Puesta en carga de un anclaje. Ensayo de aceptación

Hola de nuevo. Ya estamos aquí liados de nuevo con el tema del tensado de anclaje. Hasta el momento llevamos publicados, con esta, cinco entradas sobre este tema, así que si te quieres poner en antecedentes, te animo a revisar los siguientes post:

• Tensado de un anclaje. Consideraciones generales.
• Elementos principales de anclajes.
• Ley de Hooke y anclajes.
• Deformaciones elásticas y plásticas, y su relación con los anclajes.

Este va a ser el penúltimo por ahora, pero os “amenazo” con más entradas en el futuro porque es un tema del que queda por hablar. Pues bien, si en el último post dejábamos la armadura izada, en el de hoy vamos a dejar el anclaje tensado, que ya va siendo hora, y lo haremos siguiendo el ensayo de aceptación.

Ensayos en anclajes

La normativa contempla tres tipos de ensayos: investigación, adecuación y aceptación. Cada uno tiene un procedimiento de ejecución y unos objetivos bien definidos. Los métodos para llevar a cabo los ensayos son de dos tipos:

1. Ciclos incrementales de carga con control del desplazamiento de la cabeza por fluencia (NLT-257).

Este método consiste en la medida del desplazamiento de la cabeza del anclaje durante un periodo de tiempo dado para la carga máxima de cada ciclo incremental.

Se somete al anclaje a incrementos de carga por ciclos, desde la tensión de referencia hasta la máxima del ensayo, midiéndose los alargamientos en un periodo de tiempo especificado en cada ensayo, para las cargas máximas de cada ciclo.

2. Fases incrementales de carga con control del desplazamiento de la cabeza por fluencia (NLT-258).

Se procede a la carga del anclaje en fases incrementales desde una tensión de referencia hasta la máxima de ensayo. Se determina el desplazamiento en la cabeza del anclaje bajo carga mantenida en cada una de las fases.

Como se ha dicho, hoy nos centraremos en el de aceptación, y lo haremos siguiendo el procedimiento de ciclos incrementales. Para ello necesitaremos unos datos del anclaje a tensar (daremos unos a modo de ejemplo) y seguir una serie de pasos.

Antes de empezar, me gustaría comentar que el tensado del anclaje se puede llevar a cabo con procedimientos más simples (y más rápidos), pero creo que es bueno conocer el procedimiento por excelencia, y a partir de ahí, poder rebajar nuestros estándares si lo creemos conveniente, aunque no lo aconsejo. Además de ser buenos profesionales, como “la mujer del César”, debemos parecerlo.

Un ensayo de aceptación tiene por objeto confirmar para cada anclaje:

a) La capacidad del anclaje frente a la tracción o carga de prueba.

b) La pérdida de tensión bajo carga de servicio (fluencia).

c) La longitud libre equivalente.

Los datos del anclaje que debemos conocer (ponemos algunos datos a modo de ejemplo):

– Número de torones (cables): 9.

– Diámetro del torón: 0,6” (sección del torón 1.4cm²).

– Módulo de elasticidad del acero que componen los torones: 2.100.000 kg/cm².

– Longitud Total: 35,6m.

– Longitud Libre: 9,1m.

– Longitud Bulbo: 26,5m.

– Carga de servicio: 94Tn.

– Sección del émbolo del gato de tensado: 388,77cm².

Estos son los datos que nos harán falta, ni más ni menos. Sólo advertir que algunos datos están en unidades distintas, así que habrá que tener cuidado con esto.

Puesta en carga. Paso a paso:

1. Instalación de los elementos del anclaje.

A lo que me refiero es a la colocación de la placa de reparto, la cabeza del anclaje,… Muchas veces, en el caso sobre todo del muro-pantalla, habrá que hacer una regulación de la superficie del mismo para que la placa de reparto asiente correctamente sobre el muro. Por razones inherentes a la ejecución del muro-pantalla, la superficie no es ni mucho menos plana, por lo que habrá que planificar estas labores.

No olvidar limpiar de óxido los cables y comprobar que las cuñas se ajustan bien en los huecos previstos de la cabeza del anclaje.

Poco que comentar aquí, supondremos en adelante que se han tomado todas las precauciones para que los elementos sean los adecuados, pero si tenéis alguna duda, os recomiendo que le echéis un vistazo a esta entrada en el que hablamos largo y tendido sobre los elementos principales de un anclaje.

2. Colocación del gato en posición.

• Para ello será necesario el apoyo de una manipuladora telescópica, con una retroexcavadora o cualquier maquinaría similar, ya que los gatos suelen tener un peso considerable (de más de 150kg).
• Si vamos a dejar blocado el anclaje (no es un simple ensayo) no se nos debe olvidar posicionar las cuñas antes de introducir el gato.
• Comprobar que el gato está posicionado en el mismo ángulo del anclaje, para que la alineación sea la adecuada.
• Asegurarse que las cuñas del gato, situado en la parte trasera de los mismos, estén bien apretadas, para que agarren bien los cables.
• Antes de empezar, comprobar que los accionamientos del gato funcionan bien.

3. Elemento de medición y anotación.

• Para la medición de las deformaciones haremos uso de un micrómetro.
• Para trabajar cómodos y dar una buena imagen, es bueno llevar preparado un informe de recogida de datos, dónde podamos anotar las características del ensayo, así como las cargas, las deformaciones, y cualquier incidencia que puede ocurrir durante el ensayo.
• Las medidas de la deformación se hacen en el émbolo del gato.
• Recordad que en la práctica no se tira exactamente igual de todos los cables, aunque hay procurar que esto sea así.

4. Orden de ejecución.

Cuando tensamos, deformamos la pantalla, moviéndola en sentido de las tierras. Para evitar focalizar el esfuerzo, lo habitual es tensar de manera alterna. Por ejemplo, hacer una primera fase dejando 3 anclajes en medio sin tensar; una segunda, anclando el del medio de los tres anteriores; y una tercera, con los alternos que nos han quedado (1-5-9-13…; 3-7-11…; 2-6-10…)

Bueno pues imaginemos que tenemos todo listo y preparado. Vamos a tensarlo:

• El control de la carga del anclaje lo hacemos a través de los manómetros del gato, por lo que tendremos que tener una equivalencia entre lectura del manómetro (en bar, kgf/cm²) y la carga real. Para ello necesitamos el dato de la sección del gato.

• Llevaremos el anclaje a una carga de referencia. Las normas hablan del 10% de la carga máxima, aunque la norma no escrita habla de 50bar, esto es, unas 20Tn en el anclaje. Mucho cuidado con esto, ya que los 50bar en la bomba se traducen en toneladas (fuerza) proporcionalmente a la sección del gato, pero para este caso, esta regla nos sirve. Obviamente, para anclajes pequeños, no nos sirve. Esta carga de referencia sirve para “colocar” un poco el anclaje: soltamos un poco la parte libre que pueda estar agarrada, arrancamos seguramente la parte superior del bulbo que suele estar peor inyectada, se acopla el sistema placa-cabeza-gato,…

• Realizaremos una puesta en carga hasta la tensión del ensayo (tp), luego descargaremos hasta la de referencia, para luego llevarla otra vez hasta tp y proceder al acuñamiento. Por cuestiones de redondeo, la carga de prueba suele ser un poco mayor que la requerida. Además, con ello compensaremos parte de las pérdidas de carga que se producen cuando acuñamos.

• En cada escalón estaremos al menos 5 minutos, para permitir que el anclaje se estabilice.

• Durante la puesta en carga, hay que observa que la longitud de los cables sea parecida (por no decir igual), ya que podemos estar tirando más de unos cables que de otros, con las fatales consecuencias que esto puede tener.

• Debemos realizar un tanteo previo sobre las deformaciones esperadas de tal manera que tengamos una referencia acerca de cómo se está comportado el anclaje y parar el tensado si las lecturas que estamos tomando están excediendo de manera notable las previsiones.

• La tabla de escalones debería de ser una parecida a esta:

• Como vemos en la tabla, el último paso es el de colocar las cuñas (acuñar), descargar y retirar el gato.

Hay que revisar el aspecto final del anclaje, fijándonos principalmente que las cuñas estén correctamente alojadas en la cabeza. Igual que hacíamos durante la puesta en carga, hay que observar la longitud de los cables durante el tiempo que estén activos los anclajes, no vaya a ser que alguna cuña esté “gripada” y empiece a dejar suelto algún cable (sobrecargándose así todos los demás).

No he considerado que tal vez, por no decir seguro, habrá que sobrecargar el anclaje para compensar esta pérdida de carga asociada al acuñamiento. Esto se merece una entrada en particular…

Últimamente estamos tocando temas delicados, así que como siempre, hago un poco de “Pepito Grillo”: hazte acompañar en estos trabajos de empresas con amplía experiencia, y así te evitarás sorpresas.

Nuevamente agradeceros la lectura de este humilde blog, y os espero en próximas entradas hablando de más cosillas de anclajes, cimentaciones especiales y todo lo que rodea a este mundillo de la geotecnia.

Muchas gracias.