Download Bulones y micropilotes

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Principios
TITAN + IBO - Anker
Inventado y desarrollado en Alemania por el Dipl. Ing.
Ernst F. Ischebeck en 1983, el Sistema Ischebeck TITAN
aporta a la Ingeniería Geotécnica y Civil una nueva
dimensión al refuerzo, sostenimiento y mejora de suelos.
Es un procedimiento para la ejecución de Bulones,
Micropilotes y Anclajes AUTOPERFORANTES, ideal para
la perforación de rocas o suelos disgregados o blandos, en
una sola operación: perforación, colocación de la armadura
e inyección.
Está acreditado con la certificación ISO 9001.
El tubo es una barra perforada de acero laminada en frío.
Las características técnicas de la barra y del Sistema
son, dependiendo del diámetro de la misma y según
certificados Estatales y oficiales: acero de grano fino St
550/750 según Z-30. -89.1 y en St E460, según DIN
17102. (Ver tabla de características técnicas)
Se compone de:
· Un tubo de acero roscado en toda su longitud, empalmado mediante
manguitos externos roscados, con tope central,
y con una boca de perforación perdida – de un solo uso-
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TITAN + IBO - Anker
El barrido y la inyección, se hacen con
lechada de cemento y son simultáneos
a la perforación. Se producen a través
de la barra, con salida por la boca de
perforación y por tanto con circulación
inversa.
Actúan a la vez como:
# Barrido / limpieza de la perforación
# Lodo tixotrópico que mantiene
estables las paredes de la perforación.
# Inyección del bulón.
En taladros verticales o pseudoverticales pueden emplearse aditivos
tixotrópicos para evitar o paliar el
descuelgue de la lechada de
inyección: lechada de cemento con
adición de BASF CONSTRUCTION
CHEMICALS
FLOWCABLE®
ó,
directamente, lechada de BASF
CONSTRUCTION
CHEMICALS
MASTERFLOW®, cuya viscosidad
permite a la vez la inyección con
bombas convencionales y evitar el
“descuelgue” de la mezcla y, por otra
parte se evitan obturadores, tubos de
purga, … y su tiempo de instalación;
consiguiéndose
a
la
vez
resistencias/entradas
en
carga
elevadas en unas pocas horas.
Los equipos necesarios para la
instalación son los típicos:
# en obras de túneles, pequeños
diámetros: jumbos
# en obras de cimentación, medianos
a
grandes
diámetros,
como
micropilotes o anclajes: carros de
perforación
# en obras de taludes, diámetros
pequeños a medianos, martillos
manuales o mástiles sobre cesta.
Serían preferibles cabezas de
rotopercusión; bomba de inyección
con pistón o alternativamente con
helicoidal y, mezcladora de cemento.
Principios
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TITAN + IBO - Anker
Las características técnicas y la calidad del material son
siempre constantes y conocidas puesto que provienen de
un solo fabricante que certifica todos y cada uno de los
componentes.
No existen limitaciones en cuanto al tipo de suelo o roca
a perforar, existe una boca y un procedimiento adecuado
para cada situación, requerimiento o perfil geotécnico.
Ventajas productivas:
# Las operaciones de entubación quedan descartadas en
terrenos en los que serían necesarias.
# Permite utilizar la maquinaria disponible, p.ej. jumbos,
para realizar paraguas.
# Tres en uno: perforación, colocación de armadura e
inyección A LA VEZ.
Ventajas Geotécnicas:
# Con la inyección simultánea se consigue a la vez, una
mejora del terreno circundante: SUELO MEJORADO.
# Gran adherencia cemento – suelo = paredes del taladro
Principios
El proceso de ejecución se inicia con la instalación de un
cabezal de lavado y/o inyección o, de un conector de
perforación, siendo éstos una pieza de acoplamiento
desde la rosca especial ISCHEBECK TITAN a la rosca del
martillo.
irregulares y suelo mejorado.
# Bulón = Combinado acero – cemento – suelo.
Ventajas del material:
# Gran variedad de complementos y bocas de perforación
para múltiples aplicaciones.
# Para aplicaciones permanentes, no se requieren
protecciones adicionales contra la corrosión (solicite
certificado de durabilidad a 60 y a 120 años).
# Por el propio Sistema autoperforante y autoinyectante,
se reduce el trabajo de los operarios, el peso mobilizado y,
se incrementa, por tanto, la producción.
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TITAN + IBO - Anker
Principios
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TITAN + IBO - Anker
Procedimientos de perforación
Con conector:
Una vez instalado el conector con la rosca
adecuada al martillo disponible (S22, R32, R38, T38,
T45, R55, …), se procede a perforar mediante
barrido de agua desde la bomba del jumbo, tal como
se hace con un barreno normal. Instalado el bulón,
Conector S22-25, R32,
R38, T38, T45
a
ISCHEBECK TITAN
Barrido
con
agua
Barrido
con
agua
Conexión de inyección.
Rosca rápida.
Inyección
de
cemento
Placa y tuerca
se procede a realizar la inyección. Esto se hace
habitualmente mediante un manguito de empalme
TITAN provisto en el otro extremo de una rosca o
racord de conexión a la rosca de la manguera de
inyección: rosca hidráulica con “tuerca loca” o rosca
rápida “tipo uña”. Finalmente, ya pueden instalarse
la placa y la tuerca en la cabeza del bulón.
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TITAN + IBO - Anker
Procedimientos de perforación
Con cabezal de lavado:
Se instala el cabezal o conector con la rosca
adecuada al martillo disponible (S22, R32, R38, T38,
T45, R55, …) para perforar con o sin inyección
simultánea de cemento.
Con inyección simultánea, se hace una amasada de
lechada de cemento A/C = 0,7 – 1, de modo que el
flujo de la lechada proyectado a través de la boca de
perforación TITAN actúa a la vez como agente de
barrido de la perforación, desalojando los detritus y,
cuya presión de salida, combinada con la rotación y
Barrido con
agua o cemento
Cabezal S22-25, R32,
R38, T38, T45
a
ISCHEBECK TITAN
Barrido con
agua o cemento
Placa y tuerca
el avance, erosiona las paredes del taladro
ensanchándolo, aumentando su diámetro e
irregularizando sus paredes y, por tanto, aumentado
la adherencia o fricción lateral de cálculo. Los tramos
necesarios de barra se van empalmando mediante
manguitos de unión roscados. Una vez finalizada la
perforación a la cota requerida se prosigue la
inyección, con rotación y avance - retroceso de la
barra, con una lechada rica A/C = 0,5 para rellenar el
taladro: el bulón/micropilote/anclaje se da por
finalizado.
Características técnicas
TITAN
Bulones y
micropilotes
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
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
Kg/m
2,7
3,29
12,24
11,0
17,8
17,8
24,70
28,9
43,4
2/3/4
2/3/4
7,0
1 / 1,5 /
2 / 3/ 4
9,83
m
5,6
1 / 1,5 /
2 / 3/ 4
3
3
6,25
3
4
3
3
3
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
mm
75, 95
75,95
110,150
110,150
130, 175
200
200
200
200
220, 280
220
220, 280
Tensión fluencia
T0.2
Peso
Long. standard
Bocas de perforación disponibles
Roca, terreno
duro o de gravas
y bolos
Terreno blando,
arcillas, limos,
arenas,...
(NOTA: en negrita aparecen los diámetros de boca de perforación más usuales.
TITAN IBO® -Anker :
TITAN
IBO®
Rosca redonda tipo R. ISO 1719, laminada en frío.
Ud.
R
32/22
R
32/20
R
32/15
Diám. exterior
mm
32
32
32
Diám. interior
mm
22
20
15
Sección
mm2
362
389
444
Carga rotura
T
22,1
29,1
36,3
Carga en el límite
elástico
T
18,2
24,4
32,3
Kg/cm2
5.000
6.300
7.270
Kg/m
2,8
3,2
3,5
m
2/3/4
2/3/4
2/3/4
Tensión fluencia
T0.2
Peso
Long. standard
En rojo, las barras más demandadas)
TITAN - IBO®-Anker
Imagen
Bocas de perforación
TITAN
30/16
30/14
30/11
IBO®-Anker
R 32/22
R 32/20
R 32/15
75, 95, 110, 150 mm.
75, 95, 110, 150 mm.
76, 90, 115 mm.
76, 90, 115 mm.
42, 46,
51, 55, 70 mm.
51, 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, 70 mm.
51, 70 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, 90 mm.
70, 90 mm.
SW
46 x 35 mm.
SW
46 x 40 mm.
Placa de apoyo con asiento
semiesférico
200 X 200 x 8 mm.
200 x 200 x 8 mm.
Nipple / Conector o Cabezal de lavado
para barrido – inyección de la
perforación
Hex.S22, R32, R38,
T 38, T 45 , R55
Hex.S22, R32, R38,
T 38, T 45
Descripción
Boca de acero para arcillas.
Arcillas, limos y arenas, terrenos poco
cohesivos y blandos con valores
N S.P.T. << 50.
Boca de cruz de acero.
Arenas y gravas, bolos
con valores N S.P.T. < 50.
Boca de botones de acero.
Roca alterada y disgregada y pequeños
bolos con valores
N S.P.T. < 50, RQD < 50.
Tuerca semiesférica SW
*en itálica, bocas adaptables mediante pieza de reducción.
TITAN
-
®
IBO - Anker
Aplicaciones: Paraguas
TITAN + IBO - Anker®
I+D y ensayos
TITAN + IBO - Anker®
Paraguas y bulones con cerchas tipo PANTEX
Paraguas radiales y sostenimientos
Aplicaciones
®
TITAN + IBO - Anker
Paraguas y taludes de emboquille
TITAN + IBO - Anker
®
Taludes y laderas
Fijación y anclado de mallas de acero de alto límite elástico como
alternativa a las obras de taludes gunitados / bulonados.
Anclado de barreras dinámicas, de alta energía y, estáticas.
Fotos 2,3,4 y 5 cedidas por cortesía de GEOBRUGG IBÉRICA, S.L.
TITAN -
®
IBO-Anker
Taludes y laderas
®
TITAN + IBO - Anker
á
GEOCONSULT ZT GmbH
Consulting Engineers
Sterneckstrasse, 52.
5020 SALZBURG – AUSTRIA
INFORME G-4134-GCS-R-02-1-1
INFORME para el túnel de acceso a la estación Pique El Parrón. Metro de Santiago de Chile.
Se realiza una comparativa real, “in situ”, de un paraguas con micropilotes de tubo petrolero liso N 80 SISTEMA ALWAG, roscados
macho-hembra, con un paraguas ISCHEBECK TITAN 40/16 y uno TITAN 73/53.
Previamente se realizó un cálculo con elementos finitos con PLAXIS 2-D y FLAC–3D que avanzan los buenos resultados
obtenidos:
“Apartado 6.4: Conclusión.
Una comparativa entre el paraguas ISCHEBECK y el ALWAG muestra que ambos sistemas dan resultados similares. Los
asentamientos registrados están en un rango similar con diferencias menores de 2 mm.
Una comparación adicional de los esfuerzos axiales ilustran los diferentes principios de trabajo-comportamiento de los dos sistemas. El
sistema ALWAG trabaja y se comporta como un esfuerzo flector para cada uno de los tubos individualmente, mientras que los esfuerzos
axiales transmitidos son considerablemente menores que en el caso del paraguas ISCHEBECK, donde los micropilotes trabajan
conjuntamente con el suelo mejorado formando un “sistema combinado”.”
TITAN 40/16y TITAN 73/53, exterior / interior.
TUBO LISO N-80 139 e =8 mm.
®
TITAN + IBO - Anker
Cálculos y ensayos
Modelización de deformaciones y distribución de fuerzas a lo largo del túnel PLAXIS®
®
TITAN + IBO - Anker
Cálculos y ensayos
PREDIMENSIONADO PARA PARAGUAS EN TÚNELES
Micropilote TITAN 40/16
Longitud máxima de 15 m. e inclinación de 5 a 10º respecto al eje de túnel.
La longitud máxima no sostenida por las cerchas debería ser menor de 3 m.
Las cerchas se colocarían cada 1 m.
La disposición ligeramente decalada de los micropilotes permite formar una viga cuya
altura es h t l/8 (siendo « I » la distancia entre dos series de paraguas sucesivas)
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TITAN + IBO - Anker
Cálculo + Complementos
Datos técnicos:
Longitud del micropilote
15 m
Solapamiento
3m
Ángulo respecto al eje de túnel
5 - 10°
Producción
8 a 16 horas
(según nº de brazos del jumbo y tipo de terreno)
Boca escalonada para perforaciones
muy direccionadas , <2% desviación
(gravas gran diámetro, bolos, bloques, …)
INDICADOR DE CARGA
F = 0 T.
Los anillos se aplastan y muestran
VISUALMENTE el estado
de carga.
F = 6 T.
Permite actuar inmediatamente
añadiendo más bulones.
F = 18 T.