Guía para el diseño y la ejecución de anclajes

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Esta Guía para el diseño y la ejecución de anclajes al terreno en obras de carretera constituye un documento técnico muy interesante para todos aquellos que estén interesado en diseñar anclajes con seguridad e economía, empleando principios de diseño actualizados.

Esta Guía para el diseño y la ejecución de anclajes al terreno en obras de carretera ha sido elaborada por la Dirección Técnica de la Dirección General de Carreteras con la valiosa colaboración de la Asociación de Empresas de la Tecnología del Suelo y Subsuelo (AETESS) y constituye un documento técnico más, integrado en el esfuerzo de divulgación de ideas, armonización de conceptos y normalización tecnológica que la Dirección General de Carreteras viene realizando en estos últimos años.

Para ejecutar un anclaje se introduce la armadura en una perforación previamente realizada en el terreno al que quedan unidos con la lechada de cemento que se inyecta a continuación. Las operaciones, por tanto, son las siguientes:

  • Perforación.
  • Colocación del cable o bulón y ejecución del bulbo de anclaje para su fijación en el fondo de la perforación.
  • Inyección de la lechada y cierre de la cabeza del anclaje.
  • Tensado del cable, en su caso.

La perforación, normalmente a rotación o rotopercusión, desde 68 mm de diámetro para barras de 25 mm, hasta más de 200 mm para anclajes más complejos.

En cuanto al resto de sus componentes, los anclajes pueden ser diferentes en función de la resistencia del propio anclaje y del terreno. En la guía se detallan muy bien.

Parte de un anclaje

En los anclajes activos es primordial que el cable quede sujeto en el fondo de la perforación antes de tesar. Para ello se emplean diversos sistemas según el tipo de anclaje, con dispositivos que aíslan el bulbo de anclaje del resto de la perforación. De esta forma se impide que la lechada inyectada en la zona de empotramiento se extienda al resto del cable antes del tensado.

El dispositivo más frecuente es un obturador o casquillo expansivo. La inyección en esta zona se efectúa a través de una tubería de PVC situada en el interior de la vaina que cubre el cable, a una presión que puede llegar a unos 2,5 – 3,0 MPa. Estas tuberías van provistas de válvulas anti retorno que pueden taponarla a diferentes profundidades para obtener una mayor penetración al inyectar.

Una vez asegurado el empotramiento, se tensa el cable con gatos hidráulicos bloqueando el extremo en la placa de anclaje con tuercas o conos de anclaje controlando el diagrama de tensiones-alargamientos, que debe coincidir con el teórico si la fijación en el fondo es efectiva.

Con el cable en tensión, se inyecta la lechada en el resto de la perforación a una presión del orden de 3 MPa. No deben pasar más de 8 – 12 horas tras la perforación para minimizar la alteración y descompresión de las paredes del terreno. Con la rosca sana, los esfuerzos del cable pueden transmitirse al terreno directamente a través de la lechada; en caso contrario, que es lo más común, independizando la armadura del terreno por medio de una vaina en la que se inyecta la lechada y los productos anticorrosión. La lechada se dosifica con abundante cemento, con una relación agua/cemento entre 0,4 y 0,6 (0,4 para sellado entre la armadura y las vainas anticorrosión. Es necesario el uso de aditivos. El fraguado tarda de 3 a 7 días.

En los anclajes pasivos el diámetro de las armaduras está comprendido entre 16 a 40 mm. Se emplean aceros dúctiles, con alargamientos en rotura superiores al 4% para reducir la probabilidad de la rotura frágil del perno. En estos anclajes la transferencia de esfuerzos entre la armadura y el terreno es directa a través de la lechada. Su ejecución es más sencilla que en los activos. La armadura se introduce en la perforación y una vez fijada (algunos pernos van provistos de un casquillo expansivo situado en su extremo que lo fija al fondo de la perforación), se rellena inyectando una lechada con una dosificación similar a la de otros anclajes (a/c ≈ 0,4 – 0,6). La lechada protege el cable y transmite las tensiones entre la armadura y el terreno.

Este documento trata de describir una serie de reglas de buena práctica que conviene tener en cuenta en el diseño y construcción de anclajes en obras de carretera. Aún cuando lo especificado en la presente publicación no resulta de obligado cumplimiento, se recomienda su uso en obras de la Dirección General de Carreteras, sin perjuicio de la adopción de otras medidas que, circunstancias particulares de la obra o proyecto, pudiesen aconsejar en cada caso.

El documento contiene 56 páginas, y se puede descargar “comprándolo” en esta tienda, ¡así de fácil!

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