Más producción, mejor calidad, inmediatamente y cerca, Micropilotes, anclajes y bulones autoperforantes TITAN TITAN

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1 Más producción, mejor calidad, inmediatamente y cerca, Micropilotes, anclajes y bulones autoperforantes su objetivo está muy cerca de usted R GEOTECNIA

2 Micropilotes, Anclajes y Bulones autoperforantes Nuevas cimentaciones, recalces, apeos, paraguas y sostenimiento de túneles, bulonados en roca y suelos, soil nailing 2 Desde 10 hasta 150 T. de carga de servicio

3 Ventajas de Sistema Micropilotes, Anclajes y Bulones Autoperforantes Micropilotes, anclajes y bulones autoperforantes autoinyectantes: desde el año 1984, millones de metros de experiencia. - Autoperforantes: sin necesidad de entubados, en cualquier tipo de terreno. - Perforar, colocar la armadura e inyectar, todo a la vez - 3 en 1-, en una simple operación: hasta 3 veces más rápido que con cualquier sistema. - El mismo Sistema de perforación e inyección y de armadura en diferentes tipos de terreno y obras: Sistema estandarizado. - Sistema de barrido / inyección continuos con lechada de cemento = mejora del terreno circundante, mayor diámetro de micropilote. - Alta adherencia acero-cemento gracias a la corruga continua especial. - Gran protección frente a la corrosión: acero de grano fino + roscas. - Sistema y calidad de armadura garantizados, de calidad constante. - Las barras, al estar roscadas en toda su longitud, pueden cortarse a medida según necesidades de la maquinaria y/o de la obra. - Las barras y accesorios son estándar por lo que se garantiza un stock mínimo y, unos plazos de entrega inmediatos. - Asistencia técnica para proyectos y estudios, y a pie de obra. 3

4 Principios básicos Introducción al Sistema Los micropilotes anclajes bulones autoperforantes ISCHEBECK e stán constituídos de una barra tubo roscado por laminación en frío como sección de acero portante y un cuerpo de cemento perimetral con calidad mínima B25, que transmite las cargas de tracción y/o compresión principalmente por rozamiento desde dicha barra a través del cuerpo de inyección al suelo. Estos micropilotes anclajes, perforados e inyectados dinámicamente, se denominan también micropilotes inyectados o micropilotes de inyección y, están clasificados y cumplen con las prescripciones de las normas Tipo IV DRAFT CEN/TC 288/WG8 Micropiles, DIN 4128 Pilotes Inyectados, EAU E 28 pilotes en aplicaciones de obras marítimas y portuarias, DTU 13 micropieux. Se componen de un tubo de acero roscado, empalmado media nte man guitos roscados externos con tope y juntas de estanqueidad centrales y provistos de una boca de perforación de un solo uso perdida: autoperforación. El barrido de la perforación se efectúa con lechada de cemento que, a la vez, estabiliza el anular de la perforación, satura el terreno de cemento y finalmente, actúa como inyección propiamente dicha, esto es, autoinyección simultánea a la perforación. Operativamente, su principal ventaja es la rapidez en la ejecución y las grandes producciones alcanzadas, puesto que se eliminan las maniobras y el coste correspondiente de retirada del varillaje de perforación y/o entubados, la colocación de la armadura y la inyección y, el coste en baterías de perforación y fungibles. Técnicamente, ofrece ventajas muy interesantes dentro del campo de los micropilotes, los anclajes y bulones, las cimentaciones especiales y recalces,... Barri do con cem ento 4

5 Introducción al Sistema : Autoperforación Autoinyección 5

6 Características técnicas Micropilotes, Anclajes y Bulones Autoperforantes Ud. 30/16 30/11 40/20 40/16 52/26 73/53 73/56 73/45 73/35 103/78 127/108 * Diám. exterior mm Diám. interior mm Sección mm /51 Carga rotura T , , , , Carga en el límite elástico T , , , Tensión fluencia T0.2 Kg/cm Peso Kg/m 2,7 3,29 5,6 7,0 9,83 12,24 11,0 17,8 17,8 24,70 27,5 43,4 Long. standard m 2 / 3 / 4 2 / 3 / 4 1,5 / 3 1,5 / , Roca, terreno duro o de gravas y bolos Terreno blando, arcillas, limos, arenas,... mm 42, 46, 51, 55, 90 42, 46, 51, 55,90 70, 90, 100, 115 Bocas de perforación disponibles 70, 90, 100, 115, 115, , , , , mm 75, 95 75,95 110, , , , , 280 * Datos provisionales enero (NOTA: en negrita aparecen los diámetros de boca de perforación más usuales) 6

7 Componentes y accesorios Micropilotes, Anclajes y Bulones Imagen (orientativa) Descripción 30/16, 30/11 40/20, 40/16 52/26 73/53, 73/56, 73/45 103/78, 103/51 Boca de acero para arcillas. Arcillas, limos y arenas, terrenos poco cohesivos y blandos con valores N S.P.T. < mm. 110, 150 mm. 130, 175 mm. 200 mm. 220, 280 mm. Boca de cruz de acero. Arenas y gravas, bolos con valores N S.P.T. > mm. 115 mm. 130 mm. 130, 175 mm. 175 mm. Boca de botones de acero. Roca alterada y disgregada y pequeños bolos con valores N S.P.T. > 50, RQD < 50. Boca de botones de carburo de tungsteno. Roca alterada y disgregada y bolos con valores N S.P.T. > 80, RQD > 50 y roca muy dura u hormigón armado. Boca escalonada de plaquitas de carburo de tungsteno. Roca alterada y disgregada y bolos con valores N S.P.T. > 50, RQD > 50. Para perforaciones bien dirigidas (ej. Paraguas) 42, 46, 51, 55 mm. 51 mm. 90 mm. 70 mm , 130 mm. 130 mm. 175 mm. 75 mm. 90 mm mm. - Tuerca semiesférica SW SW 46 x 35 mm. SW 65 x 50 mm. SW 80 x 70 mm. SW 95 x 70 mm. SW 125 x 80 mm. Placa de apoyo con asiento semiesférico 200 X 200 x 8 mm. 200 x 200 x 30 mm. 220 x 220 x 35 mm. 250 x 250 x 40 mm. 300 x 300 x 50 mm. Cabezal de lavado para barrido inyección de la perforación R32, R38, T 38, T 45 R38, T 38, T 45, RH55, H 64, H 90, H 112 R38, T 38, T 45, RH 55, H 64, H 90, H 112 RH55, H 64, H 90, H 112 RH55, H 64, H 90, H 112

8 Micropilotes, Anclajes y Bulones Autoperforantes Composición de un micropilote 8

9 Micropilotes, Anclajes y Bulones Relación acero-cemento Transferencia de carga acero cemento Frente a las barras corrugadas de acero, el tubo con la misma sección de acero, es estáticamente más favorable en cuanto a flexión, cizallamiento y rozamiento. Para este tubo se ha diseñado una rosca especial, que cumple con la norma DIN 488 para armaduras en hormigón, descartándose por sus múltiples inconvenientes las roscas redondas o tipo R, comunes en la minería y las obras subterráneas. El acero empleado es de grano fino St 550/750 (las características técnicas son válidas tanto para la barra como para el conjunto barra manguito de empalme, barra tuercas manguitos,...) homologación No. Z , y su carga en el límite elástico se aumenta por el proceso de laminación en frío. La especial forma de las roscas limitan la anchura y distribución de las fisuras en el cemento circundante, produciéndose una distribución homogénea de las mismas y, por tanto, dicho cemento alrededor del acero es suficiente como protección contra la corrosión. Para garantizar este recubrimiento, pueden emplearse centradores especiales de acero que aseguran un mínimo de 20 mm.. La idea de conseguir una adhesión integral, una limitación de fisuras y a la vez protección contra la corrosión supone un reto y, un nuevo concepto. De la misma manera que supuso un paso adelante el abandono del empleo de barras lisas en el hormigón armado, también lo ha supuesto el empleo de roscas especiales contínuas tipo cumpliendo no obstante la citada DIN 488. Estas roscas están definidas por la superficie de los nervios de referencia: f R = altura de los nervios / distancia entre nervios = 1,7 mm. / 13 mm. = 0,13 mm. La superficie de nervios de referencia está en 0,13 mm, por debajo del máximo recomendado, 0,15 mm., para aceros en hormigón armado: existe por tanto una adhesión óptima, como en el hormigón armado. Como en las estructuras de hormigón, los nervios producen por fuerza un reparto uniforme en el cuerpo de cemento. En los ensayos sobre amplitud y distribución de fisuras llevados a cabo en cuerpos inyectados excavados realizados por la Universidad Politécnica de Munich Instituto de Construcción de Estructuras- ha quedado demostrado y podido constatarse que 9

10 Micropilotes, Anclajes y Bulones 10 Proceso de autoperforación y autoinyección, con inyección dinámica.

11 Relación acero-cemento la fisura característica bajo carga de uso x factor 1,25, esta por debajo del valor de 0,1 mm. para hormigones armados según DIN y, también según Eurocódigo EC 2. Así pues, la protección simple con un recubrimiento de cemento de 20 mm. para micropilotes inyectados cumple con dichas especificaciones. En la figura 3 se muestra en forma comparativa las curvas tensión elongación para diferentes tipos de acero. En esa comparativa la forma lineal y uniforme, que es importante para el cálculo de la carga admisible, es menos interesante que las diferentes grandes áreas plásticas entre el límite elástico y la carga admisible, siendo un buen punto de partida y base de trabajo las posibles reservas de deformación, la resistencia al impacto o la velocidad de migración -aparición de fisuras. Como se puede observar, el valor de alargamiento de rotura es A 10 = 10 % para barras ISCHEBECK y, de A 10 = 2 % para aceros de pretesado de alta resistencia 1570/1770. Una unión - contacto óptimo entre tubo, cuerpo de inyección y suelo bajo cargas normales y de cizallamiento simultáneas puede obtenerse solamente cuando se forman articulaciones plásticas en el acero conforme con las zonas fisuradas en el cuerpo inyectado, permitiendo así una rotación máxima sin volverse frágil. Por ello, el acero de grano fino ISCHEBECK ofrece una características óptimas para su aplicación en Micropilotes Anclajes Inyectados bajo cargas de tracción y cizallamiento. 1.- Lechada final, rica en cemento, rel. A/C= 0,45-0,7 2.- Lechada inicial, pobre en cemento rel. A/C= 0,7-1 cemento/terreno mezclados + cemento de relleno de huecos infiltrado a presión. 3.- Terren o mejorado por presión compactación por efecto de la post-inyección. 4.- Huellas de las roscas de la barra: óptima adherencia / transferencia de carga acerocemento. 11

12 Micropilotes, Anclajes y Bulones Transferencia de carga cuerpo inyectado terreno. La autoperforación con inyección simultánea de cemento sirve a la vez como fluido de lavado barrido y, como estabilizante de la perforación del mismo modo que lo hacen los lodos tixotrópicos empleados en la perforación de pilotes o de pantallas. Bajo una presión de inyección de 5 a 10 kg/cm 2 la lechada de cemento se difunde y penetra entre las partículas y huecos del terreno formando una pátina o cake :con ayuda de la rotopercusión, la mejora del terreno circundante es considerable. La ingeniería geotécnica holandesa Delft Geotechnics valora experimentalmente en un 30% el aumento del valor SPT obtenido inicialmente. Observando un cuerpo inyectado excavado y una sección transversal del mismo, pueden apreciarse tres capas concéntricas diferenciadas: una capa circundante de terreno mejorado, una inyección primaria de terreno saturado de cemento y, finalmente, una inyección secundaria, final de cemento que fué coloreado con Relación cuerpo inyectado - terreno tinte rojizo para diferenciarlo de la inyección primaria. En conjunto, el diámetro final del cuerpo inyectado es muy diferente del diámetro nominal de perforación, esto es, de la boca de perforación. Para diferentes tipos de terreno se obtiene : D = 2,0 x diámetro de la boca de perforación, en gravas y bolos de tamaño grande a mediano. D = 1,5 x diámetro de la boca de perforación, en arenas y gravas. D = 1,4 x diámetro de la boca de perforación, en arcillas, limos, margas,... D = 1,2 x diámetro de la boca de perforación, en rocas disgregadas o blandas. D = 1,0 x diámetro de la boca de perforación, en rocas duras y sanas. Esto, evidentemente, depende también de muchos factores, aunque el básico es la consistencia en cada tipo de terreno. Un procedimiento que mejora estos resultados es en el que, al final de la perforación, se mantiene la rotación, sin avance, con una lechada de cemento rica, A/C= 0,4. Con la perforación abierta, sin obturación, la presión debe ir aumentando dependiendo del terreno entre 10 y 20 bar. Esto se explica por el inicio de un fraguado rápido del cemento, formándose unas glebas que se 12

13 desprenden y encajan formando un obturador natural que hace aumentar la presión: A este procedimiento le denominamos Inyección Dinámica, frente a la inyección estática de los micropilotes IGU tradicionales. Esto, no es un invento nuevo, puesto que en el lenguaje y experiencia de los sondistas está la maniobra de perforar hasta el bloqueo de la rotación. Este procedimiento hace poco efectiva la post-inyección o re-inyección. Puesto que está demostrada la morfología y configuración del cuerpo inyectado, la fricción lateral o adherencia al terreno puede considerarse en la misma medida y valores que los reflejados anteriormente para los diámetros finales. Un ensayo realizado comparativamente entre dos tipos de micropilotes, uno entubado y otro llevado a cabo demuestra que en un suelo formado por arena limosa con valores SPT = 20 golpes, la fricción lateral última o carga de arranque en el micropilote 73/53 es el doble exacto (3,2 kg/cm 2 ) al del otro micropilote (1,6 kg/cm 2 ). De ese estudio se desprende lo que también comentamos en el primer apartado, donde se observan en sendas curvas comparativas la aparición de la deformación constante en cada uno de los micropilotes. Recientemente, en Francia, se ha realizado otro estudio comparativo más completo, el Proyecto Nacional Forever, Refuerzo de suelos mediante micropilotes, dossieres nº F0/96/12, Tema 3.4 mayo 1998 y marzo 1999; F0/97-8/A&S, noviembre 2000, autores: * Centre Expérimenteal d e Recherches et d etudes de Bâtiment et des Travaux Publics CEBTP límite (presiómetro) de 0,31 a 0,36 Mpa y, Módulo Presiométrico E= 1,5 a 4,5 Mpa. Penetrómetro dinámico (punta 20 cm 2 ): valor promedio de qd =2 Mpa (de 0,8 a 3,2). Sin presencia de nivel freático. Se instalan un total de 4 micropilotes a 5 m. de profundidad de cada uno de los 14 tipos presentados, para ensayar 2 a tracción y 2 a compresión. Cada empresa es libre de instalar sus micropilotes en la disposición y por el procedimiento que deseen, previa presentación y aceptación de su protocolo. Se instalaron 4 micropilotes ISCHEBECK 40/16 a una profundidad de 5,0 metros, mediante el sistema autoperforante autoinyectante con barrido por lechada de A/C=0,9 una inye cción al finalizar la perforación con A/C= 0,5. * Institut pour la Recherche Apliquée et l Experimentation en Genie Civil IREX * TERRASOL (Dirección Científica) * CERMES-ENPC (Dirección técnica) * Empresas de Cimentaciones Especiales y Fabricantes interesados en ensayar los micropilotes que ellos mismos han instalado en el campo de ensayos del CEBTP de Saint-Rémy-lès-Chevreuse (Francia) con el objeto de llevar a cabo un estudio comparativo de diferentes tipos de micropilotes existentes en el mercado, ensayarlos tanto a tracción como a compresión y excavarlos y extraerlos para observar su geometría, morfología y aspecto. La Geología consiste en arenas de Fontainebleau. Arenas finas, con valores de presión 13

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15 La presión de inyección dinámica ha oscilado entre 18 y 20 bar. El diámetro de la boca de perforación es de 70 mm. (boca de botones de acero redondos). De los ensayos y posterior excavación se extrajeron las siguientes conclusiones: 1.- El aumento del diámetro teórico del micropilote = broca de 70 mm. está entre 1,54 y 1,84 veces (desde 10,76 cm a 12,91 cm). 2.- El valor de fricción lateral obtenido está entre 72 y 74 kn/m 2, aproximadamente un 30 % superior al tipo II. Todos lo s cuerpos de los micropilotes presentan protuberancias e irregularidades que aumentan su rugosidad fricción lateral. 3.- En los cuerpos excavados, los micropilotes no presentan fisuración en el recubrimiento de cemento frente a los tipos II y IV, lo cual implica, entre otras cosas, una mayor protección frente a la corrosión del acero. 4.- En todos los micropilotes la barra de acero está perfectamente centrada en la perforación, lo cual implica un recubrimiento uniforme alrededor de la misma. 5.- Los micropilotes presentan las deformaciones más pequeñas frente a cargas mayores: textualmente puede constatarse que los micropilotes ISCHE BECK dan l a mejor c arga crítica para el mismo diámetro... Micropilote ISCHEBECK excavado. Recubrimiento de cemento Por el diseño especial patentado, el Sistema de micropilotes autoperforantes está especialmente indicado para las cimentaciones especiales y recalces, micropilotes y anclajes, estabilización de taludes y soil nailings,... en líneas generales, garantizando una instalación rápida, barata y efectiva, unos parámetros de adherencia y transmisión de cargas acero-cemento y cemento - terreno excelentes. La experiencia, ensayos realizados y la muy importante cantidad de metros instalados en todo el mundo hacen que estos parámetros estén perfectamente definidos y sean predecibles con muy poco margen de error. El trabajo conjunto del cliente y/o proyectista con el departamento técnico es básico y necesario para la elaboración de los proyectos y de que estos, lleguen a buen fin. Micropilote ISCHEBECK excavado. Gran bulbo hacia la base. 15

16 Micropilotes Cálculo Ejemplo de cálculo 16

17 Micropilotes, Anclajes y Bulones Detalles técnicos CONSUMOS DE CEMENTO ESTIMADOS 130/60 103/51 103/78 73/56 73/53 52/26 40/20 40/16 30/11 30/ kg/m (cemento seco) según relación AGUA/CEMENTO = 0,5 0,8 COMPARAT IVA DE POTENCIA DE MARTILLOS RECOMENDADO S 30/16 30/11 40/16 40/20 52/26 73/53 73/56 103/ / 51 Atlas Copco BBE ; COP 1036, 1038, 1238; SIG PLB 291 A; TAMROCK HL 438; MONTABERT T 285; MORATH HB - 70; KRUPP HB-11 Atlas Copco BBE ; COP 1036, 1038, 1238, SIG PLB 291 A; TAMROCK HL 438; MONTABERT T 285; MORATH HB - 70; KRUPP HB-11, HB 103, HB 28, HB 30; KLEMM 4053 COP 1238; MORATH HB - 70; KRUPP HB 103, HB 28, HB 30; KLEMM 4053 KRUPP HB 103, HB 30, HB 40, HB 50; KLEMM 4053, 6012A. KRUPP HB 40, HB 50, HB 60; KLEMM 4053, 6012A. 130/60 KRUPP HB 50, HB 60; KLEMM 6012A. BOMBA RECOMENDADA des de 35 l /min. des de 50 l/min des de 70 l/min des de 90 l/min des de 120 l/min des de 150 l/min (Dependiendo de l tipo de t erreno, profundidad a per forar, diám etro de per foración y bomba de bar rido/inyección dis ponible. Presión d e inyección des de 20 k g/cm 2 ) 17

18 Aplicaciones con micropilotes Micropilotes Aplicaciones Micropilotes en nuevas cimentaciones Pantallas de micropilotes ancladas y, zapatas de muros Micropilotes en losas de subpresión Mini ( 200 bar) Mono Jet Grouting ARMADO Pantallas de micropilotes de gran diámetro

19 Excavación de sótanos bajo edificios existentes Ampliación de cargas Recalce y refuerzo de estribos de puentes Micropilotes pasivos en estabilización de taludes Recalce de edificios históricos Paraguas de micropilotes con jumbos Apeo y recrecido de cimentaciones Paraguas pesados en emboquilles

20 Anclajes Aplicaciones con anclajes Anclajes Anclado de muros Anclado de pantallas Anclado de tablestacas Bulonado de muros de mampostería, sillería y piedra Anclado de pantallas de pilotes Bulonado de taludes en suelos o roca 20

21 Anclajes activos con zona libre Perforación con tubo p.e.a.d. zona libre Tesado con cilindro de émbolo hueco Cabeza de anclaje con placa, disco y tuerca 21

22 INFORMACIÓN Catálogos e información disponible micropilotes anclajes soil nailing, bulones/estabilización taludes sostenimiento de túneles sistemas de entibación y tablestacado CD: Soporte digital fotos, vídeos, Gráficos DXF/DWG, CorelDraw, Solicítelo en : ischebecktitan@eresmas.net o Más información en: o en cualquiera de nuestros centros de trabajo 22

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24 R Plaza Alcalde Miralles, local SABADELL (Barcelona) Tel Fax ischebeck.iberica@gmail.com Reservado el derecho a modificaciones y cambios sin previo aviso. Copyright Friedr. Ischebeck GmbH