OBJETO

[0001] La presente invención se refiere a un dispositivo retenedor de bulones de anclaje para la sujeción de terrenos y estabilización de taludes. ESTADO DE LA TÉCNICA

[0002] Es conocido en el estado de la técnica la utilización de bulones de anclaje para la sujeción y estabilización del terreno.

[0003] Para conseguir ésta estabilización se utiliza una barra que se introduce a través de la boca de un orificio de perforación practicado en el terreno a sujetar. El espacio libre existente entre la barra introducida y la pared del taladro de perforación es rellenado mediante la aplicación de un material de relleno tal como resina sintética, lechada de cemento, mortero, hormigón similar, conformando el bulbo del bulón de anclaje.

[0004] Un dispositivo retenedor se posiciona en el extremo exterior de la barra del bulón de anclaje para transmitir el esfuerzo de tracción al que estará sometida dicha barra sobre la superficie del terreno a sujetar.

[0005] El dispositivo retenedor comprende una placa repartidora que presenta un taladro pasante a través del cual es insertado el extremo exterior de la barra del bulón de anclaje. El dispositivo retenedor se completa con una tuerca tensora que se dispone sobre la propia barra del bulón de anclaje para la cual se ha previsto una rosca. El dispositivo retenedor, por tanto, permite coaccionar el movimiento del terreno respondiendo al esfuerzo de tracción solicitado sobre la barra del bulón, actuando como un anclaje pasivo. Además, apretando la tuerca roscada en el extremo del bulón contra la placa repartidora, se permite al dispositivo retenedor imponer tracciones a la propia barra antes de que se produzcan los movimientos con objeto de limitar los movimientos en caso que fuera necesario, actuado como un anclaje activo.

[0006] Por lo tanto, el dispositivo retenedor transmite y distribuye proporcionalmente el esfuerzo de tracción, al que es sometida la barra del bulón de anclaje, sobre la superficie de contacto del terreno a estabilizar.

[0007] El uso de barras roscadas supone un problema adicional sobre el proceso de fabricación del bulón de anclaje, influyendo sobre las prestaciones mecánicas del propio bulón. Primero porque se encarece el proceso de fabricación y segundo porque se pierde sección resistente en la propia barra.

[0008] Otra alternativa es practicar el mecanizado sólo en el extremo de aplicación del bulón de anclaje. Esta solución incorpora el problema añadido de prever las longitudes de barra de antemano y, por tanto, romper la continuidad del proceso de producción.

SUMARIO

[0009] La presente invención busca resolver uno o más de los inconvenientes expuestos anteriormente mediante un dispositivo retenedor de un bulón de anclaje como es definido en las reivindicaciones.

[0010] Un aspecto es suministrar un dispositivo retenedor que comprende un casquillo repartidor, que sirve a la vez como placa de reparto, incluyendo un taladro alargado pasante a través del cual es insertable el extremo exterior de la barra de un bulón de anclaje, y cuñas retenedoras adaptadas para ser insertables en un intersticio de alojamiento que define un espacio conformado por el propio casquillo, la barra del bulón pasante a su través y la superficie del terreno.

[0011] El dispositivo retenedor soporta fuerzas de tracción elevadas sin uniones roscadas, es sencillo en su fabricación y en su instalación, y comprende un número reducido de elementos

[0012] El dispositivo retenedor es acoplable de forma sencilla y segura al extremo exterior de la barra del bulón de anclaje por el lado de la boca de un orificio de perforación, soportando cargas de tracción elevadas; siendo el dispositivo retenedor fijable en cualquier punto a lo largo de la barra del bulón de anclaje. Permitiendo acortar la barra del bulón de anclaje a demanda, es decir, en cualquier punto arbitrario para completar por empotramiento el dispositivo retenedor al bulón de anclaje.

[0013] La barra del bulón de anclaje es realizada en un material compuesto por sus excelentes prestaciones mecánicas, de ligereza y estabilidad química en condiciones de intemperie.

[0014] El dispositivo retenedor trabaja en conjunción con una barra de bulón de anclaje de material compuesto no metálico sin rosca. Una unión roscada en una barra de bulón no metálica debilita la unión bulón de anclaje-dispositivo retenedor de tal manera que impide garantizar cargas de trabajo superiores a 10 toneladas. [0015] Este tipo de construcción del dispositivo retenedor es compacto, fácil de montar y soluciona de una manera óptima la fijación de un bulón de anclaje al terreno, manteniendo con solvencia ilimitada la tensión de tracción prevista, al transmitir el dispositivo retenedor la fuerza de tracción sobre el material de la barra del bulón de anclaje distribuyendo simultáneamente los esfuerzos son deteriorar la superficie del terreno.

[0016] El dispositivo retenedor de un bulón de anclaje de terreno, incluye un casquillo repartidor y un juego de cuñas retenedoras, formado a partir de un material plástico estructural reforzado con fibras discontinuas.

[0017] El casquillo repartidor comprende, a su vez, un cilindro interior hueco y un alero saliente que rodea el contorno exterior de uno de los extremos del casquillo repartidor. El cilindro interior hueco está abierto superior e inferiormente, abriéndose cónicamente hacia fuera, teniendo una generatriz igual o superior de 4 grados respecto del eje vertical del troncopiramidal, preferentemente, de 5 grados. [0018] El alero saliente se encuentra localizado sobre la cara exterior del cilindro interior a la altura de la base menor del cilindro interior del casquillo repartidor.

[0019] El cilindro interior hueco forma con la barra del bulón de anclaje insertada en el cilindro interior un intersticio de alojamiento adaptado para empotrar el juego de cuñas retenedoras hasta una posición de enclavamiento.

[0020] El dispositivo retenedor está realizado en un material termoplástico reforzado con fibras de vidrio unidireccionales cortas discontinuas de longitud inferior a 5mm, preferentemente, de 3mm. El dispositivo retenedor está realizado en un material termoplástico incluyendo como mínimo un 15% en peso de fibras de vidrio discontinuas de refuerzo, y como máximo un 50% en peso de fibras.

[0021] El bulón de anclaje comprende una barra de anclaje cuyo extremo exterior es insertable a través de la base menor de un cilindro interior incluido en un dispositivo retenedor.

[0022] La barra de bulón de anclaje está realizada con un material compuesto termoestable a base de una matriz de resina y fibra de vidrio continua dispuesta en la dirección longitudinal de la barra. BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

[0023] Una explicación más detallada del dispositivo de acuerdo con realizaciones de la invención se da en la siguiente descripción basada en las figuras adjuntas en las que:

[0024] la figura 1 muestra una perspectiva de un casquillo repartidor de un dispositivo retenedor,

[0025] la figura 2 muestra una vista en alzado una sección del casquillo repartidor,

[0026] la figura 3 muestra una perspectiva de una cuña retenedora del dispositivo retenedor, [0027] la figura 4 muestra una perspectiva del dispositivo retenedor de un bulón de anclaje en posición de enclavamiento de la barra del bulón de anclaje, y

[0028] la figura 5 muestra una vista en alzado una sección del dispositivo retenedor del bulón de anclaje en posición de enclavamiento.

DESCRIPCIÓN DE UN MODO DE REALIZACIÓN [0029] En relación con las figuras 4 y 5, se ilustra un dispositivo retenedor 11 de un bulón de anclaje; que comprende un casquillo repartidor 12 y un juego de cuñas retenedoras 15.

[0030] En relación ahora con las figuras 1 y 2, el casquillo repartidor 12 incluye un cilindro interior 13 hueco y un alero saliente 14 que rodea el contorno exterior de uno de los extremos del casquillo repartidor 12. El alero saliente 14 permite al dispositivo retenedor 141 transmitir a la superficie del terreno el esfuerzo de tracción al que está sometido el bulón de anclaje.

[0031] El cilindro interior 13 hueco del casquillo repartidor 12 está abierto superior e inferiormente, y presenta una forma del tipo troncopiramidal invertida que se abre cónicamente hacia afuera, para el alojamiento del juego de cuñas 15 y la barra del bulón de anclaje. El alero saliente 14 se encuentra en el mismo extremo que la base menor del troncopiramidal del cilindro interior 13 del casquillo repartidor 12. Es decir, el casquillo repartidor 12 presenta una forma del tipo T invertida con un taladro alargado pasante abierto cónicamente hacia afuera.

[0032] El troncopiramidal del cilindro interior 13 del casquillo repartidor 12 tiene una generatriz igual o superior de 4 grados respecto del eje vertical del troncopiramidal, preferentemente, de 5 grados. [0033] En relación ahora con las figuras 3, 4 y 5, el juego de cuñas retenedoras 15 comprende al menos dos cuñas retenedoras que presentan una forma del tipo sector circular cilindrico troncopiramidal correspondiente al troncopiramidal del cilindro interior 13 del casquillo repartidor 12.

[0034] Una vez que el extremo exterior de la barra 41 del bulón de anclaje es insertada a través de la base menor del troncocónico del cilindro interior 13 del casquillo 12 y el alero saliente 14 apoya contra la superficie exterior del paramento del terreno, quedando disponible un intersticio de alojamiento en el que es insertable el juego de cuñas retenedoras 15.

[0035] El montaje acabado del dispositivo retenedor 11 del bulón de anclaje se realiza por medio del enclavamiento del juego de cuñas retenedoras 15 dentro del intersticio de alojamiento, mediante una fuerza de empuje en dirección al terreno y coaxial con la barra del bulón de anclaje. Las cuñas retenedoras 15 se deslizan sobre la barra 41 del bulón introduciéndose dentro del intersticio de alojamiento hasta alcanzar la situación de bloqueo considerada en el diseño geotécnico. La capacidad de fijación o retención del dispositivo retenedor 11 se basa en el concepto de cierre por presión mediante cuñas.

[0036] El empotramiento del juego de cuñas 15 se realizará mediante un dispositivo de tesado de barras de anclaje de entre 20 y 32 mm de diámetro. Este dispositivo permite un enclavamiento controlado, homogéneo y solidario del juego de cuñas 15 lográndose una fijación o enclavamiento estable del dispositivo retenedor 11 sobre el bulón de anclaje.

[0037] La movilización de la resistencia tangencial en la interfaz barra-cuña se realiza gracias a la fricción entre ambas superficies y la fuerza normal que la cuña efectúa sobre la barra 41.

[0038] La resistencia tangencial va creciendo paulatinamente durante la fase de enclavamiento hasta alcanzar unas condiciones de no retorno elástico. La posición de enclavamiento además va a permitir al dispositivo retenedor 11 conseguir un aumento gradual del estado de cargas hasta el límite de trabajo de la barra 41 del bulón de anclaje sin que se produzca deslizamiento barra-cuña, al generar la introducción de las cuñas a presión a la profundidad suficiente y aportar fuerzas de rozamiento elevadas para permitir así un enclavamiento en la posición final de las cuñas retenedoras 15. [0039] La barra 41 del bulón de anclaje está formada por un material compuesto termoestable a base de una matriz de resina y fibra del tipo fibra de vidrio, carbono o similar continua dispuesta en la dirección longitudinal de la barra, que confiere a la barra 41 unas altas prestaciones mecánicas en tracción equivalentes al acero estructural. [0040] Para distribuir uniformemente las fuerzas de tracción generadas, es importante además el tipo de material con el cual es fabricado el dispositivo retenedor 11. Por ello, y con objeto de responder a las prestaciones estructurales mencionadas el dispositivo retenedor 11 se ha diseñado a partir de materiales suficientemente resistentes. [0041] El dispositivo retenedor 11, incluyendo el casquillo repartidor 12 y el juego de cuñas retenedoras 15, está formado por un material plástico estructural reforzado con fibras discontinuas para que el dispositivo retenedor 11 presente unas elevadas propiedades mecánicas.

[0042] El material termoplástico utilizado como material base es del tipo polipropileno (PP), poliamida (PA) como plásticos más económicos. Para aplicaciones de menor exigencia mecánica se puede utilizar material termoplástico reciclado.

[0043] Las fibras cortas discontinuas de refuerzo son de vidrio. El refuerzo del material termoplástico incluye como mínimo un 15% en peso de fibras discontinuas de refuerzo, y como máximo un 50% en peso de fibras. Las fibras discontinuas de vidrio tienen una longitud inferior a 5mm, preferentemente, de 3mm y son unidireccionales. [0044] Los diferentes elementos del dispositivo retenedor 11 son fabricados mediante moldeo por inyección de material termoplástico fundido en moldes correspondientes de manera que las fibras de vidrio están embebidas dentro del material termoplástico. El dispositivo retenedor 11 presenta unas elevadas propiedades mecánicas.

[0045] Por lo tanto, el conjunto del bulón, barra 41 de anclaje y dispositivo retenedor 11 están fabricados íntegramente por materiales no metálicos.

[0046] Diseño geométrico, materiales y proceso de fabricación permiten hacer compatible estados de cargas en el bulón de anclaje superiores a 10 toneladas con una alta estabilidad química a la intemperie y a precios competitivos de mercado.