micropilotes, anclajes y bulones

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

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Page 1: Micropilotes, Anclajes y Bulones

Más producción, mejor calidad,…

inmediatamente y cerca,…

Micropilotes, anclajes y bulones autoperforantes TITAN

GE

OT

EC

NIA

… su objetivo está muy cerca de usted

TITAN

R

Page 2: Micropilotes, Anclajes y Bulones

Nuevas cimentaciones, recalces, apeos, paraguas y sostenimiento de túneles, bulonados en roca y suelos, soil nailing …

TITAN

Micropilotes, Anclajes y Bulonesautoperforantes

Desde 10 hasta 150 T. de carga de servicio 2

Page 3: Micropilotes, Anclajes y Bulones

Ventajas de Sistema TITAN

TITAN

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.

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Page 4: Micropilotes, Anclajes y Bulones

TITAN

Principios básicos

Introducción al Sistema TITAN

Los micropilotes – anclajes – bulones autoperforantes ISCHEBECK TITAN 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 docon cem ento

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Page 5: Micropilotes, Anclajes y Bulones

Introducción al Sistema TITAN: Autoperforación – Autoinyección

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Page 6: Micropilotes, Anclajes y Bulones

Características técnicas

TITAN

Micropilotes, Anclajes y Bulones Autoperforantes

Ud. TITAN 30/16

TITAN 30/11

TITAN 40/20

TITAN 40/16

TITAN 52/26

TITAN 73/53

TITAN 73/56

TITAN 73/45

TITAN 73/35

TITAN 103/78

TITAN 127/108

*

TITAN 103/51

Diám. exterior mm 30 30 40 40 52 73 73 73 73 103 127 103

Diám. interior mm 16 11 20 16 26 53 56 45 35 78 108 51

Sección mm2 382 446 726 879 1.337 1.631 1.414 2.260 2.710 3.146 3.332 5.501

Carga rotura T 22 32 53,9 66 92,9 116 119,4 163 198 228,2 240 346

Carga en el límite elástico

T 18 26 43 52,5 73 97 78,5 118 135,5 180 181. 275

Tensión f luencia T0.2

Kg/cm2 4.700 5.800 5.900 5.900 5.500 5.900 5.500 5.100 5.000 5.700 6.000 5.000

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 / 3 3 3 6,25 3 3 3 6 3

Bocas de perforación disponibles

Roca, terreno duro o de gravas y bolos

mm 42, 46, 51, 55,

90

42, 46, 51, 55,90

70, 90, 100, 115

70, 90, 100, 115,

115, 130 130, 175 130, 175 130, 175 130, 175

175

200

175

Terreno blando, arcillas, limos, arenas,...

mm 75, 95 75,95 110,150 110,150 130, 175 200 200 200 200 220, 280 220 220, 280

* Datos provisionales enero 2006. (NOTA: en negrita aparecen los diámetros de boca de perforación más usuales)

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Page 7: Micropilotes, Anclajes y Bulones

Componentes y accesorios

Imagen (orientativa)

Descripción TITAN 30/16,

30/11 TITAN 40/20,

40/16 TITAN 52/26

TITAN 73/53, 73/56, 73/45

TITAN 103/78, 103/51

Boca de acero para arcillas. Arcillas, limos y arenas, terrenos poco cohesivos y blandos con valores N S.P.T. < 50.

75 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. > 50.

90 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.

42, 46, 51, 55 mm.

70 mm. - - -

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.

51 mm. 90 mm. 115, 130

mm. 130 mm. 175 mm.

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)

75 mm. 90 mm. - 130 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

TITAN

Micropilotes, Anclajes y Bulones

Page 8: Micropilotes, Anclajes y Bulones

Composición de un micropilote TITAN

TITAN

Micropilotes, Anclajes y BulonesAutoperforantes

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Page 9: Micropilotes, Anclajes y Bulones

Relación acero-cemento

TITAN

Micropilotes, Anclajes y Bulones

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 –30.1-1, 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 TITAN cumpliendo no obstante la citada DIN 488. Estas roscas están definidas por la superficie de los nervios de referencia: fR= 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

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Page 10: Micropilotes, Anclajes y Bulones

TITAN

Micropilotes, Anclajes y Bulones

Proceso de autoperforación y autoinyección, con inyección dinámica.

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Page 11: Micropilotes, Anclajes y Bulones

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 1045 18.6.5 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 A10 =

10 % para barras ISCHEBECK TITAN y, de A 10 = 2

% para aceros de pretesado de alta resistencia 1570/1770. Una unión - contacto óptimo entre tubo TITAN, 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 TITAN 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.- Terreno mejorado por presión –

compactación por efecto de la post-inyección.

4.- Huellas de las roscas de la barra: óptima

adherencia / transferencia de carga acero- cemento.

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Page 12: Micropilotes, Anclajes y Bulones

Relación cuerpo inyectado - terreno

TITAN

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/cm2 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

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

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Page 13: Micropilotes, Anclajes y Bulones

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 TITAN 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 TITAN

73/53 es el doble exacto (3,2 kg/cm2) al del otro

micropilote (1,6 kg/cm2). 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 * 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

límite (presiómetro) de 0,31 a 0,36 Mpa y, Módulo Presiométrico E= 1,5 a 4,5 Mpa.

Penetrómetro dinámico (punta 20 cm2): 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 TITAN 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.

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Page 14: Micropilotes, Anclajes y Bulones

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Page 15: Micropilotes, Anclajes y Bulones

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/m2, aproximadamente un 30 % superior al tipo II. Todos los cuerpos de los micropilotes TITAN presentan protuberancias e irregularidades que aumentan su rugosidad – fricción lateral. 3.- En los cuerpos excavados, los micropilotes TITAN 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 TITAN la barra de acero está perfectamente centrada en la perforación, lo cual implica un recubrimiento uniforme alrededor de la misma. 5.- Los micropilotes TITAN 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...” Por el diseño especial patentado, el Sistema TITAN 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. Recubrimiento de cemento

Micropilote ISCHEBECK excavado. Gran bulbo hacia la base.

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Page 16: Micropilotes, Anclajes y Bulones

Micropilotes TITAN

Cálculo

Ejemplo de cálculo

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Page 17: Micropilotes, Anclajes y Bulones

Detalles técnicos

TITAN

Micropilotes, Anclajes y Bulones

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70

kg/m (cemento seco) según relación AGUA/CEMENTO =

TITAN 30/16

TITAN 30/11

TITAN 40/16

TITAN 40/20

TITAN 52/26

TITAN 73/53

TITAN 73/56

TITAN 103/78

TITAN 103/51

TITAN 130/60

CONSUMOS DE CEMENTO ESTIMADOS

0,5 0,8

TITAN 30/16

TITAN 30/11

TITAN 40/16

TITAN 40/20

TITAN 52/26COP 1238; MORATH HB - 70; KRUPP HB 103, HB 28, HB 30; KLEMM

4053

TITAN 73/53

TITAN 73/56

TITAN 103/78

TITAN 103/51

TITAN 130/60 KRUPP HB 50, HB 60; KLEMM 6012A.

des de 70 l/m in

des de 90 l/m in

des de 120 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 ponib le.

Pres ión de inyección des de 20 k g/cm 2)

des de 150 l/min

BOMBA RECOMENDADA

Atlas Copco BBE 5 7-01; COP 1036, 1038, 1238; SIG PLB 291 A;

TAMROCK HL 438; MONTABERT T 285; MORATH HB - 70; KRUPP

HB-11

Atlas Copco BBE 5 7-01; 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

KRUPP HB 103, HB 30, HB 40, HB 50; KLEMM 4053, 6012A.

KRUPP HB 40, HB 50, HB 60; KLEMM 4053, 6012A.

COMPARAT IVA DE POTENCIA DE MARTILLOS RECOMENDADO S

des de 35 l /m in.

des de 50 l/m in

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Page 18: Micropilotes, Anclajes y Bulones

Micropilotes en nuevas cimentaciones

Micropilotes en losas de subpresión

Mini ( 200 bar) Mono Jet Grouting ARMADO

Aplicaciones con micropilotes

Micropilotes TITAN

Aplicaciones

Pantallas de micropilotes ancladas y, zapatas de muros

Pantallas de micropilotes de gran diámetro

Page 19: Micropilotes, Anclajes y Bulones

Excavación de sótanos bajo edificios existentes

Recalce y refuerzo de estribos de puentes

Recalce de edificios históricos

Apeo y recrecido de cimentaciones

Ampliación de cargas

Micropilotes pasivos en estabilización de taludes

Paraguas de micropilotes con jumbos

Paraguas pesados en emboquilles

Page 20: Micropilotes, Anclajes y Bulones

Anclado de muros

Anclado de tablestacas

Anclado de pantallas de pilotes

Anclajes TITAN

Anclajes

Aplicaciones con anclajes

Anclado de pantallas

Bulonado de muros de mampostería, sillería y piedra

Bulonado de taludes en suelos o roca

20

Page 21: Micropilotes, Anclajes y Bulones

Anclajes activos con zona libre

Perforación con tubo p.e.a.d. zona libre Tesado con c ilindro de émbolo hueco Cabeza de anclaje con placa, disco y tuerca

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Page 22: Micropilotes, Anclajes y Bulones

Catálogos e información disponible

INFORMACIÓN TITAN

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 : [email protected] o Más información en: www.ischebeck.es www.ischebeck.com o en cualquiera de nuestros centros de trabajo…

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Page 23: Micropilotes, Anclajes y Bulones
Page 24: Micropilotes, Anclajes y Bulones

TITAN

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R

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