificadas en el Proyecto, sea detectada inmediatamente.

4.4. INSTALACION DE LOS TIRANTESDurante la rnanipulacion y colocaci6n de los tirantes se tendra especial cuidado en no defor-rnarlos, ni dafiar sus componentes, ni la proteccion anticorrosion. Antes de su instalacion se com-probata visualmente su integridad y se dejara constancia escrita del resultado de la misma.Antes de proceder a la colocaci6n del tirante, se cornprobara la pertoracion. de forma que se

encuentre libre de obstaculos. La colocacion se etectuara de forma control ada para no alterar la po-sicion de ninqun elemento del tirante.

EI tiempo entre la instalacion del tirante y la inveccion del anclaje debe ser el menor posible.Los centradores se dispondran de manera solidaria con el tirante y qarantizaran el recubri-

miento mini mo. Su numero dependera de la rigidez y peso del tirante y su separacion no sera su-perior a los 3 m, situando al menos dos de ellos en la zona de bulbo.

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4.5. IN VECC IO N D EL A NC LA JE4.5.1. OBJETIVOS

Los objetivos fundamentales de la inveccion son los siguientes:a) Constituir la zona de bulbo del anclaje.b) Proteger el tirante frente a la corrosion.

4.5.2. PROCESO DE INYECCIONLa ;nyeccion del anclaje se realizara 10antes posible despues de efectuada la perforacion.La ;nyecc;on un;ca global (IU) se efectuara de fondo a boca de la perforacion. excepto en

los anclajes ascendentes en que debera hacerse al reves con tuba de purga hasta el fondo del tala-dro, rnanteruendose de una forma ininterrumpida hasta que la lechada que rebose por la boca, 0por el tuba de purga, sea de las mismas caracteristicas (en cuanto a color y consistencia) que la in-yectada inicialmente. La salida del util de inveccion debe permanecer continuamente sumergida enla lechada.

En la cornposicion de las lechadas se ernplearan cementos de clase 42,5 0 superiores.Las dosificaciones habituales de las inyecciones de lechada de cementa (relacion agua/ce-

mento) oscilan entre 0,4 y 0,6, para inyecciones en una sola fase (lU).Cuando se realizan inyecciones en varias fases (tipos IR 0 IRS), las dosificaciones deben osci-

lar entre 0,9 y 1,2.La densidad aparente de las lechadas liquidas se cornprobara antes de su inveccion, en cual-

quier caso sera superior a 1500 kg/m3. Precisamente, uno de los objetivos de los ensayos de inves-tiqacion es el de fijar estos parametres en la lechada.EI proceso de inveccion y la confiquracion de los tirantes, deben garantizar el libre alarga-miento en la denominada zona libre, asi como que no se transmita la fuerza entre terreno y anclajemas que en la zona del bulbo.

Hasta que la inveccion no alcance la resistencia de proyecto, no se podra tesar el anclaje. Sinacelerantes este periodo sera de al menos 7 dias.

4.5.3. INYECCION PREVIASi las perd;dlls de inveccion son elevadas (entendiendose como tales cuando son superio-

res a tres veces el volumen teo rico a baja presion) y para garantizar la correcta ejecucion del bul-bo, antes de procederse a la inveccion 0 reinyecciones se debe analizar 10 reflejado en el partede perforacion y observado durante la misma, efectuando en caso necesario una inveccion pre-via.

En el analis;s de la perforac;on se tendra en cuenta la magnitud de las perdidas de flui-do detectadas y sus posibles causas. Se puede efectuar una prueba de inveccion de agua bajocarga variable en rocas, una prueba de perdida de lechada sin presion (rellenando continua-mente el taladro). 0 inyecciones a presion (midiendo las perdidas en la zona de bulbo, con ob-turadores y tubos manguito).

La ;nyeccion previa se efectua rellenando todo el taladro con una lechada 0 mortero de ce-mento. Puede que haya de realizarse varias veces, en funcion de la permeabilidad del terreno. Des-pues de cada inveccion se comprobara el estado del taladro.

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EJECUCION DE LOS ANCLAJES.. --.... -.-.~----__--_-

4.5.4. REINVECCIONESSe distinguen dos tipos de reinyecciones:a) Inyeccion repetitiva (lR): Es la efectuada normalmente a traves de latiguillos, 0 con un

circuito global con valvulae antirretorno en el bulbo, con un nurnero de reinyecciones ge-neralmente no superior a dos. AI final de la ultima fase de inveccion, la presion medida enla boca del taladro no sera inferior a la mitad de la presion limite 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 lnveccion repetitiva

b) Inyeccion repetitiva y se/ectiva (IRS): Es la efectuada normalmente a traves de tubosmanguito con valvulas separadas no mas de 1 m, y con un nurnero de reinyecciones encada manguito general mente superior ados.AI final del ultimo episodio de inveccion de cada manguito, la presion medida en la bocadel taladro no sera inferior a la presion limite del terreno, y nunca inferior a 1 MPa. Per-miten realizar inyecciones de zonas concretas del bulbo, controlando la presion y la ad-rnision, (Anclajes tipos 2B, 4B, 6B y 88)En general la eficacia de las reinyecciones disminuye a medida que el terreno presenta me-jores caracteristicas geotecnicas.La figura 2.5 esquematiza el procedimiento de inveccion repeti tiva y selectiva.

4.6. TESADO DEL ANCLAJEEI tesado del anclaje del anclaje debe efectuarlo personal especializado, con experiencia en

este tipo de trabajos.EI calibrado de los equipos utilizados debe ser al menos anual, con los certificados a dispo-

sicion del Director de las Obras.En los ensayos de los anclajes (Apartados 5.2, 5.3 Y 5.4) el tesado se efectuara traccionando to-

dos los cables del tirante sirnultanearnente.La secuencia de tesado, los escalones de carga y los metodos de tesado, en caso de no venir

definidos en el Proyecto, deberan ser presentados por el Contratista al Director de las Obras parasu aprobacion, el cual podra efectuar modificaciones de acuerdo con los resultados de los ensayosaludidos anteriormente.

EI tesado de cada anclaje se debera efectuar preferiblemente en una sola operacion.Se procurara que el orden de tesado de los anclajes sea tal que se vayan poniendo en carga de

forma altern a, para evitar la concentracion excesiva de carga en la viga de reparto 0 en la estructu-ra anclada.

Tambien se tendra en cuenta la rigidez y la resistencia a flexion de vi gas y estructuras para evi-tar que se produzcan esfuerzos de flexion como consecuencia de la aplicacion de cargas concen-tradas excesivas, fundamentalmente en el caso de anciajes de alta carga nominal.

Por ello la viga de reparto 0 la propia estructura a anclar no deberan experimentar, con las car-gas nominales concentradas, distorsiones angulares superiores a 1/750.

En caso de no cumplirse esta condicion se podra iniciar el proceso de entrada en carga por fa-ses, aplicando en cada una de elias, a todos los anclajes, fracciones de la maxima a alcanzar.

4.7. ACABADOSUna vez concluido el anclaje se debe proceder en el plazo mas breve posible al corte de las lon-

gitudes sobrantes de los tirantes y a la colocaci6n de las protecciones de las cabezas de los anciajes.

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

La longitud minima sobrante, en la parte externa de las cunas 0 tuercas, sera de unos 5 cm enanclajes no retesables y de unos 60 cm en los retesables, para permitir la ubicaci6n del gato de te-sado.

A continuacion se procedera a la colocaeion de la proteccion de las cabezas, de acuerdo conlos sistemas indicados en las tablas 2.2 y 2.3.

4.8. PROTOCOLO Y PARTES DE TRABAJOEI Contratista, antes de empezar la obra, debera presentar para su aprobacion por el Director

de las Obras un protoco/o indicando como pretende realizar los anclajes. Dicho protocolo incluirapara cada ancla]e, al menos los siguientes aspectos:

a) Nombre de la obra e identiticacion precisa de cada tajo.b) Nurneracion de los anclajes sobre un plano.c) Sistema de perforacicn.d) Oiarnetro del bulbo y diarnetro de la perforacion.e) Longitud de la zona libre y del bulbof) lnclinacion, con respecto a la horizontal.g) Procedimientos de inveccion (IU, IR, IRS), con un nurnero minimo de reinyecciones y la pre-

sion limite del terreno (volumenes, caudales y presiones de inveccion).h) Tipos de proteccion contra la corrosion y ensayos de resistencia electrica, si se estiman ne-

cesarios.i) Datos del tirante empleado: tipo de tirante (de cables 0 barra indicando en todo caso dia-

metro, nurnero de elementos utilizados, etc) y calidad del mismo.j) Caracteristicas de la lechada (tipo de aglomerante, dosificacion de la rnezcla y densidad pre-

vista), ensayos previos en laboratorio (viscosidad, resistencia a com presion simple a 7 y 28dias, decantacion, expansion 0 retraccion y densidad) y ensayos de control durante la in-veccion (viscosidad y densidad).

k) Ensayos de investiqacion, adecuacion y aceptacion previstos.Adernas, para cada anclaje, se realizara un parte de trabajo de instalaci6n que incluira, al

menos, la siguiente informacion para cada uno de los anclejes, y que se redactara a partir de 1 0 re-almente ejecutado en obra.

a) Nombre de la obra.b) Persona responsable de cada operacion y equipos de perforaci on e inveccion.c) Nurnero del ancla]e referido a planes.d) Datos de la perforaclon: longitudes, inclinacion, tipo de avance (rotacion 0 percusion), dia-

metro, fecha de inicio y terminacion, as! como descripcion 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 inveccion: fechas de inveccion y reinyecciones, presiones de inyeccion, canti-

dades inyectadas, dosificacion, densidad y viscosidad de la lechada, si se mide.g) Incidencias de cualquier tipo, acaecidas durante la realizacion de los trabajos.h) Conformidad sobre el estado del taladro y del tirante en el momenta de su instalaci6n

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EJECUCION DE LOS ANCLAJES

Tarnbien se realizara, por cada anclaje, un parte de trabajo de control de tesado, que in-cluira:

a) Nombre de la obra.b) Nurnero del anclaje referido al mismo plano que el parte inmediatamente anterior.c) Fechas de perforaci6n, inveccion 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 0 deforma-

ciones excesivas en zonas pr6ximas a la cabeza del anciaje, etc.) y fecha de realizaci6n delas operaciones citadas.

h) Colocacion de aparatos de control 0 auscultacion en los anclajes, su identificacion y lectu-ras iniciales, en su caso

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PRUEBAS V ENSAVOS. SEGUIMIENTO V CONTROL

5. 1. T IPOLOGIASe consideran fundamental mente tres tipos de ensayos para los anclajes:- Ensayos de investiqacion,- Ensayos de adecuacion 0 idoneidad.- Ensayos de aceptacion.Los dos primeros estan incluidos dentro de la categoria de ensayos de conformidad.Los ensayos de investigacion 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 deformacion del anc la je bajo diferentes cargas, hasta rotura.d) las perdidas de tension del anclaje bajo carga de servicio.e) La longitud libre aparente.los ensayos de adeeuacien, idoneidad 0 control, deberan realizarse una vez interpreta-dos los de investiqacion, sobre anclajes ejeoutados con las mismas condiciones que los de las obras,tienen por objeto confirmar:a) La capacidad del tirante frente a una traccion 0 carga de prueba.b) La curva de deforrnacion del anclaje bajo diferentes cargas, hasta la de prueba.c) Las perdidas de tension del anclaje hasta la carga de prueba.d) La longitud libre aparente.Finalmente los ensayos de aceptacion 0 de recepcion tienen por objeto confirmar paracada anclaje:a) La capacidad del tirante frente a la traccion 0 carga de prueba.b) La perdida de tension bajo carga de servicio.c) La longitud libre equivalente.EI seguimiento y la evaluaci6n de todos los ensayos debe ser efectuado por personal compe-tente especializado en tecnicas de anclajes.Las medidas de los alargamientos se efectuaran respecto a una base fija, suficientemente ale-

jada del punto en cuesti6n, para los ensayos de investiqacion y adecuacion. En los ensayos de acep-tacion bastara con medir el desplazamiento del embole del gato de tesado.

En los ensayos de investiqaclon y adecuacion el equipo de medida tendra una sensibilidad mi-nima de 0,01 mm y la precision de las medidas sera de al men os 0,05 mm. En los ensayos de acep-tacion bastara con una precision en las medidas de 0,5 mm.

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La precision de las medidas de traccion sera de al menos el 2% de la tension maxima aplica-da en cada ensayo. Los equipos de medida tendran una sensibilidad minima del 0,5% de la tensionde prueba.

La tension de referencia, salvo indicacion en contra, sera el 10% de la tension de prueba.

ENSAVOS DE INVESTIGACIONLos ensayos de investigacion, 0 de comprobacion de diseiio, se realizaran previamente

a la ejecucion de los anclajes. Tienen por objeto obtener al men as los siguientes valores:a) La resistencia del bulbo del anclaje en la interfaz lechada-terrenob) La carga de deslizamiento del anclaje.c) La curva de detorrnacion del anclaje bajo diferentes cargas, hasta rotura.d) Las perdidas de tension del anclaje bajo carga de servicio.e) La longitud libre aparenteEs conveniente efectuarlos en terrenos no ensayados 0 con cargas mas elevadas de las habi-

tualmente usadas.Como generalmente los anclajes son sometidos en este tipo de ensayos a cargas mayores que

las de servicio, conviene aumentar la capacidad de los tirantes. EI resto de los elementos seran iden-ticos al resto de los anclajes. Si no es posible aumentar la capacidad del tirante, se podra 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 diarnetro los resultados no son extrapolables a los anclajes en servicio.EI ensayo se lIevara a cabo hasta la carga de rotura por arrancamiento del bulbo, 0 hasta una

presion de prueba definida en la norma de ensayo.

ENSAVOS DE ADECUACIONAntes de efectuar los ensayos de adecuacion. idoneidad 0control, se deberan evaluar los

resultados de los ensayos de investiqacion,Estos ensayos debe ran realizarse sobre anclajes ejecutados con las mismas condiciones que

los de la obra.Tienen por objeto confirmar:a) La capacidad del tirante frente a una traccion 0 carga de prueba.b) La curva de detorrnacion del anclaje bajo diferentes cargas, hasta la de prueba.c) las perdidas de tension del anclaje hasta la carga de pruebad) La longitud libre aparente.Asi pues estos ensayos confirrnaran si los alargamientos y perdidas de carga son correctos

para las cargas de prueba de los futuros ensayos de aceptacion 0 recepcion y perrnitiran determi-nar la longitud libre aparente del anclaje.

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

ENSAVOS DE ACEPTACIONCada anclaje sera sometido a un ensayo de aceptacion 0recepcion durante su tesado.los objetivos de estos ensayos son:

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PRUEBAS Y ENSAYOS. SEGUIMIENTO Y CONTROL

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 caracteristicas de fluencia 0 las perdidas de tensi6n bajo carga de servicio.

5.5. METODOS DE ENSA YOEI articulo 675 Anc/ajes del PG-3, contempla dos rnetodos para la realizaci6n de estos ensayos,

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

A continuaci6n se presenta una breve explicaci6n conceptual de dichas norm as.

5.5.1_ MtroDO DE LOS CICLOS INCREMENTALES DE CARGA CON CONTROL DEL DESPLAZAMIENTODE LA CABEZA POR FlUENCIA INLT-257)

Este metoda consiste en la medida del desplazamiento de la cabeza del anclaje durante un pe-riodo de tiempo dado para la carga maxima de cada ciclo incremental.Se somete al anclaje a incrementos de carga por ciclos, desde la tensi6n de referencia hasta la

maxima del ensayo, rnidiendose los alargamientos en un periodo de tiempo especificado en cadacase, para las cargas maximas de cada ciclo, sequn se indica en la figura 5.1.

La carga de prueba, el nurnero de ciclos, la duraci6n del ensayo, la carga maxima por cicio ylos criterios de conformidad ser recogen en la norma para cada tipo de ensayo, investiqacion, ade-cuaci6n 0 aceptacion (Apendice C).

)( Escalones de cargaen cada cicio

Pp 100 -----7 --J~ -7JI_ 1 -P,=0,85' Pp 85 --ro.0 80I I . >2 P,=O,70' Pp 70. - - - - - - - -I I . > I 1/roe >'" 60~ P,=O,55' Pp 55 ---Q)u' ;R.

- ? j _ " t ) - I / - - - s.0c:Q) P,=O,40' Pp 40'" ----u' "2 t+: - t r - - - J _itoc: P,=O,25 Pp 25 -----0B 20 I I~ Tracci6n de referencia, PaI-P.=0,10 Pp 10

O ~ - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -Alargamiento del tiranteFIGURA 5.1. METODO DE LOS CICLOS INCREMENTALES DE CARGA

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Tracci6n aplicadaen % de la cargade prueba (Pp) /~ ~~ ~~ {y6 U?/

//

/ As: Area del tiranleEt : Limite etasnco del tirante1I: Longitud libreLb: Longitud del bulboR: Fuerza de rozamiento

/ LOS PUNTOS 2 a 6 DEBEN ESTAR ENTRELAS LlNEAS Pa-L Y Pa-U, DONDE:/ 0,8 L, ( I ' : , - P.,)L VIENE DADO POR L'lL.=----~-- 10&As E,/UVIENE DAOO

p,

PaLINEA DE FRICCICN NULA

INTERPOLACICN ENTRE LOSPUNTaS 3a6

l'.Lpl(Alargamienlo plastico del tirante)

M.e(Alargamiento elastica del tirante)

FIGURA 5.2. D ET ER MIN AC IO N D E LAS COM PO NEN TES ELA ST ICA Y pL ASTlCA EN E L ENSAY O D E TESAD O. SEG UNM ETO DO DE LO S CICLO S INCREM ENT ALES D E CA RG A

La determinacion de las componentes elastica y plastica de cada escalon de carga se esque-matiza en la figura 5.2, que al mismo tiempo permite comprobar que la longitud libre se encuentradentro de los Hmites adecuados.

5.5.2. M e-TODO DE LAS FASES INCREM ENTALES DE CARG A CON CONTROL DEL DESPLAZAM IENTODE LA CAB EZA PO R F LU ENCIA (NlT-258)

Se procede a la carga del anclaje en fases incrementales desde una tracci6n de referencia has-ta la maxima de ensayo. Se determina el desplazamiento en la cabeza del anclaje bajo carga man-ten ida en cada una de las fases,

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.____ .~~ PRUEBAS_ Y~_N_E-},O?_,_~GUIMIENTO Y CONTROL

La carga de prueba, el nurnero de ciclos, la duraci6n del ensayo en cada fase, la carga maxi-ma por fase y los criterios de conformidad para cada tipo de ensayo, investigaci6n, adecuaci6n 0aceptaci6n, se especifican en el texto de la norma, (Apendice C)

5.6. CARGAS MAxlMAS A APLICARLa resistencia de calculo de un anclaje sometido a esfuerzos de tracci6n es el valor mas pe-

querio de la capacidad externa interna del mismo, dividida por un coeficiente no menor de 1,35,producto del correspondiente coeficiente de mayoraci6n de la carga por el de minoraci6n de las ca-racterfsticas resistentes conforme al apartado 3.2.

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

Se denomina capacidad interna a la carga correspondiente al limite 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. COMPROBACION DE LA LONGITUD LlBRE EQUIVALENTECuando no se hubieran empleado los procedimientos del apartado 5.5, se puede determinar la

longitud libra equivalante, midiendo el desplazamiento del punto de fijacion del gato con el ti-rante en un ensayo de aceptacion.

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

a) Limite superior: el mayor de los valores siguientes:Le = L J + 0,50 LbLe = 1,10 LI

b) Limite inferior:Le = 0,80 LISiendo: L J = Longitud libre.

Lb = Longitud del bulboLe = Longitud libre equivalente.

En los casos en los que la longitud libre equivalente asi deducida se encuentre fuera de los Ii-mites indicados, se puede someter al anclaje a ciclos de carga de servicio. Si el comportamiento essatisfactorio, sequn la condicion anterior, se podra dar por valido el anclaje.

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MEDICION V ABONO 6

Antes del inicio de los trabajo se deberan estar definidos al menos los siguientes aspectos:a) Numero, longitudes, posici6n de los anclajes V definici6n en pianos de los mismos.b) Carga de tesado del ancla]e.c) Tipo de anclaje: Provisional 0 permanente, retesable 0 no retesable, de cable 0 barra.d) Tipo de perforaci6n: diarnetro, rotaci6n 0 rotopercusi6n, en seco 0 con agua 0 aire, entu-bada 0 no, etc.e) Tipo de inveccion: unica global (lU), repetitiva (lR) 0 repetitiva V selectiva (IRS ).f) Volumen normal de lechada a invectar.g) Ensavos previstos de investigaci6n vadecuaci6n.Los anclajes se abonaran teniendo en cuenta estas caracteristicas V sus longitudes total V de

bulbo.Se incluve a titulo meramente orientativo un posible cuadro de precios:1) Metro de anclaje tipoX (segun la clasificacion del apartado 2.1) probado y aceptado, inclu-

vendo emplazamientos, perforaci6n, suministro V colocaci6n del tirante, inveccion V mate-rial auxiliar (centradores, separadores, tubos, etc.).Para la determinaci6n de este precio, podran tenerse en cuenta factores como la carga to-tal del anclaje, la condici6n de provisional 0 permanente del mismo, las caracteristicas deabrasividad del terreno, la necesidad de revestimiento de la perforaci6n, el limite elasticodel tirante, el procedimiento de inveccion, etc.

2) Unidad de parte fija del anclaje tipo X (sequn la clasificaci6n del apartado 2.1), incluyendoeliminaci6n de longitud de tirante sobrante, cabeza de anclaje V tesado con ensayo de acep-taci6n, sellado, imperrneabilizacicn y cualquier operacion necesaria para la puesta en ser-vicio, excepto las indicadas en la presente relaci6n.Para la determinacion de este precio pod ran tenerse en cuenta factores como la condicionde provisional 0 permanente del mismo, 0 su caracter de retesable 0 no, entre otros.

3) Partida alzada a justificar para ensavos de investiqacion V adecuaci6n, asi como en su casodestesados y retesado, excepto ensayo de aceptacion V primer tesado.4) Suplemento por tonelada de cementa en exceso de inveccion sobre el 125% del volumen

normal'. (Se indicara el tipo de anclaje sequn la clasificaci6n del apartado 2.1).5) Unidad de celula de presion y otros sistemas de auscultaci6n, incluidas colocaci6n V prime-

ra lectura. Se excluyen expresamente los ensayos de investiqacion, adecuaci6n V aceptaci6n.Se consideran incluidos en estos precios tipo los gastos indirectos, los derivados de los con-

troles de ejecucion y de inspeccion hasta la recepcion de la obra.

1 Ver defin icion de volumen normal en apartado 1.2

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BIBLIOGRAFIA

Asociaci6n Tecnica Espanola del Pretensado. Instituto Eduardo Torroja. Colegio de Ingenieros de Ca-minos, Canales y Puertos (1996): HP 8-96 Recomendaciones para el proyecto, construccion ycontrol de anclajes al terreno.

British Standard Institution: BS 8081 Code of Practice for Ground Anchorages.Cornite Europeo de Normalizaci6n: EN 1537 Ejecucion de trabajos qeotecnlcos especiales. Anclajes.Deutsches Institut fUr Normrung: DIN 4125 Ground Anchorages. Design, Construction and Testing.Direcci6n General de Carreteras: Pliego de prescripciones tecnicss generales para obras de cerrete-

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 articulos del pliego de prescripciones tecnicas 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 correcci6n de erratas en BOE del26 de noviembre de 2002), por la que se actualizan determinados articulos del pliego de pres-cripciones tecnicas generales para obras de carreteras y puentes relativos a la construcci6nde explanaciones, drenajes y cimentaciones.

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controle des tirants d'ancrage.Societe Suisse des lnqenieurs et des Architectes: SIA 191 Tirants d'ancrage.

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APENDICES

8.1. APENDICE A: PROCEDIMIENTOS DE MEDIDA DEL AISLAMIENTO ELECTRICOSe trata de medir la resistencia electrica entre el conjunto de elementos a traccion. el terreno

y la estructura anclada, 0 bien el aislamiento de la cabeza del anclaje respecto a la estructura an-dada.

La norma UNE EN 1537 especifica dos procedimientos de medida.

8.1.1. PROCEDIMIENTO ERM IMide el aislamiento del anclaje con relaci6n al suelo y a la estructura anclada.Para la medida se aplicara una diferencia de potencial de 500 voltios (V) de corriente conti-

nua, se utilizara un equipo de rnedicion de aislamiento con un range superior a 0,1 megaohmios(MQ).

Se consctara el anclaje al polo positivo de la fuente y la toma de tierra al polo negativo. Comotoma de tierra se ernplearan piezas rnetalicas hincadas en el terreno, 0 bien, se utilizaran las arrna-duras de la estructura que esten en contacto con el terreno.

Las zonas de contacto de los electrodos estaran perfectamente limpias, debe ran presentar bri-110metalico.

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

La resistencia electrica debe ser, en ambas fases, superior a 0,1 megaohmios (R, ~ 0,1 MQ).

8.1.2. PROCEDIMIENTO ERM IISolo se realizara cuando R , < 0,1 Mil para demostrar que no hay contacto directo entre la ca-

beza de anclaje y las armaduras de la estructura anclada.La diferencia de potencial sera de 40 V de corriente alterna, con equipo de medici6n con ran-

go de medida 0-200 kil.Como toma de tierra se ernpleara la placa de apoyo, 0 cuando estuviera revestida por un ais-

lante, la armadura de la estructura.Este tipo de medidas es muy sensible a las condiciones clirnaticas, al estado de limpieza de los

puntos de contacto electrico. etc., por 10 que resulta recomendable efectuarfas 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 0 la armadura de ace-ro es superior a 100 il (R" > 100 ill.

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Ptaca aistante

Ohmetro

guía para el diseño y la ejecución de anclajes al terreno en obras de carretera[1]

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