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Sistema de Barra Autoperforante DYWI® Drill 2 Contenido Sistema de barra autoperforante DYWI® Drill.......................................................... 4 DYWI® Drill – Datos técnicos.................................................................................... 5 Bocas de perforación, manguitos y tuercas ............................................................ 6 Instalación de la barra autoperforante DYWI® Drill.................................................. 7 Bulones para suelos – sistema de barra autoperforante ......................................... 8 Bulones – placas de anclaje y revestimientos ......................................................... 9 Micropilotes..............................................................................................................10 Anclajes de suelo ..................................................................................................... 11 Bulones en roca........................................................................................................ 12 Campos de aplicación en la construcción de túneles ............................................. 13 Adaptador inyección rotatorio DYWI® Drill............................................................... 14 Herramientas de perforación.................................................................................... 15 Inyección de lechada de cemento............................................................................ 16 Tesado y ensayos ..................................................................................................... 17 3 Sistema de barra autoperforante DYWI® Drill La barra autoperforante DYWI® Drill es un sistema de anclaje autoperforante con rosca contínua exterior que se puede perforar e inyectar simultáneamente sin entubación en terrenos sueltos o inestables o en roca meteorizada. Además, la barra dispone de rosca a izquierdas para la perforación a rotopercusión convencional. La barra autoperforante DYWI® Drill está fabricada a base de tubos de acero altamente resistentes según EN 10083-1 y laminada en frío para así crear su rosca redonda o trapezoidal estandarizada. El proceso de laminación DYWI® Drill mejora la estructura de grano fino del acero, aumentando así el límite de rotura y creando un acero de perforación robusto y adecuado para una multitud de aplicaciones de perforación e inyección. El sistema de barra autoperforante DYWI® Drill incluye una completa gama de accesorios consistente en bocas de perforación, adaptadores de boca, manguitos, tuercas y placas de apoyo. Además, gracias a la gran selección de adaptadores de inyección y de herramientas de perforación, la barra autoperforante DYWI® Drill se puede instalar con multitud de equipos de perforación disponibles. Principales características del sistema de barra autoperforante DYWI® Drill: No se necesita entubado Las barras pueden perforar en terrenos sueltos o inestables sin camisa – no se necesita entubación para estabilizar la perforación. Perforación e inyección en un solo paso Durante los trabajos de perforación, la lechada de cemento se extiende de manera homogénea en la perforación y se distribuye en los estratos de terreno o roca circundantes (creando un bulbo mayor). Esto mejora la adherencia entre el terreno y la barra autoperforante. Perforación mediante martillo de rotopercusión Se trata de una técnica muy eficaz que proporciona una alta velocidad de perforación además de estabilidad direccional de la barra autoperforante. Simultáneamente, esta técnica sirve para consolidar la lechada de cemento en el interior de la perforación. Rosca contínua de las barras de perforación Gracias a la rosca contínua, la barra de perforación se puede cortar, alargar o empalmar con manguitos de unión en cualquier parte. Rosca altamente resistente Tanto la rosca redonda como la rosca trapezoidal nos proporcionan una barra fuerte y robusta idónea para la perforación con martillo a rotopercusión, garantizando una fuerte adherencia con la lechada de cemento en el taladro. Sistema autoperforante Debido a su función autoperforante, las barras se pueden usar en la mayoría de terrenos. Se pueden utilizar con cargas de tracción, de compresión y con cargas alternativas cambiantes, y pueden ser también empleadas como conductos de inyección. Anclajes de barra autoperforante DYWI® Drill galvanizadas en la parte superior, utilizados para la estabilización de un talud 4 Adherencia de la barra a la lechada de cemento Utilización de bulones autoperforantes DYWI® Drill en condiciones de perforación difíciles DYWI® Drill – Datos técnicos R32-210 Diámetro nominal (mm) R32-250 R32-280 mm R32-320 R32-360 R32-400 R38-420 32 R38-500 R38-550 38 Diámetro efectivo exterior (mm) mm Diámetro interior a) (mm) mm2 340 370 410 470 510 560 660 750 800 Sección media Aeff b) (mm²) kg/m 2,65 2,90 3,20 3,70 4,00 4,40 5,15 5,85 6,25 Carga en el límite de rotura Fu (kN) kN 160 190 220 250 280 330 350 400 450 kN 210 250 280 320 360 400 420 500 550 N/mm2 470 510 540 530 550 590 530 530 560 N/mm2 620 680 680 680 710 710 640 670 690 Carga en el límite elástico de 0,2 % F0,2,k (kN) Calidad de acero c) carga de rot./ l. elástico (N/mm²) Momento de resistencia medio (cm³) Momento de inercia 31,1 37,8 (cm4) Rosca (rosca a izquierdas) ≥ 1,15 % ≥ 5,0 Peso (kg/m) ISO 10208 DYWI® Drill rosca redonda DYWI® Drill rosca trapezoidal R51-550 R51-660 R51-800 T76-1200 T76-1600 T76-1900 Diámetro nominal (mm) mm 51 76 Diámetro efectivo exterior (mm) mm 49,8 75,4 Diámetro interior a) (mm) mm2 890 970 1.150 1.610 1.990 2.360 Sección media Aeff b) (mm²) kg/m 6,95 7,65 9,00 12,60 15,60 18,50 Carga en el límite de rotura Fu (kN) kN 450 540 640 1000 1200 1500 550 660 800 1200 1600 1900 510 560 560 625 600 640 620 680 700 750 800 810 Carga en el límite elástico de kN 0,2 % F0,2,k (kN) c) Calidad de acero carga de rot./ l. N/mm2 elástico (N/mm²) Momento de resistencia medio N/mm2 (cm³) Momento de inercia (cm4) Rosca (rosca a izquierdas) Longitudes de barra: 3 ó 4 m Superficie de las barras: no galvanizadas o galvanizadas según EN 1461 Modulo de Elasticidad: Peso (kg/m) ≥ 1,15 % ≥ 5,0 ISO 1720 DSI T76 a) Los diámetros interiores de barra se basan en valores nominales b) El área de sección transversal se basa en valores medios c) Calidades de acero según la resistencia característica, de acuerdo con EN 10083-1 205,000 N/mm2 Alargamiento en rotura: Agt > 2,5 % Relación Rm/Rp0.2 > 1,15 Rm = Tensión de rotura Rp = Tensión al límite elástico Perforación con perforadora de largo alcance Bulones de barra autoperforante DYWI® Drill en un talud estabilizado por geotextiles 5 Bocas de perforación, manguitos y tuercas Boca en forma de Arco (tipo EC) Boca endurecida con desconchados laterales Boca universal para diferentes condiciones de terreno Salida de fluido de barrido a 45° Aplicación: terrenos cohesivos, terrenos mixtos, arcillas, margas y roca sedimentaria blanda SPT 0-50 Rosca: R32 Ø 51 mm Boca de Botones, Ø pequeño (tipo ES-F) Boca de Botones, Ø grande (tipo ES-F) Superficie plana, boca de botones endurecidos. Gracias a la superficie plana, la boca no se atasca ni bloquea en terrenos fracturados Superficie plana con botones de acero endurecido. Gracias a la superficie plana, la boca no se atasca ni bloquea en terrenos fracturados Salida de fluido de barrido a 30° Salida de fluido de barrido a 30° Aplicación: suelos de dureza intermedia, roca arcillosa blanda Aplicación: suelos intermedios, rocas arcillosas blandas SPT 0-55 SPT 0-55 Rosca: R32 Ø 51 mm Rosca: R51 Ø 100, 115 mm Boca en forma de Arco con refuerzos de Widia (tipo ECC) Boca de Botones de Widia, Ø pequeño (tipo ESS-F) Boca de Botones de Widia, Ø grande (tipo ESS-F) Boca en forma de Arco con incrustaciones de Widia y desconchados laterales Superficie plana. Botones de Widia para terrenos fracturados o duros Superficie plana con todos los Botones de Widia. Para terrenos fracturados o roca abrasiva Boca universal para diferentes condiciones de terreno Salida de fluido de barrido a 30° Salida de fluido de barrido a 30º Aplicación: terreno alterado, pizarra, roca abrasiva, rocalla, roca fracturada Salida de fluido de barrido a 45° Aplicación: roca y terrenos fracturados, roca media dura Aplicación: grava densa, roca sedimentaria Rosca: R25, R32, R38 UCS 80 MN/mm² SPT 0-60 Ø 42, 51, 76, 90 mm Rosca: R51 Ø 100, 115 mm Boca de Trialeta Mixta con refuerzos de Widia (tipo EYY) Boca de Botones con centro hundido (tipo ES-D) Boca Mixta de Trialeta con refuerzos de Widia y centro hundido con botones de acero Boca de Botones de acero endurecido con centro hundido y desconchados laterales para una perforación eficaz UCS 80 MN/mm² Rosca: R32 Ø 51 mm Boca de Trialeta Mixta (tipo EY) Boca Mixta de Trialeta y centro hundido con botones de acero Salida de fluido de barrido a 30° y laterales Salida de fluido de barrido a 30°y barrido lateral Aplicación: roca no cohesiva, arcillas, margas y roca sedimentaria blanda Salida de fluido de barrido a 30º Aplicación: grava densa, calizas y pizarras SPT 0-55 Aplicación: suelos granulares e intermedios, rocas arcillosas blandas UCS 70 MN/mm² Rosca: R38 Ø 76, 90 mm Rosca: R32, R38 SPT 0-55 Ø 76, 90 mm Rosca: R51 Ø 115 mm Boca con Retroflujo para Arcillas (tipo CRC) Boca de Cruz con refuerzos de Widia (tipo EXX) Botones de Widia con centro hundido (tipo ESS-D) Boca de cruz con aletas alternas Boca de cruz de alto rendimiento con refuerzos de Widia Boca de Botones laterales de Widia con centro hundido, botones centrales de acero endurecido y desconchados laterales Cuerpo de fundición con caras de corte endurecidos por inducción Salida de barrido lateral y retroflujo Adecuado para perforaciones en roca dura Aplicación: terrenos cohesivos y mixtos Salida de fluido de barrido medio y a 30° SPT 0-50 Rosca: R32, R38, R51, T76, Aplicación: roca y vetas duras, bloques de hormigón Ø 76, 100, 110, 130, 150, 200, 300 mm UCS 100 MN/mm² UCS 80 MN/mm² Rosca: R32 Ø 51 mm Rosca: R51, T76 Salida de fluido de barrido a 30º Aplicación: grava muy densa, calizas duras con cuarzo, bolos erosivos Ø 115 mm, 130 mm Adaptadores de bocas de perforación R25/R32 R32/R38 R38/R51 R51/T76 Manguitos y tuercas Bocas de perforación CRC con retroflujo para terrenos sueltos, arena, grava y terreno heterogéneo con arcilla Manguito con freno en medio 6 Tuerca con asiento esférico Boca de perforación T76 ESS-D130 para roca y pilotes de hormigón no armado Tuerca hexagonal biselada Instalación de la barra autoperforante DYWI® Drill Gracias a la perforación y la inyección simultanea, la barra autoperforante DYWI® Drill permite una instalación especialmente rápida. Para potenciar esas ventajas y garantizar una perforación eficaz, es esencial escoger los accesorios correctos. Técnica de perforación: Las tres funciones principales de la perforacion son: Brazo de perforación montado en una excavadora para la perforación e inyección simultánea Rotación de 120-150 RPM. Este es el parámetro decisivo para garantizar que toda la perforación se realize en el diámetro deseado Perforar e inyectar en un sólo paso Esta técnica permite la distribución homogénea de la lechada de cemento a lo largo de toda la perforación. La lechada de cemento penetra en la roca circundante y va creando bulbos en las partes más blandas de la perforación. La acción repetida de la barra autoperforante DYWI® Drill en la parte más profunda del taladro proporciona una adherencia aún mejor porque la densidad del suelo es normalmente más alta en este lugar a causa de la presión. Frecuencia percutora: 300-600 BPM, para obtener estabilidad direccional y eficiencia en la perforación Avance: el avance debería poder ser regulado y adaptado al rendimiento de instalación alcanzable Martillo de rotopercusión El martillo de rotopercusión es el elemento principal del equipo para instalar barras autoperforantes. La utilización de un martillo de rotopercusión asegura una perforación eficaz en la mayoría de los terrenos, permite una buena estabilidad direccional de la barra perforada y ayuda a consolidar la lechada de cemento inyectada. La tracción rotatoria necesita tener un momento y una velocidad de giro suficiente. Martillo de rotopercusión hidráulico Brazo de perforación montado en una excavadora durante la instalación de bulones galvanizados en su parte superior Brazo para la perforación para espacios de acceso restringido Lechada de cemento Perforación e inyección simultánea Boca de perforación para barrido de retorno Barra autoperforante DYWI® Drill Rotación L/H Lechada de cemento inyectada Adaptador inyección rotatorio (comp. p.14) Área de filtración de lechada Lechada de cemento en la perforación 7 Bulones para suelos – sistema de barra autoperforante Boca de perforación para barrido de retroceso Barra autoperforante DYWI® Drill Placa de apoyo vulcanizada Manguito con stop en medio Lechada de cemento en la perforación Área de filtración de lechada Tuerca con asiento esférico Geotextil armado o semejante estructura Protección anticorrosiva Los bulones de barra autoperforante DYWI® Drill son idóneos para terrenos sueltos o inestables porque se pueden instalar sin entubar el taladro. Así, se suele emplear el sistema en rellenos heterogéneos, materiales granulares y suelos descomprimidos. El sistema de barra autoperforante DYWI® Drill permite la perforación e inyección en un sólo paso y cumple con la norma EN 14490 (estándar européo para bulones). Los bulones son comúnmente definidos como anclajes pasivos de poca carga (30-150 kN). La longitud completa inyectada permite anclar las capas sueltas del terreno superficial a una capa estable más profunda. Generalmente, los bulones se definen como instalaciones de poco riesgo. Los bulones deberían ser instalados en forma de rombo para asegurar una distribución eficaz de la armadura. Se debe procurar un sistema de drenaje adecuado en el talud anclado para asegurar que no se acumule agua en el interior del talud, lo que redundaría en una carga incontrolada. La durabilidad de un bulón depende de la carga de uso, de la agresividad del terreno y del ambiente así como de la vida útil planeada para la estructura. Corrosión por sacrificio Mediante esta técnica, se determina grado de corrosión del diámetro del acero durante su vida útil. Así, se puede determinar la capacidad de carga remanente y su capacidad para cumplir con los requerimientos de carga del bulón. Galvanización en la parte superior de la barra Gaviones anclados con bulones en el pie de un talud La solución más práctica para barras autoperforantes que asegura una protección adicional en la transición del suelo al aire (adicional a la corrosión por sacrificio). Sistemas de galvanización completa Protección anticorrosiva adicional en toda la longitud del bulón en situaciones en las que toda la longitud de la barra está en rellenos o en casos con alto riesgo de corrosión. Las barras autoperforantes DYWI® Drill se galvanizan según EN 1461. Brazo de perforación montado en una excavadora para una mayor versatilidad en la instalación del bulón Dispositivo de perforación montado en una cesta telescópica 8 Bulones de barra autoperforante DYWI® Drill galvanizados para el ensanche de una vía ferroviária Bulones – placas de anclaje y revestimientos Las placas de anclaje se utilizan principalmente para el refuerzo de revestimientos tales como geotextiles, mallas o gunita. Además del efecto de anclaje propio del bulón completamente inyectado, se consigue una estabilización del revestimiento. La posición y la longitud de los bulones se puede determinar mediante la modelización de la estabilidad del revestimiento y de la estabilidad de todo el conjunto del talud. Placa de anclaje plana, 0-15° (tuerca con asiento esférico) Placa de calota, 0-25° (tuerca con asiento esférico) Placa de calota tipo volcán, 0-35° (tuerca con asiento esférico) Placa de ranura, hasta 50° (tuerca articulada) Idealmente, los bulones deberían ser colocados en forma de rombo. Se debe efectuar una compensación de ángulo entre la placa de apoyo y el bulón para asegurar un apoyo completo de la placa en la superficie a anclar. Para taludes poco tendidos (25° a 30°), es decisivo el grado de compensación de ángulo, que puede llegar hasta 50°. Posibilidades de compensaciones de ángulo: véanse las ilustraciones a la izquierda. El tipo de revestimiento para un talud se debería seleccionar teniendo en cuenta al ángulo de inclinación del mismo, el ángulo de fricción de las capas del terreno, la sobrecarga en el borde superior del talud y la vida útil de la estructura. Los geotextiles armados son una muy buena solución para taludes de pendientes de hasta 55°. Para inclinaciones superiores, se necesitan soluciones con estructuras de mayor resistencia como vigas o gunitados con suficiente rigidez de componentes. En ciertos casos, también se puede usar una malla pretensada. Sistema armado y flexible de geotextiles y bulones con placa de calota tipo volcán para la compensación de ángulos Talud estabilizado con bulones y muro en celosía o “crib wall” Revestimiento de terraza estabilizada con bulones DYWI® Drill Talud semi-vertical con revestimiento de gunita para impedir formación de barrigas mediante su rigidez Instalación de placas de anclaje mediante llave anular neumática 9 Micropilotes Los micropilotes de barra autoperforante DYWI® Drill se pueden instalar en áreas de acceso difícil y proximas a las estructuras. El sistema de barra completamente roscada nos permite solapar tramos hasta llegar a la cota competente si esta se encuentra a mayor profundidad de la esperada. Contratuerca Comparado con otros sistemas como el de pilotes de hinca, los martillos de rotopercusión sólo causan vibraciones y alteraciones mínimos. Así se pueden reforzar viejas estructuras sin deterioro. La rigidez y la resistencia de los pilotes se puede aumentar mediante la instalación de un tubo de acero en la parte superior del pilote y mediante la inyección del espacio anular. De acuerdo con la EN 14199, los posibles campos de aplicación para los pilotes de inyección DYWI® Drill son: cimentación para conservación de fachadas, refuerzos de cimentaciones, cimentación de pilones, centrales eólicas, saneamiento de viejas estructuras y cimentación para catenarias e instalaciones ferroviarias. Encepado Tuerca hexagonal Placa de anclaje (pilote a compresión) Barra autoperforante DYWI® Drill Micropilotes DYWI® Drill T76 con tubos de acero en sus 2 m superiores Losa de hormigón cimentada con micropilotes 10 Micropilotes inclinados para refuerzo de pilares de puentes Brazo de perforación de largo alcance para micropilotes profundos Inyección en el trasdós de una pantalla de tablestacas Micropilotes para recalce en conservación de fachadas Anclajes de suelo Boca de Botones de Widia con centro hundido Anillo de compresión Lechada de cemento en la perforación Tubo sin adherencia Pantalla de tablestacas Placa de apoyo Placa de reparto Área de filtración de lechada Muy a menudo, los anclajes de inyección DYWI® Drill se utilizan para aplicaciones provisionales porque se perforan de manera sencilla y sin entubación en una amplia gama de terrenos complicados o inestables. La adherencia de las barras es la misma tanto para barras con rosca redonda como para barras con rosca trapezoidal, y es más alta que la de barras corrugadas de diámetros comparables (lo cual ha sido comprobado por ensayos en la Universidad Técnica de Múnich-TUM- en su informe 2005617). El sistema DYWI® Drill con longitud libre incorpora una vaina plástica sin adherencia y un anillo de compresión. Así, se queda sin adherencia la así llamada longitud libre necesaria para el tesado controlado de estos anclajes autoperforantes. Manguito con freno en medio Barra autoperforante DYWI® Drill Chapa de apoyo para compensación de ángulo Tuerca hexagonal Los trabajos de tesado aseguran que cada anclaje ha sido completamente testado y que no se producirán alargamientos notables durante toda su vida útil. Independientemente del tipo de rosca, los sistemas de barra autoperforante sólo se recomiendan como anclajes temporales. La alta energía de percusión producida por los martillos de rotopercusión imposibilita el empleo de un sistema anticorrosivo estándar que cumpla con las normativas vigentes (EN 1537, Recomendaciones del Ministerio de Fomento o la BS 8081, por poner tres ejemplos). Sin embargo, según estas reglamentaciones, la protección anticorrosiva es imperativa para anclajes permanentes activos. Sistema DYWI® Drill para anclajes provisionales con longitud libre Perforación de anclajes en una pantalla de pilotes Barras T76 de 4 m para anclajes de 32 m de longitud total en una pantalla de tablestacas Instalación de autoperforantes para el anclaje de una pantalla de tablestacas desde pontona Anclaje de pantalla de tablestacas con barras autoperforantes de gran diámetro 11 Bulones en roca Las barras autoperforantes se utilizan también como bulones inyectados, tanto para roca como para terrenos blandos y sueltos o incluso áreas inestables. Los taludes de roca alterada y descompuesta se pueden estabilizar mediante bulones de barra autoperforante DYWI® Drill combinados con mallas de protección anticaída. En el caso de que necesitáramos una estabilización más puntual, los bulones también se podrían utilizar como pernos y clavijas. Comúnmente, los bulones son definidos como dispositivos de poca carga, pasivos, inyectados en toda su longitud y con adherencia completa para usos de riesgo bajo. Se emplean en la estabilización de taludes con superficies alteradas o en el caso de un posible deslizamiento del talud. La perforación puede realizarse mediante barrido de aire o de agua con inyección posterior de lechada de cemento. Alternativamente, se puede perforar e inyectar de manera simultánea en terrenos flojos y rocas blandas. Para los trabajos en altura, los equipos de perforación adecuados son, entre otros, andamios “A” montados en carros corredizos, brazos de perforación montados en andamios, cestas en grúa o equipos de perforación en plataformas con brazo telescópico. Los campos de aplicación típicos para los bulones de barra autoperforante DYWI® Drill son las estabilizaciones de taludes, las mallas de protección anti-caída de piedras, las barreras dinámicas, las estabilizaciones en frentes de túneles o las mallas contra avalanchas. El corto plazo de instalación y el hecho de que la inyección se puede efectuar a través de la barra autoperforante hacen del sistema de barra autoperforante DYWI® Drill la elección más adecuada para el anclaje de rocas en zonas poco acesibles o en condiciones de perforación difíciles. Bulones DYWI® Drill para el anclaje de una malla de protección anti-caída de piedras Bulón de barra autoperforante como sujeción de un talud inestable Estabilización de un frente de túnel mediante bulones de barra autoperforante Brazo de perforación hidráulico montado en un andamio para instalar bulones en roca 12 Campos de aplicación en la construcción de túneles Estabilización de frente de túneles Empiquetado Muy a menudo, las barras autoperforantes DYWI® Drill se utilizan para la estabilización de frentes de túneles. Las barras autoperforantes son muy utilizadas en el ámbito de la construcción de túneles porque se pueden emplear en terrenos muy diversos. Los empiquetados se utilizan para crear una pantalla de protección en áreas de terreno suelto durante la construcción de túneles. Si se utilizan barras autoperforantes DYWI® Drill, la barra puede instalarse mediante martillo de rotopercusión e inyectarse inmediatamente para estabilizar al área de excavación. Campos de aplicación en la minería En la minería, se usan las barras autoperforantes para anclar diferentes soportes, para la inyección de resina, para la impermeabilización o como armadura en general. Paraguas de barra autoperforante DYWI® Drill para la estabilización de una galería de ensayo para una TBM Perforación de un bulón de barra autoperforante en diferentes capas de terreno Anclaje de barra autoperforante para estabilizar un frente de túnel Micros de barra autoperforante instalados a través de cerchas reticulares 13 Adaptador inyección rotatorio DYWI® Drill Gracias al adaptador de inyección rotatorio DYWI® Drill se puede bombear lechada de cemento a través de la barra autoperforante giratoria durante el proceso de perforación. De esta sencilla forma se puede asegurar la inyección de la barra autoperforante simultáneamente al avance de perforación. El adaptador de inyección consiste en tres componentes: La espiga de barrido, la cabeza de inyección y el juego de juntas. Espiga de barrido Flushing Shaft (R32/H55) (R32 / H55) Hammer a Conexión Shank, H55 H55 martillo Rotary de Percussive Martillo Top Hammer rotopercusión (Drifter) Cabeza de Grout Bottle inyección Es necesario seleccionar la espiga de barrido adecuada para el adaptador de inyección, entre el adaptador y la barra autoperforante. Así, se garantiza una conexión lo suficientemente fuerte como para resistir la alta solicitación creada por la perforación a rotopercusión y, de paso, compensar las posibles excentricidades temporales producidas por la aparición de obstáculos durante el proceso de perforación. Barra de fijación de la Torque Bar cabeza de inyección or Bracket Brazo Drill de Boom perforación Drill Carrera Sledge Localización de la barra de fijación y de la cabeza de inyección La espiga de barrido necesita estar montada y sujeta fuertemente en el adaptador para asegurar un asiento estable de la conexión durante la perforación y evitar que se suelte durante el cambio de las barras de perforación individuales. Las juntas del interior de la cabeza de inyección deberían ser engrasadas al menos cada veinte minutos. Adaptadores inyección rotatorio (H112/T76) Espiga de barrido (cerrado) Cabeza de inyección Engrase de las juntas de cadena (adaptador H64/R51) Juego de juntas Acople para barra de Lug for de Torque Bar fijación la cabeza Juntas en polyuretano Polyurethane (4Seals piezas)(4 No.) Drive End Conexión al (closed) for martillo Hammer Shank Boquilla Inlet de entrada Ports Flushing aEnd Conexión barra (open) for autoperforante Hollow Bar (abierto) Engrasador Grease Nipples Entrada de Grout Inlet inyección Llave de tuerca Llave de tuerca C Adaptador inyección rotatorio R32 para la instalación manual Teflón de sellado Kit para sellado de rosca TF 15, grasa de teflón Jet Lok 14 Herramientas de perforación Muy a menudo, el equipo de perforación utilizado necesita ser adaptado a condiciones imprevistas. En estos casos, las herramientas de perforación DYWI® Drill ofrecen posibilidades de adaptación flexibles. Así, las herramientas garantizan tiempos de parada cortos además de un avance de perforación eficaz. Adicionalmente a las herramientas de perforación, DSI ofrece llaves de apriete para fijar la espiga de barrido al martillo además de llaves dinamométricas para el apriete de las tuercas y la implantación de las placas de anclaje de manera correcta y definitiva. Manguito reductor Manguito con freno Manguito adaptador macho/hembra (hueco) Conector de manguera para reinyecciones Manguito adaptador macho/macho (macizo) Manguito adaptador macho/macho (hueco) Perforación a rotopercusión para bulones DYWI® Drill Espiga para barrido con aire Llave dinamométrica R25 para la instalación manual Llave dinamométrica para el apriete uniforme de las placas de anclaje en la superficie del talud (se aplica un momento de giro en la tuerca hexagonal de asiento esférico para fijar la placa de anclaje) Perforadora hidraúlica de pluma larga Perforación inclinada con bulones de barra autoperforante y gunita 15 Inyección de lechada de cemento El tipo de inyección de lechada de cemento que se emplea durante la instalación de las barras autoperforantes DYWI® Drill depende del tipo de perforación y de la aplicación. El método más usual es la perforación y la inyección en un sólo paso. Mediante este método, la perforación se inyecta de manera homógena con la lechada durante los trabajos de perforación. Bombas de inyección El equipo consta normalmente de una mezcladora y una bomba. La elección de la bomba de inyección adecuada depende de la aplicación final de las barras: bombas de mortero Colcrete Colloidal, Häni, Putzmeister o Turbosol son perfectamente válidas. Lo importante es que siempre se asegure una mezcla completa y homogénea de la lechada, además de una presión de la bomba continua. Durante la perforación y la inyección simultanea, las presiones solicitadas no tienen que ser excesivas (hasta 7 bares). Sin embargo, es imprescindible una inyección continuada durante la perforación para la circulación de la lechada de cemento en el interior de la perforación. En suelos granulares, sólo se necesita un pequeño retorno de lechada en boca de taladro. Los terrenos cohesivos necesitan una tasa de barrido más alta. Bomba de inyección con unidad de mezcla colloidal Volúmenes de inyección más usuales Barra autoperforante Boca de perforación Lechada de cemento Boca de perforación Lechada de cemento DYWI® Drill Ø (mm) (kg/m) Ø (mm) (kg/m) R32 75 30-40 100 32-42 R38 110 32-42 130 35-45 R51 115 35-45 150 38-48 T76 130 38-48 200 40-50 Overburden / Soil Terreno Lechada de Borehole cemento en la Grout perforación Barra ® DYWI Drill autoperforante ® Drill Hollow Bar DYWI El consumo de lechada de cemento depende de los siguientes factores: a) del tipo de barrido utilizado – durante la perforación y la inyección simultánea se emplea una técnica de barrido e inyección parcial b) del terreno en el que se realizan los trabajos de perforación – roca suelta o terrenos alterados con huecos dan un consumo de lechada mayor c) de la velocidad de perforación Interior de Grouted la barra Bore inyectada Sección típica de una barra autoperforante DYWI® Drill inyectada Mezclas de lechada de cemento Mezcla típica en obra a) Relación de 0,40 a/c (relación de agua: cemento) = 40 litros de agua: 100 kg de cemento a) Un saco de cemento de 25 kg mezclado con una relación de 0,40 a/c nos da una mezcla de lechada de cemento de 17,5 litros b) Relación de 0,45 a/c (relación de agua: cemento) = 45 litros de agua: 100 kg de cemento Grout Zona de Permeated influencia de la inyección Soil b) Cuatros sacos de cemento de 25 kg mezclados con una relación de 0,40 a/c nos da una mezcla de lechada de cemento de 70 litros Bulones en una superficie gunitada 16 Tesado y ensayos Ensayos con bulones largos y cortos Mediante la perforación y la inyección simultánea, el bulón se inyecta completamente, resultando una adherencia máxima. Durante los trabajos de perforación, la lechada de cemento se distribuye tanto en la capa más suelta de terreno superficial como en la capa estable situada debajo. Por eso, cada ensayo tiene que posibilitar que no se tenga en cuenta la carga del anclaje generada en la capa más floja del terreno respecto del total del anclaje. La solución más eficaz para ello sería un método de ensayo con bulones largos y cortos. Nota: En el caso de longitudes sin adherencia, se anularía la adherencia de la barra, pero no la adherencia de la lechada de cemento con el terreno circundante de la perforación en la capa suelta crítica. Superficie de deslizamiento Zona estable Waler Silla de tesado Beam Gato tesJaadcdke o Lechada de cemento en la perforación Bulón corto Bulón largo eta cia compl Adheren nico) éc ot ge (Bulbo Capa suelta de terreno Ensayos con bulones largos y cortos Ensayo de anclajes de barra Viga de apoyo ½ Sleepers (perpendicular (vertical) al bulón) Load Carga eta cia compl Adheren ) otécnico (Bulbo ge Bearing Face must be ser cut La superficie de apoyo debe perpendicular al bulón square to soil nail Bench en Escalón talud (Optional) En el caso de tesados de anclajes de barra autoperforante con longitud libre, se utilizan manguitos roscados con adherencia parcial (pared lisa del manguito). Se debe tener en cuenta la fricción de los manguitos porque afecta a la evaluación final de la elongación del acero. Así, para los sistemas de barra autoperforante, no siempre son correctos los criterios de inspección basados en un alargamiento teórico de la longitud libre del anclaje. El ensayo más eficaz en este caso sería un ensayo con revisión del desplazamiento de la carga de acuerdo con la EN 1537, método de ensayo 1 (sección E2). Rebaje para asiento Pocket de apoyos Ensayo de micropilotes Típica composición para ensayo de bulones Método de ensayo con bulones largos y cortos en el caso de bulones de barra autoperforante completamente inyectados El tipo de ensayo varía según las propiedades de carga de los pilotes. Los micropilotes sometidos a cargas de tracción pueden ser ensayados de manera relativamente simple mediante placas de anclajes y un soporte o viga de ensayo. En el caso de micropilotes a compresión, los ensayos resultan más complejos porque se tiene que asegurar la rigidez en la cabeza del pilote para evitar un desplazamiento del eje cuando se aplique la carga. Cualquier desequilibrio lateral o que afecte a la rigidez de la cabeza del pilote pueden dar un resultado erróneo de la prueba de carga. bearing platform ElJack gato yand la placa de anclaje se deslizan talud slidespor upelthe slope Gato de teJa sack do Bearing face cut El rebaje es perpendicular to perpendicular al bulón soil nail Correct Posición Amount correcta delBearing apoyo Area of Gato de teJa sack do Gato de tesado de 1.500 kN para anclajes provisionales T76 Viga para una prueba de carga de un micropilote 17 Estabilización de un frente de túnel mediante anclajes de barra autoperforante DYWI® Drill, Ø 32 mm – Turingia, Alemania Estabilización de un talud mediante anclajes de barra autoperforante DYWI® Drill en el Peñón de Gibraltar 18 Estabilización de un talud después de una caída de roca – Carintia, Austria Instalación de anclajes de barra autoperforante DYWI® Drill en el proyecto del Jardín de Eden en Gran Bretaña Estabilización de una estructura de cubeta utilizando anclajes de barra Autoperforante DYWI® Drill, Ø 38 mm – Reno, Nevada, EE.UU. Instalacion de 67.000 m de anclajes de barra autoperforante DYWI® Drill, Ø 25 mm – Túnel Valik cerca de Pilsen, República Checa 19 Austria DYWIDAG-Systems International GmbH Alfred-Wagner-Strasse 1 4061 Pasching/Linz, Austria Phone +43 7229 61 04 90 Fax +43 7229 61 04 980 E-Mail: [email protected] www.alwag.com Belgium & Luxembourg DYWIDAG-Systems International N.V. Industrieweg 25 3190 Boortmeerbeek, Belgium Phone +32 16 607760 Fax +32 16 607766 E-mail: [email protected] www.dywidag-systems.com France DSI-Artéon SAS Avenue du Bicentenaire ZI Dagneux – BP 50053 01122 Montluel, France Phone +33 4 78 79 27 82 Fax +33 4 78 79 01 56 E-Mail: [email protected] www.dywidag-systems.fr Germany DYWIDAG-Systems International GmbH Germanenstr. 8 86343 Koenigsbrunn, Germany Phone +49 8231 96 07 0 Fax +49 8231 96 07 40 E-mail: [email protected] www.dywidag-systems.de Italy DYWIT S.P.A. 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