Elemento de paramento para uso en una estructura de suelo estabilizada.

paramento comprende una cara frontal (31) y una cara trasera (32) que se extienden a lo largo de una direcciónlongitudinal X y una dirección de la altura Z,

un cuerpo situado entre dichas caras frontal y trasera, de tal manera quedicho cuerpo comprende al menos una parte hueca (37) que tiene una abertura (36) en la cara trasera (32), dentrode la cual un núcleo cilíndrico (5) está cohesionado con el cuerpo y dispuesto, al menos parcialmente, dentro de laparte hueca (37) para constituir una región de anclaje (35) para una tira de refuerzo (2) de relleno, de tal modo queel núcleo cilíndrico (5) se extiende sustancialmente paralelo a la dirección longitudinal X y su sección transversal, enun plano (Y, Z) perpendicular al plano (X, Z), consiste en dos partes continuas (51, 52) separadas por una línea rectavirtual (53) a lo largo de la dirección Z, de tal manera que la primera parte (51) tiene un tamaño que decrece deforma continua en la dirección Y desde la línea recta virtual (53) hasta un extremo (54) sustancialmente dirigidoopuestamente a la cara trasera (32) del elemento de paramento, y la segunda parte (52) tiene un tamaño constantey/o que se reduce continuamente desde la línea recta virtual (53) hasta un extremo (55) dirigido a dicha cara trasera(32), caracterizado por que:

L2 ≥ 1,1 x d1; y

A ≥ 0,24 x d1

2; de tal manera que:

L2 es la distancia entre el extremo (54) de la primera parte (51) y la cara trasera (32), medida según la dirección Y;

d1 es la anchura del núcleo cilíndrico (5), medida según la dirección X, en el extremo (54 de la primera parte (51);

A es el área de la sección transversal del núcleo cilíndrico (5) en el plano (Y, Z).

Elemento de paramento para uso en una estructura de suelo estabilizada.

La presente invención se refiere a un elemento de paramento para uso en una estructura de suelo estabilizada. También se refiere a una estructura de suelo estabilizada que comprende dicho elemento de paramento, así como a un método para erigir una estructura de suelo estabilizada o de tierra reforzada. Esta técnica de construcción es comúnmente utilizada para producir estructuras tales como muros de contención, estribos de puentes, etc.

Una estructura de suelo estabilizada combina un relleno compactado, un paramento y elementos de refuerzo habitualmente conectados o unidos al paramento. Los refuerzos se colocan en el seno del suelo, con una densidad que depende de las tensiones o esfuerzos que pudieran ser ejercidos en la estructura, de tal manera que se reacciona a las fuerzas de empuje del suelo por el rozamiento entre el suelo y los refuerzos.

La invención se refiere, más particularmente, al caso en que los refuerzos se dan en la forma de unas tiras de refuerzo de relleno de material sintético, por ejemplo, con material de base de fibras de poliéster.

El paramento está constituido, con la mayor frecuencia, de elementos de paramento, como, por ejemplo, en la forma de elementos de hormigón prefabricados, tales como losas o bloques, yuxtapuestos para cubrir la cara frontal de la estructura. Pueden existir escalones horizontales en esta cara frontal, entre diferentes niveles del paramento, cuando la estructura tiene una o más terrazas.

Las tiras de refuerzo de relleno colocadas dentro del relleno son, por lo común, aseguradas al paramento por medios de conexión o unión mecánica que pueden adoptar diversas formas. Una vez que se ha completado la estructura, los refuerzos distribuidos a través del relleno transmiten cargas elevadas, en algunos casos, de hasta varias toneladas. Su unión al paramento necesita ser robusta con el fin de mantener la cohesión del conjunto.

Un elemento de paramento comprende una cara frontal y una cara trasera que se extienden a lo largo de una dirección longitudinal X y una dirección de la altura Z, y un cuerpo comprendido entre dichas caras frontal y trasera.

El cuerpo de algunos elementos de paramento conocidos comprende al menos una parte hueca provista de una abertura en la cara trasera, en la que un núcleo cilíndrico está cohesionado con el cuerpo y dispuesto, al menos parcialmente, dentro de la parte hueca para formar una región de anclaje para una tira de refuerzo de relleno.

El documento de Patente US 5.839.855 divulga ejemplos de un elemento de paramento en el que una vía de paso destinada a recibir una tira de refuerzo de relleno se da en la forma de una C, dentro del espesor del elemento de paramento.

Se conoce, adicionalmente, por el documento FR-A-2.868.447 un elemento de paramento de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.

Si bien los elementos de paramento anteriores son utilizados de forma extendida y efectiva, se ha apreciado que sus núcleos cilíndricos habitualmente se rompen de acuerdo con un modo de doblamiento cuando se someten a tracción o se tira de ellos por parte de las tiras de refuerzo de relleno. Este modo de rotura puede también limitar la eficacia de la región de anclaje y ha de ser tenido en cuenta a la hora de diseñar una estructura de suelo estabilizada que comprende dichos elementos de paramento.

Es un propósito de la presente invención proponer un nuevo elemento de paramento para uso en una estructura de suelo estabilizada, con lo que se hace posible reducir la incidencia de los problemas expuestos en lo anterior.

La invención propone, de esta forma, un elemento de paramento para uso en una estructura de suelo estabilizada en la que el elemento de paramento comprende una cara frontal y una cara trasera que se extienden a lo largo de una dirección longitudinal X y una dirección de la altura Z, un cuerpo situado entre dichas caras frontal y trasera, de tal manera que dicho cuerpo comprende al menos una parte hueca que tiene una abertura en la cara trasera, dentro de la cual un núcleo cilíndrico está cohesionado con el cuerpo y dispuesto, al menos parcialmente, dentro de la parte hueca para constituir una región de anclaje para una tira de refuerzo de relleno, de tal modo que el núcleo cilíndrico se extiende sustancialmente paralelo a la dirección longitudinal X y su sección transversal, en un plano (Y, Z) perpendicular al plano (X, Z) , consiste en dos partes continuas separadas por una línea recta virtual a lo largo de la dirección Z, de tal manera que la primera parte tiene un tamaño que decrece de forma continua en la dirección Y desde la línea recta virtual hasta un extremo sustancialmente dirigido opuestamente a la cara trasera del elemento de paramento, y la segunda parte tiene un tamaño constante y/o que se reduce continuamente desde la línea recta virtual hasta un extremo dirigido a dicha cara trasera, y en el cual:

L2 º 1, 1 x d1; y

A º 0, 24 x d12; de tal manera que:

L2 es la distancia entre el extremo de la primera parte y la cara trasera, medida según la dirección Y; D1 es la anchura del núcleo cilíndrico medida según la dirección X, en el extremo de la primera parte;

A es el área de la sección transversal del núcleo cilíndrico en el plano (Y, Z) .

Dichas características de forma y geométricas del elemento de paramento hacen posible evitar la rotura del núcleo cilíndrico de acuerdo con un modo de doblamiento cuando se tira de él por parte de las tiras de refuerzo de relleno. Los inventores han apreciado que los núcleos cilíndricos de dichos elementos de paramento se rompen de acuerdo con un modo de cortadura o cizalla.

Cuando se comparan muestras rotas de acuerdo con estos dos modos diferentes, puede apreciarse que los núcleos de elementos de paramento conocidos anteriores que se rompen de acuerdo con un modo de doblamiento, se rompen entre sus dos extremos, aproximadamente por el medio de dichos núcleos, en tanto que los núcleos de los elementos de paramento de acuerdo con la presente invención se rompen por sus extremos, donde están fijados de forma cohesionada con el cuerpo.

Alternativamente, es posible apreciar que unas grietas formadas en los elementos de paramento de la invención se forman en el seno de dicho cuerpo. Estas grietas se forman, por lo común, según cuatro direcciones a aproximadamente 45º dentro del plano (X, Z) cuando las tiras de refuerzo de relleno tiran en la dirección Y.

Los inventores se han percatado de que la energía de rotura disipada en el seno del elemento de paramento de acuerdo con la invención, es significativamente más elevada en comparación con la energía de rotura que se disipa cuando los núcleos se rompen de acuerdo con un modo de doblamiento.

Es posible entonces diseñar, de forma ventajosa, estructuras de suelo estabilizadas provistas de dichos elementos de paramento. De acuerdo con una realización, puede reducirse significativamente el espesor del elemento de paramento de acuerdo con la invención, en comparación con un elemento de paramento según se conoce previamente, y obtener una resistencia de tracción similar para ambos elementos de paramento.

De acuerdo con realizaciones adicionales que pueden considerarse por separado o en combinación:

-la segunda parte tiene un tamaño que se reduce continuamente desde la línea recta virtual hasta el extremo dirigido hacia la cara trasera;

- L2 1, 3 x d1;

- A 0, 40 x d12;

- L2/L1 0, 5; donde L1 es la distancia más grande entre la cara trasera y la cara frontal, medida de acuerdo con una línea que pasa a través del núcleo, a lo largo de la dirección Y;

-la primera parte de la sección transversal del núcleo cilíndrico se escoge de la lista consistente en un semicírculo, una semielipse y una mitad de óvalo;

-la segunda parte de la sección transversal del núcleo cilíndrico se escoge de la lista que consta de un semicírculo, una semielipse, la mitad de un óvalo, un triángulo, un cuadrilátero trapezoidal y un rectángulo;

-el cuerpo y el núcleo cilíndrico son colados juntos con el mismo material de colada; el cuerpo y el núcleo cilíndrico pueden también estar hechos de un material diferente; el núcleo cilíndrico puede también haberse fabricado independientemente y haberse introducido a continuación dentro de un molde con el fin de colar el cuerpo y hacer que el núcleo cilíndrico quede cohesionado con el cuerpo;

- el cuerpo está hecho de hormigón;

- el área A de la sección transversal del núcleo cilíndrico es sustancialmente constante a lo largo del eje X;

-el elemento de paramento se da en... [Seguir leyendo]

1. Un elemento de paramento (34) para uso en una estructura de suelo estabilizada en la que el elemento de paramento comprende una cara frontal (31) y una cara trasera (32) que se extienden a lo largo de una dirección longitudinal X y una dirección de la altura Z, un cuerpo situado entre dichas caras frontal y trasera, de tal manera que dicho cuerpo comprende al menos una parte hueca (37) que tiene una abertura (36) en la cara trasera (32) , dentro de la cual un núcleo cilíndrico (5) está cohesionado con el cuerpo y dispuesto, al menos parcialmente, dentro de la parte hueca (37) para constituir una región de anclaje (35) para una tira de refuerzo (2) de relleno, de tal modo que el núcleo cilíndrico (5) se extiende sustancialmente paralelo a la dirección longitudinal X y su sección transversal, en un plano (Y, Z) perpendicular al plano (X, Z) , consiste en dos partes continuas (51, 52) separadas por una línea recta virtual (53) a lo largo de la dirección Z, de tal manera que la primera parte (51) tiene un tamaño que decrece de forma continua en la dirección Y desde la línea recta virtual (53) hasta un extremo (54) sustancialmente dirigido opuestamente a la cara trasera (32) del elemento de paramento, y la segunda parte (52) tiene un tamaño constante y/o que se reduce continuamente desde la línea recta virtual (53) hasta un extremo (55) dirigido a dicha cara trasera (32) , caracterizado por que:

L2 1, 1 x d1; y

A 0, 24 x d12; de tal manera que:

L2 es la distancia entre el extremo (54) de la primera parte (51) y la cara trasera (32) , medida según la dirección Y;

d1 es la anchura del núcleo cilíndrico (5) , medida según la dirección X, en el extremo (54 de la primera parte (51) ;

A es el área de la sección transversal del núcleo cilíndrico (5) en el plano (Y, Z) .

2. El elemento de paramento de acuerdo con la reivindicación precedente, en el cual la segunda parte (52) tiene un tamaño que se reduce continuamente desde la línea recta virtual (53) hasta el extremo (55) dirigido hacia la cara trasera (32) .

3. El elemento de paramento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual L2 1, 3 x d1.

4. El elemento de paramento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual A 0, 40 x d12.

5. El elemento de paramento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual L2/L1 0, 5; donde:

L1 es la distancia más grande entre la cara trasera (32) y la cara frontal (31) , medida según una línea que pasa a través del núcleo cilíndrico (5) , a lo largo de la dirección Y.

6. El elemento de paramento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual la primera parte (51) de la sección transversal del núcleo cilíndrico se escoge de entre la lista consistente en un semicírculo, una semielipse y una mitad de óvalo.

7. El elemento de paramento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual la segunda parte (52) de la sección transversal del núcleo cilíndrico se escoge de entre la lista consistente en un semicírculo, una semielipse, una mitad de óvalo, un triángulo, un cuadrilátero trapezoidal y un rectángulo.

8. El elemento de paramento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual el cuerpo (34) y el núcleo cilíndrico (5) son colados juntos con el mismo material de colada.

9. El elemento de paramento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, de tal manera que el elemento de paramento (34) se da en la forma de un panel, y de modo que la distancia L2 entre el extremo (54) de la primera parte (51) y la cara trasera (32) es al menos la mitad del espesor del elemento de paramento (34) con forma de panel.

10. Una estructura de suelo estabilizada que comprende unas tiras de refuerzo (2) de relleno, que se extienden a través de una zona reforzada (11) de un relleno (1) situado por detrás de una cara frontal de la estructura, y un paramento (3) , situado a lo largo de dicha cara frontal y que se extiende a lo largo de una dirección longitudinal X’ y una dirección de la altura Z’, de tal manera que el paramento (3) comprende al menos un elemento de paramento

(34) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, cuyas direcciones X y Z están dispuestas de tal modo que coinciden con las direcciones X’ y Z’, y de modo que las tiras de refuerzo (2) de relleno están dispuestas de manera que forman un lazo o bucle abierto (25) alrededor del núcleo cilíndrico (5) de dicho elemento de paramento, y dicho bucle abierto (25) está prolongado, en cada lado, por un segmento (26, 27) de la tira de refuerzo de relleno, extendiéndose dichos segmentos (26, 27) al menos parcialmente dentro del relleno (1) .

11. La estructura de suelo estabilizada de acuerdo con la reivindicación precedente, en la cual una superficie (21 + 22 + 23) de dicha tira (2) que forma el bucle abierto (25) , contacta con, y presiona, sustancialmente toda la periferia

o contorno externo de la sección transversal de la primera parte (51) del núcleo cilíndrico (5) , y al menos una parte de la periferia externa de la sección transversal de la segunda parte (52) del cuerpo cilíndrico (5) .

12. La estructura de suelo estabilizada de acuerdo con la reivindicaciones precedente, en la cual una superficie (22, 23) de la tira (2) que forma el bucle abierto (25) contacta con al menos el 20%, tal como, por ejemplo, al menos el 50%, de la periferia externa de la sección transversal de la segunda parte (52) del núcleo cilíndrico cohesionado (5) .

13. La estructura de suelo estabilizada de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 10 a 12, en la cual los dos segmentos (26, 27) que prolongan el bucle de tira abierto (25) salen fuera del paramento a través de una misma ranura (36) .

14. La estructura de suelo estabilizada de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 10 a 12, en la cual los dos segmentos (26, 27) que prolongan el bucle de tira abierto (25) salen fuera del paramento a través de dos ranuras diferentes (121, 122) .

15. Un método para erigir una estructura de suelo estabilizada que comprende unas tiras de refuerzo (2) de relleno que se extienden a través de una zona reforzada (11) del relleno (1) situado por detrás de una cara frontal de la estructura, y un paramento (3) situado a lo largo de dicha cara frontal y que se extiende a lo largo de una dirección longitudinal X’ y una dirección de la altura Z’, de tal manera que las tiras de refuerzo (2) están ancladas a los paramentos (3) en respectivas regiones de anclaje (35) , que comprende las etapas de:

a) erigir al menos parte de un paramento (3) mediante el uso de al menos un elemento de paramento (34) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, dispuesto de tal manera que las direcciones X y Z del elemento de paramento (34) coinciden con las direcciones X’ y Z’;

b) colocar en al menos una región de anclaje del elemento de paramento de la etapa a) una tira de refuerzo (2) de relleno de tal manera que forma un lazo o bucle abierto (25) en torno al núcleo cilíndrico (5) de dicho elemento de paramento, y de tal modo que el bucle abierto (25) es prolongado, a cada lado, por un segmento (26, 27) de la tira de refuerzo (2) ;

c) introducir material de relleno por encima de dicha tira de refuerzo (2) de relleno, y compactarlo.