Un conjunto de una jaula de refuerzo y a un método para construir parte de una estructura de hormigón armado.

Conjunto de una jaula de refuerzo compuesto por: una pluralidad de barras de la jaula sustancialmente lineales (22),

cada una de las cuales tiene un eje longitudinal, siendo sustancialmente paralelos los ejes longitudinales de las barras; al menos un armazón (24, 26) para mantener sustancialmente las posiciones relativas de las barras, un accesorio (10) anclado a por lo menos una de las barras y/o al armazón, compuesto dicho accesorio por un portador sustancialmente lineal (32), que tiene un eje longitudinal sustancialmente alineado con los ejes longitudinales de las barras; una pluralidad de acoplamientos montados en el accesorio (10), caracterizado porque el portador (32) consta de una pluralidad de barras portadoras (34) interconectadas por una serie de puentes (36), los cuales tienen una sección en forma de "U", con dos laterales (40) y una base (42).

SECTOR DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a un conjunto de una jaula de refuerzo y a un método para construir parte de una estructura de hormigón armado. Se ha diseñado el accesorio para facilitar el acoplamiento de los conectores del conjunto de la jaula de refuerzo a otras partes de la estructura de hormigón armado.

Es probable que la mayor utilidad de la invención sea como jaula de refuerzo para una estructura de armadura subterránea y, por lo tanto, la siguiente descripción se referirá en primer lugar a las jaulas de pilotes y las estructuras subterráneas. Sin embargo, es posible utilizar la invención como conjunto de una jaula de refuerzo para una columna, una pared u otra estructura por encima del nivel del terreno.

En la siguiente descripción, los términos que indican la dirección y de orientación como “superior” etc. se refieren a la orientación normal en el uso, con el eje longitudinal de la jaula de refuerzo en una posición sustancialmente vertical.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Se utilizan estructuras de hormigón armado en los cimientos de los edificios y similares. A menudo la estructura consta de al menos una jaula de refuerzo embebida en el hormigón. La jaula de refuerzo actúa como armadura para el hormigón y además como medio para unir las distintas partes de la estructura, de modo que conformen una estructura de hormigón armado sustancialmente unitaria. La jaula de refuerzo se compone de una serie de barras metálicas sustancialmente alineadas con el eje longitudinal de la jaula de refuerzo. Las barras de la jaula son interconectadas por medio de uno o más armazones que mantienen la separación y la alineación de las barras. En muchos diseños de las jaulas de refuerzo el armazón consta de un alambre helicoidal que rodea e interconecta las barras de la jaula.

Es frecuente realizar el ensamblaje de la jaula de refuerzo lejos del emplazamiento de la obra en una planta de fabricación especializada, entregándola en la obra para su inserción en un agujero excavado para el pilote.

Una estructura compuesta por una jaula de refuerzo embebida en hormigón se denominará en lo sucesivo “pilote de hormigón armado”.

En la aplicación concreta para la cual la presente invención resulta más idónea, se hinca en el suelo una serie de pilotes de hormigón armado para conformar una línea de jaulas de pilotes. El diseño de un edificio moderno de gran altura puede incorporar, por ejemplo, la provisión de un aparcamiento subterráneo, y para construirlo se pueden hincar cuatro líneas de pilotes de hormigón armado, en forma de rectángulo. Una vez fraguado el hormigón se extrae una cantidad de tierra predeterminada para definir una cámara subterránea que constituirá el aparcamiento. Los pilotes de hormigón armado se hincan a una profundidad sustancialmente mayor que la profundidad necesaria para el aparcamiento, y al extraer la tierra los pilotes conforman las paredes de la cámara subterránea y retienen la tierra circundante. Los pilotes de hormigón armado adyacentes pueden ser separados ligeramente en una disposición que se denomina ‘pilotes contiguos’, o pueden ser acoplados en la disposición que se denomina ‘pilotes secantes’.

No es probable que una estructura de estas características necesite una cámara subterránea abierta, y en un caso típico la cámara se dotará de tabiques y forjados. Los tabiques y los forjados también son de hormigón armado y es necesario unir los tabiques y los forjados con los pilotes de hormigón armado circundantes.

DESCRIPCIÓN DE LA TÉCNICA ANTERIOR

Según un conocido método utilizado para unir los tabiques y los forjados con los pilotes de hormigón armado circundantes, las jaulas de refuerzo ubicadas en la posición de un tabique se dotan de una serie de acoplamientos que se amarran a la jaula de refuerzo antes de verter el hormigón. La jaula de refuerzo se tapa con una funda temporal de protección (que suele ser de poliestireno y/o madera) que recubre una parte de la jaula, y que cubre en concreto los extremos de los acoplamientos, de modo que al verter el hormigón la funda temporal proteja los extremos de los acoplamientos y no se rellenen de hormigón ni se embeban en el mismo.

La funda temporal protege tan solo los extremos de los acoplamientos, sin embargo, de modo que la mayor parte del acoplamiento se encastre en el hormigón. Al fraguar el hormigón (y tras excavar la cámara) se puede quitar la funda temporal, para exponer los extremos de los acoplamientos.

En un caso típico los acoplamientos tienen una rosca hembra en su interior. Dicha rosca suele ser protegida por un tapón así como por la funda temporal. Al quitar el tapón se enrosca en el acoplamiento una respectiva barra de conexión (típicamente un trozo recto de una barra de refuerzo) con su correspondiente rosca macho. Tras insertar todas las barras de conexión en los respectivos acoplamientos una línea de barras de conexión sobresaldrá desde la pared de hormigón de la cámara en la ubicación deseada para el tabique. La jaula de refuerzo para el tabique se ensambla con sus barras de refuerzo intercaladas con las barras de conexión, o quizá ancladas a las mismas. Cuando se vierte posteriormente el hormigón alrededor de la jaula de refuerzo y de las barras conectoras, el tabique queda unido a las jaulas de pilotes por las barras de conexión, proporcionando de este modo una estructura de hormigón armado sustancialmente unitaria.

El método descrito requiere la colocación de una gran cantidad de acoplamientos en una o más de las jaulas de pilotes. En un caso típico, se colocan los acoplamientos en una planta especializada, aunque esta operación se puede realizar en la obra. Es necesario que todos los acoplamientos estén alineados sustancialmente y, además, que los acoplamientos contiguos estén colocados de forma adecuada para que las barras de conexión (que a menudo han de solaparse mutuamente) no se interconecten y de este modo se enreden.

La colocación de los acoplamientos es limitada necesariamente por la ubicación de las barras de la jaula y los armazones de la jaula de refuerzo, es decir, no es posible instalar los acoplamientos en el hueco en el interior de la jaula de refuerzo, así que los acoplamientos deben ser colocados (posiblemente mediante de un tubo de retención y un tornillo de presión adecuado o similares) en una barra de la jaula de refuerzo o en parte del armazón de la jaula. La separación y la ubicación relativas de los acoplamientos y por consiguiente de las barras de conexión se determinan, por tanto, por la estructura de la jaula de refuerzo, y no se optimizan necesariamente.

Además, el operario ha de tener todas las precauciones para asegurarse de que cada uno de los acoplamientos esté bien orientado y colocado para quedar en la posición deseada sobre la jaula de refuerzo, en la que la funda temporal lo puede proteger. Si uno de los acoplamientos sobresale demasiado de la jaula de refuerzo, por ejemplo, (es decir, si sobresale más que los acoplamientos adyacentes) puede provocar que la funda temporal se aparte de uno o más de los otros acoplamientos, permitiendo que el hormigón penetre entre dichos acoplamientos y la funda temporal. Si un elemento de una línea de acoplamientos se queda hacia el interior de los elementos adyacentes el hormigón puede penetrar debajo de la funda temporal adyacente a dicho acoplamiento. En cualquiera de los casos uno de los acoplamientos puede quedar totalmente incrustado en el interior del hormigón, con lo que resulta indisponible para la colocación de una barra de conexión.

Es evidente que los acoplamientos deben ser suficientemente bien anclados a la jaula de refuerzo para que mantengan sus posiciones relativas durante la construcción del pilote, incluyendo el desplazamiento de la jaula de refuerzo ensamblada por la obra y durante el vertido del hormigón. A este fin suele ser necesario que los acoplamientos se suelden a la jaula de refuerzo. Si los acoplamientos deben ser montados en el emplazamiento es preciso tener mucha precaución para garantizar que los acoplamientos se instalen en su posición con la exactitud necesaria y, además, para garantizar que las soldaduras resulten libres de vacíos y otras deficiencias que se suelen producir durante la soldadura in situ. Además, muchas veces es necesario limpiar la rosca del acoplamiento después de soldar el acoplamiento en su posición, puesto que el material de soldadura suele penetrar las roscas, o el proceso de soldadura puede fundir parte de la rosca.

Se describen ciertos accesorios para las estructuras de hormigón armado en cada una de las patentes DE 20 01 088 A1, EP-A-1 767 717, US-A-1 725 239... [Seguir leyendo]

1. Conjunto de una jaula de refuerzo compuesto por: una pluralidad de barras de la jaula sustancialmente lineales (22) , cada una de las cuales tiene un eje longitudinal, siendo sustancialmente paralelos los ejes longitudinales de las barras; al menos un armazón (24, 26) para mantener sustancialmente las posiciones relativas de las barras, un accesorio (10) anclado a por lo menos una de las barras y/o al armazón, compuesto dicho accesorio por un portador sustancialmente lineal (32) , que tiene un eje longitudinal sustancialmente alineado con los ejes longitudinales de las barras; una pluralidad de acoplamientos montados en el accesorio (10) , caracterizado porque el portador (32) consta de una pluralidad de barras portadoras (34) interconectadas por una serie de puentes (36) , los cuales tienen una sección en forma de "U", con dos laterales (40) y una base (42) .

2. Conjunto de una jaula de refuerzo de acuerdo con la Reivindicación 1 en el que el accesorio (10) proporciona un dispositivo predeterminado de emplazamientos de montaje para los acoplamientos.

3. Conjunto de una jaula de refuerzo de acuerdo con la Reivindicación 1 o 2 en el que los laterales (40) de cada puente (36) se divergen desde la base (42) .

4. Conjunto de una jaula de refuerzo de acuerdo con cualquiera de las Reivindicaciones 1-3 en el que el portador (32) consta de cuatro barras portadoras (34) , cada una de las cuales es sustancialmente lineal.

5. Conjunto de una jaula de refuerzo de acuerdo con cualquiera de las Reivindicaciones 1-4 en el que el accesorio (10) tiene una serie de apoyos de los acoplamientos (44) en los cuales se montan los respectivos acoplamientos.

6. Conjunto de una jaula de refuerzo de acuerdo con la Reivindicación 5 en el que cada uno de los apoyos de los acoplamientos (44) se monta junto a un respectivo puente (36) .

7. Conjunto de una jaula de refuerzo de acuerdo con la Reivindicación 5 o 6 en el que un alargador (60) se monta en un apoyo de acoplamiento (44) , y en el que el alargador proporciona el acoplamiento.

8. Conjunto de una jaula de refuerzo de acuerdo con la Reivindicación 7 en el que el apoyo del acoplamiento (44) tiene un tornillo (52) para afianzar el alargador.

9. Conjunto de una jaula de refuerzo de acuerdo con la Reivindicación 7 u 8 en el que el alargador se engancha a una barra de la jaula o al armazón.

10. Método de construir una parte de una estructura de hormigón armado (14) compuesto por un conjunto de una jaula de refuerzo de acuerdo con cualquiera de las Reivindicaciones 1-9 incluyendo los pasos siguientes:

{i} proporcionar al menos una jaula de refuerzo (12) compuesta por una serie de barras (22) y al menos un armazón (24, 26) , teniendo cada una de las barras 11 12 un eje longitudinal y siendo sustancialmente paralelos los ejes longitudinales de las barras;

{ii} proporcionar un accesorio (10) compuesto por un portador sustancialmente lineal (32) que tiene un eje longitudinal;

{iii} montar una pluralidad de acoplamientos en el accesorio;

{iv} asegurar el accesorio a la jaula de refuerzo, con el eje longitudinal del portador sustancialmente alineado con los ejes longitudinales de las barras; caracterizado porque el portador (32) consta de una serie de barras portadoras (34) interconectadas por una serie de puentes (36) , los cuales tienen una sección en forma de "U", con dos laterales (40) y una base (42) , caracterizándose además el método por los pasos de:

{v} recubrir los acoplamientos con una funda temporal;

{vi} ubicar la jaula de refuerzo, el accesorio y la funda temporal en un agujero de pilotes;

{vii} verter hormigón alrededor de la jaula de refuerzo, del accesorio y de la funda temporal y permitir que el hormigón se fragüe de modo que se conforme una columna o pilote de hormigón armado (14) ;

{viii} excavar la tierra adyacente a la columna o al pilote de hormigón armado de modo que se descubra la funda temporal;

{ix} quitar la funda temporal para exponer los extremos de los acoplamientos; y

{x} colocar unas barras de conexión (46) en unos acoplamientos seleccionados.

11. Método de acuerdo con la Reivindicación 10 en el que la fase {iii} se realiza después de la fase {iv}.

12. Método de acuerdo con la Reivindicación11 en el que el accesorio tiene una serie de apoyos de los acoplamientos (44) , y en el que los acoplamientos se proporcionan por alargadores (60) montados en los apoyos de los acoplamientos, pasando los alargadores entre unas barras adyacentes (22) de la jaula de refuerzo y asegurándolos a los apoyos de los acoplamientos.