Pilotes con armadura asimétrica para contención de tierras que mejoran la estructura de muros de contención,

de tal forma que el coste de la armadura longitudinal quede reducido respecto a la solución tradicional, armadura longitudinal de igual diámetro separada a distancia constante, logrando una mayor eficacia en el consumo de energía global.

Pilotes con armadura asimétrica para contención de tierras.

Estado de la técnica

Actualmente hay varios procedimientos de construcción para muros de contención de tierras. Uno de ellos es la ejecución de una línea de pilotes fabricados in situ. La línea de pilotes divide al terreno en la parte que se pretende vaciar y la parte que no se desea vaciar.

Los pilotes contienen dos tipos de armadura, una transversal al eje longitudinal del pilote, de forma circular o helicoidal y una armadura longitudinal alojada en el interior de la armadura transversal. Los métodos de fabricación y de diseño de las barras de armadura longitudinal para este tipo de pilotes utilizan barras de acero con diámetro constante y se conforman manteniendo una separación constante entre las barras. Debido a este método durante la ejecución in situ, no es necesario tener la precaución de que el refuerzo deba de ser colocado de una forma determinada.

Objeto de la invención

El objeto de la presente invención es la de mejorar la estructura de muros de contención realizados mediante pilotes, de tal forma que el coste de la armadura longitudinal quede reducido respecto a la solución tradicional, armadura longitudinal de igual diámetro separada a distancia constante, logrando una mayor eficacia en el consumo de energía global.

Descripción de las figuras

Figura 1.- Vista en planta de una zona donde se va a ejecutar un muro de contención en la que se puede distinguir el muro de pilotes (1), la zona que se pretende vaciar (2) y la zona que no se altera (3).

Figura 2.- Sección transversal según la línea II-II de la Figura 1. En la figura se muestran el muro de contención (1), la zona que se pretende vaciar (2) y la zona que no se altera (3).

Figura 3.- Sección transversal según la línea II-II de la Figura 1. En la figura se muestran el muro de contención (1), la cara vista del muro de contención (4), la superficie exterior de la zona vaciada (5) y la superficie exterior de la zona que no se altera (6).

Figura 4.- Vista en 3 dimensiones del pilote con su armadura interior. En la figura se muestran una vista exterior del pilote (7) y una vista interior de la armadura longitudinal (8) y de la armadura transversal (9).

Figura 5.- Sección transversal típica de un pilote (según la línea III-III de la Figura 3) tal y como se realizan en la actualidad. La separación entre las barras longitudinales (8) se representa por (d) y es constante. (9) representa la armadura transversal.

Figuras 6.- Ejemplo de sección transversal del armazón objeto de esta invención en el que la distancia (d1) entre las barras longitudinales comprendidas en la zona determinada por un ángulo (α) a ambos lados del eje de simetría (0) es distinta a la distancia (d2) entre el resto de barras. (8) representa una barra longitudinal, (9) representa la armadura transversal.

Figura 7.- Ejemplo de sección transversal del armazón objeto de esta invención en el que la distancia (d3) entre las barras longitudinales (10) comprendidas en la zona determinada por un ángulo (α) a ambos lados del eje de simetría (0) es distinta a la distancia (d4) entre el resto de barras (8) y además el diámetro de las barras (10) es distinto al diámetro de las barras (8). Ambas (8) y (10) representan barras longitudinales. (9) representa la armadura transversal.

Descripción detallada de la invención

La presente invención se refiere a nuevos armazones para muros de contención de tierras. En las figuras 1, 2 y 3 se muestra la ubicación de este tipo de muros (1) que se ubican entre una zona del terreno que se pretende vaciar (2) y una zona que debe quedar inalterada (3). Tras la excavación (Figura 3), el terreno presentará dos niveles distintos, la superficie no excavada (6) y la superficie final excavada (5).

En la presente invención se propone un armazón configurado de forma específica que consigue reducir la cantidad de acero necesario para reforzar el hormigón en los muros de contención de tierras fabricados mediante pilotes. El nuevo refuerzo tiene la peculiaridad de ser asimétrico bien en diámetros de las barras de acero empleadas en el armazón y/o bien en separaciones entre las barras de la armadura longitudinal.

Típicamente los muros de contención de tierras compuestos por pilotes están armados internamente mediante una armadura longitudinal (8) y otra transversal (9) al eje del pilote (7) (Figura 4). La armadura longitudinal está compuesta por barras de igual diámetro y separadas entre ellas una distancia constante. Se habla de una distribución de armadura constante. La armadura transversal se dispone de cercos circulares (9) o bien de un cerco helicoidal, se dispone en el exterior de la armadura longitudinal, de tal forma que las barras longitudinales quedan alojadas dentro de la armadura transversal.

En el armazón propuesto en esta invención las barras longitudinales también quedan alojadas en el interior de la armadura transversal, pero se utiliza una separación variable entre dichas barras longitudinales y/o en el uso de barras con diámetros diferentes en función de la resistencia que tengan que ofrecer.

El armazón, construido preferentemente de acero u otro material altamente resistente a la flexión y a la corrosión, comprende unos elementos toroidales o helicoidales en cuya parte interior se encuentran fijadas, de forma sensiblemente perpendicular a los elementos anteriores, una serie de barras o elementos cilíndricos, colocados de forma sensiblemente paralela entre sí, cuyo diámetro y distancia entre ellos es variable, de forma que se reduzca la cantidad de material utilizado en su construcción manteniendo o mejorando las características de resistencia al empuje de las tierras que poseen los armazones convencionales.

Para conseguir este propósito, se amplía la separación entre un conjunto de barras al mismo tiempo se reduce la separación entre otro conjunto de barras y, opcionalmente, aumentando el diámetro de las barras de este último conjunto.

Específicamente, dado un punto en el armazón transversal, se determina un eje de simetría y un sector determinado por el ángulo (α) dentro del que se colocan las barras separadas por una distancia inferior y, opcionalmente, de diámetro mayor.

Para conseguir que el armazón desarrolle su cometido, su colocación en el terreno se realiza de forma que sea siempre distinguible la posición de la parte más tupida (bien en separación menor o bien en separación menor y barras más gruesas) y la de la parte menos tupida. La colocación se puede realizar de múltiples formas y la puede determinar cualquier experto en la materia, un ejemplo entre otras muchas posibilidades puede ser el hacer siempre visible la parte menos tupida del eje de simetría mediante una barra colocada para ello.

Modos de realización de la invención

Modo de Realización 1

Elementos longitudinales de igual diámetro

Un primer modo de realización (Figura 6) consiste en colocar un solo tipo de elemento o barra longitudinal (8) en el interior de la armadura transversal (9). En la invención hay dos tipos de separación (d1) y (d2). La separación menor (d1) está localizada en la zona situada a un ángulo (α) a ambos lados del eje de simetría (0).

En este caso se puede operar, entre otras, de la siguiente forma: determinado el empuje de las tierras (3) se elige un tipo de barra longitudinal (8), se determina la separación máxima (d2) según la normativa vigente, se determina la separación mínima (d1) según la normativa vigente y por último de calcula el ángulo (12) para que resista el empuje de las tierras.

Modo de Realización 2

Elementos longitudinales con diámetros diferentes

Otro modo de realización (Figura 7) consiste en colocar dos o más tipos de elementos o barras longitudinales (8) y (10) en el interior de la armadura transversal (9). La separación menor (d3) está localizada en la zona situada a un ángulo (α) a ambos lados del eje de simetría (0).

En este caso se puede operar, entre otras, de la siguiente forma: determinado el empuje de las tierras (3) se eligen dos tipos de barras, una delgada (8) y otra más gruesa (10), se determina la separación máxima (d4) según la normativa vigente, se determina la separación mínima (d3) según la normativa vigente y por último se calcula el...

1. Armadura para la construcción de pilotes para la contención de tierras que comprende unos elementos toroidales o helicoidales en cuya parte interior se encuentran fijadas, de forma sensiblemente perpendicular a los elementos anteriores, una serie de barras o elementos cilíndricos, colocados de forma sensiblemente paralela entre sí, cuya distancia entre ellos es variable de forma que se reduzca la cantidad de material utilizado en su construcción manteniendo o mejorando las características de resistencia al empuje.

2. Armadura para la construcción de pilotes para la contención de tierras, según reivindicación anterior caracterizada porque ellas barras o elementos cilíndricos poseen diámetros distintos.