Casos de aplicacion del anclaje de bulbo múltiple

J.M. Fernández Vincent

In the proceedings of: GEO2011: 64th Canadian Geotechnical Conference, 14th Pan-American Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, 5th Pan-American Conference on Teaching and Learning of Geotechnical Engineering

Session: Retaining Walls

ABSTRACT: The load transfer mechanism of steel, subjected to axial tension, adhered to soil or rock through a cement grout is not through a uniform stress distribution. This results from the general incompatibility between the modulus of elasticity of steel, grout and soil, causing the phenomenon known as progressive debonding, during the loading process of the anchor. The investigation of this phenomenon, the development of this knowledge and its application to industry has resulted in the Single Bore Multiple Anchor (SBMA). This system takes efficient advantage of the bond strength available in the field through the use of various units within a single anchor boring. We present brief guidelines for their design, and case histories within different geotechnical units. 1 INTRODUCCION Uno de los mayores avances en el desarrollo de los anclajes de los últimos tiempos ha sido el reconocimiento, por parte de la industria, de que cuando un esfuerzo axial de tracción es aplicado a un acero totalmente embebido en una lechada de cemento, el mecanismo de transferencia de carga del acero adherido a un suelo o roca a través de la lechada, la distribución de las tensiones a lo largo de la longitud fija o de bulbo del anclaje no es uniforme. Esto resulta de la incompatibilidad general entre el módulo de elasticidad del acero, de la lechada de cemento y del suelo, produciéndose el fenómeno conocido como pérdida de adherencia progresiva (progressive debonding) a medida que se produce el incremento de la carga del anclaje. Anthony D. Barley (1995, 1997, 2003) desarrolló investigaciones por más de una década con las cuales coincidió, confirmó y extendió los trabajos existentes llegando en forma independiente a la misma conclusión de la no uniformidad de la distribución de la adherencia en la longitud del fija del anclaje, pero finalmente introduciendo el factor de eficiencia para el cálculo de la longitud de bulbo teniendo en cuenta este fenómeno. Esta investigación la aplicó luego para el desarrollo de una nueva tecnología de anclajes postensados al suelo y roca que se denominó Single Bore Múltiple Anchor (SBMA) o anclaje de bulbo múltiple. En 1988 el primer anclaje comercial SBMA fue ejecutado en Sothhampton, Inglaterra. (Barley, 1995). 2 DESCRIPCION DEL SISTEMA El sistema involucra la instalación de varias unidades de anclaje en una misma perforación conformando todo un único anclaje. Cada unidad tiene su propio tendón individual, su propia longitud libre, longitud de bulbo y es cargado utilizando su propia unidad de tensado. El tensado de todas las unidades de anclaje es llevado a cabo simultáneamente mediante un equipo de gatos hidráulicamente sincronizados que aseguran que la carga aplicada en las diferentes unidades es siempre la misma. La suma de las cargas de las distintas unidades de anclaje totaliza la carga total del anclaje de bulbo múltiple. Con la concepción de diseño, no existe una limitación teórica en la longitud de bulbo total utilizada (la suma de las longitudes fijas de las diferentes unidades), mientras que para los anclajes convencionales se espera poco incremento de carga con longitudes fijas mayores de 8 a 10 metros. En el caso de suelos no homogéneos en la longitud fija total, la longitud fija de cada unidad puede ser diseñada para la condición apropiada. Si el suelo es menos resistente en la parte superior, entonces las longitudes fijas de las unidades superiores serán mayores que las más profundas de manera de que cuando se aplique la misma carga a cada unidad de anclaje, cada uno moviliza el mismo porcentaje de la adherencia última de la interfase suelo-lechada de cemento, ó de manera de que la falla de cada unidad ocurra en forma simultánea. Asimismo si las unidades de anclaje están en

RESUMEN: El mecanismo de transferencia de carga de un acero, sometido a un esfuerzo axial de tracción, adherido a un suelo o roca a través de una lechada de cemento no es a través una distribución de tensiones uniforme. Esto resulta de la incompatibilidad general entre el módulo de elasticidad del acero, de la lechada de cemento y del suelo, produciéndose el fenómeno conocido como pérdida de adherencia progresiva (progressive debonding), a medida que se produce el incremento de la carga del anclaje. La investigación de este fenómeno, el desarrollo de este conocimiento y su aplicación a la industria ha resultado en el anclaje de bulbo múltiple. Este sistema consiste en la utilización eficiente de las tensiones de adherencia disponibles en el terreno mediante el empleo de varias unidades de anclaje dentro de una misma perforación, conformando todo el anclaje múltiple. Se presentan un resumen de los lineamientos para su diseño y varios casos de aplicación en diferentes unidades geotécnicas.

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