Entibación para la construcción en altura y en profundidad.

Entibación para realizar la entibación de un túnel en terreno consistente (1),

que comprende un sellado (4) contra agua en forma de una película, en la que se emplean unos anclajes (5) que se introducen en el terreno consistente (1), en la que se sujeta la película a los anclajes por medio de unos fijadores (14, 15), en la que se aprisiona siempre la película entre dos sujetadores (14, 15), de los cuales uno está dispuesto en el lado exterior de la película y el otro está dispuesto en el lado interior de la película, en la que el fijador exterior (14) tiene un unión con el anclaje (5), y en la que se aplica sobre la película una capa de hormigón proyectado (3), caracterizada por que se emplea una película (11) con superficie rugosa, estando prevista la rugosidad por el lado del hormigón proyectado y estando formada esta rugosidad por una capa de partículas de plástico (111, 112), presentando las partículas de plástico (111, 112) una forma de hilo con un diámetro de 0,1 a 2 mm y una longitud de 5 a 50 mm, fundiéndose las partículas de plástico (111, 112) en la superficie y esparciéndose o aplicándose estas después sobre el lado de la superficie correspondiente al hormigón proyectado para quedar allí adheridas.

Entibación para la construcción en altura y en profundidad.

La invención concierne a una entibación para la construcción en altura y en profundidad, especialmente una entibación de espacios subterráneos tales como túneles y galerías o tuberías en terreno consistente.

Es especialmente frecuente que en la entibación de túneles se empleen fijadores. En este caso, hay que diferenciar entre los túneles en terreno consistente y en terreno no consistente. Un terreno consistente no se hunde después de la excavación del túnel. Por el contrario, en un terreno no consistente es necesaria una entibación portante del túnel que absorba parcialmente el peso del terreno. En terreno no consistente son usuales tanto una entibación de acero como una entibación de hormigón. Se pueden emplear también combinaciones de acero y hormigón. La entibación de hormigón puede producirse casi siempre en el lugar de la obra. Son usuales también paneles de hormigón que se producen en fábrica y se transportan al lugar de la obra.

En terreno consistente se suprime el problema de la resistencia. Persiste el problema del modo en que tiene lugar un aseguramiento contra la caída de piedras. El problema se resuelve usualmente con hormigón proyectado. En este caso, se proyecta hormigón contra la excavación del terreno, el cual se endurece allí y forma una piel protectora.

Otro problema es la salida de agua del terreno. En invierno se congela el agua. Existe el riesgo de caída de masas de hielo. Este peligro se orilla usualmente mediante un sellado con una película. Según el espesor de la película, se habla también de bandas. Se encuentra también parcialmente la designación membrana.

El sellado con película evacua el agua. Al mismo tiempo, se impide con una calorifugación una congelación del agua.

El sellado con película se compone de bandas de película. Las bandas de película se tienden solapándose en la excavación del terreno de modo que los bordes de las películas puedan soldarse a continuación uno con otro. Preferiblemente, en la soldadura se genera una costura doble. Están yuxtapuestas dos costuras de soldadura. El espacio intermedio puede ser solicitado con una presión de aire. Estando cerrado el espacio intermedio, se puede partir de una acción de sellado suficiente cuando la caída de presión en el espacio intermedio no sobrepasa límites determinados durante un período de tiempo determinado.

La fijación de la película se efectúa de maneras diferentes. En el caso de pequeños requisitos de resistencia se ha impuesto en el pasado una fijación de la película con un fijador de plástico configurado como una redondela. La redondela se clava o dispara contra el terreno o contra una primera capa aplicada de hormigón proyectado. En caso de disparo, no se clavan las redondelas con un martillo o similar en el terreno, sino que se hincan por medio de un cartucho explosivo en el terreno o en la primera capa aplicada de hormigón proyectado.

Las redondelas conocidas se encuentran representadas y descritas, por ejemplo, en los documentos DE3244000C1, DE4100902A1, DE19519595A1, DE8632994.4U1, DE8701969.8U1, DE20217044U1. Las redondelas conocidas se han soldado con la película. Se consideran como especialmente favorables las redondelas con un punto de rotura nominal. Las redondelas deberán romperse bajo una carga de la película en el punto de rotura nominal. La resistencia del punto de rotura nominal es sensiblemente inferior a la resistencia de la película. Se rompe así primero la redondela cuando se ejerce una tracción excesiva sobre la película. Esto quiere decir que el sellado de la película se mantiene intacto bajo una tracción excesiva en la película, mientras que se rompe la redondela.

Sin embargo, las redondelas de plástico son adecuadas solamente cuando se presentan fuerzas pequeñas en la fijación de las películas y en una aplicación subsiguiente de hormigón proyectado.

Sin embargo, particularmente en túneles se presentan grandes fuerzas. En los túneles ferroviarios se generan por los trenes que pasan una extremada presión de aire y a continuación un extremado tiro de succión. Las presiones actúan sobre superficies extremadamente grandes, de modo que se obtienen presiones totales que requieren una unión suficientemente firme de la entibación del túnel con el terreno. Las presiones dependen de la velocidad de marcha de los trenes. Los trenes de alta velocidad aumentan adicionalmente las presiones en un múltiplo con respecto a los ferrocarriles normales. Lo mismo rige para túneles de vehículos automóviles.

Para esta carga se han impuesto como fijadores unas redondelas de acero que se sujetan con anclajes en el terreno.

Las redondelas conocidas tienen un diámetro de aproximadamente 150 mm y un espesor de 3 a 4 milímetros. Tales redondelas poseen una gran resistencia.

Los anclajes conocidos tienen diámetros de 12 o 14 o 16 o 20 mm. Consisten preferiblemente en acero inoxidable y están perfilados por el lado del terreno para desplegar en el terreno una alta resistencia a la extracción. Se practican taladros correspondientes en el terreno para los anclajes. A continuación, se inmovilizan los anclajes con un

cemento de montaje u otros medios de montaje adecuados en los taladros. A diferencia de la construcción de clavos conocida, tales anclajes pueden absorber correctamente fuerzas grandes. Las cargas se conducen al terreno. Por este motivo, con los anclajes es posible construir una entibación de túnel que aguante las cargas de trenes circulantes y de vehículos automóviles circulantes.

En el extremo libre los anclajes están provistos en general de una rosca, preferiblemente correspondiente al diámetro con rosca métrica M12 o M14 o M16 o M20. En el extremo del lado de la rosca se sujetan las redondelas de acero entre dos tornillos. Los tornillos permiten un ajuste de las redondelas sobre el anclaje.

Los anclajes son usualmente tan largos que penetran en el túnel hasta más allá de las redondelas de acero. Esto sirve para fijar una rejilla de alambre como retención al proyectar el hormigón y como rigidización de la entibación del túnel por unión con el terreno.

Al proyectar hormigón contra una película existe el riesgo de que la película rechace el hormigón o bien este hormigón no se adhiera a la película. Es conveniente entonces prever a cierta distancia delante de la película una rejilla de alambre o similar que impida que se caiga el hormigón.

La rejilla de alambre sirve para el armado de la capa de hormigón proyectado.

Sobre el anclaje se puede montar también un distanciador para la rejilla de alambre. Los distanciadores conocidos están provistos de barras dispuestas en forma de estrella para soportar la rejilla de alambre con una superficie lo más grande posible.

En el modo de construcción conocido los anclajes atraviesan la película. La película se afianza entonces entre las redondelas de acero. Una redondela de las dos redondelas se encuentra en el lado exterior del sellado de la película y la otra redondela se encuentra en el lado interior del sellado de la película.

En la práctica, se advierte que el agua del terreno corre a lo largo de los anclajes. Los anclajes y las redondelas están sometidos así a una carga de agua correspondiente. El documento EP 1950375 se basa en el conocimiento de que el agua atraviesa la rosca de tornillo de las redondelas y los anclajes. El agua corre entonces también por la abertura producida en la película. Se producen fugas. Incluso una fuga a manera de gotas conduce en un tiempo correspondiente a considerables cantidades de agua. El agua puede salir por el lado interior del túnel. En invierno se congela el agua que ha penetrado. Se forman carámbanos que se caen como muy tarde al llegar el tiempo de descongelación y que forman un pequeño o un serio peligro de accidentes. Además, el hielo puede ocasionar una destrucción considerable en la entibación del túnel.

Para impedir la penetración de agua en la rosca de la redondela es conocido el recurso de insertar un anillo de goma en la abertura de paso de la redondela. No obstante, el anillo de goma tiene solamente una acción muy limitada, puesto que no puede encajar suficientemente en los filetes de rosca del anclaje. Es ciertamente conocido el recurso de proveer el anillo de goma con tetones por el lado de la rosca que deberán encajar mejor entre los filetes de rosca que un anillo liso. De todos modos, esto sigue sin producir todavía una acción de junta suficiente.

Por lo demás, es conocido el recurso de proveer el interior del túnel con un aislamiento para impedir una formación de hielo.

La invención se ha planteado el problema... [Seguir leyendo]

1. Entibación para realizar la entibación de un túnel en terreno consistente (1) , que comprende un sellado (4) contra agua en forma de una película, en la que se emplean unos anclajes (5) que se introducen en el terreno consistente (1) , en la que se sujeta la película a los anclajes por medio de unos fijadores (14, 15) , en la que se aprisiona siempre la película entre dos sujetadores (14, 15) , de los cuales uno está dispuesto en el lado exterior de la película y el otro está dispuesto en el lado interior de la película, en la que el fijador exterior (14) tiene un unión con el anclaje (5) , y en la que se aplica sobre la película una capa de hormigón proyectado (3) , caracterizada por que se emplea una película (11) con superficie rugosa, estando prevista la rugosidad por el lado del hormigón proyectado y estando formada esta rugosidad por una capa de partículas de plástico (111, 112) , presentando las partículas de plástico (111, 112) una forma de hilo con un diámetro de 0, 1 a 2 mm y una longitud de 5 a 50 mm, fundiéndose las partículas de plástico (111, 112) en la superficie y esparciéndose o aplicándose estas después sobre el lado de la superficie correspondiente al hormigón proyectado para quedar allí adheridas.

2. Entibación según la reivindicación 1, en la que a) se instalan en la excavación del terreno un gran número de anclajes (5) para la fijación de la película (110) , los cuales presentan, para una película (110) de 2 mm de espesor, una distancia al siguiente anclaje contiguo que asciende a 1, 2 m o que se desvía de 1, 2 m en una medida máxima de 15%, y, para una película (110) de menor espesor, se reduce la distancia de los puntos de fijación hasta que la película (110) tenga la misma rigidez que en el caso de una película de 2 mm de espesor con una distancia de los puntos de fijación de 1, 2 m, más o menos 15%, y, para una película (110) de mayor espesor, se agranda la distancia de los puntos de fijación a lo sumo hasta que la película (110) tenga la misma rigidez que en el caso de una película

(110) de 2 mm de espesor con una distancia de los puntos de fijación de 1, 2 m, más o menos 15%.

3. Entibación según la reivindicación 1 o 2, caracterizada por que las partículas de plástico (111, 112) , durante la aplicación de las mismas, caen libremente por un canal de calentamiento o se calientan con una llama.

4. Entibación según la reivindicación 3, caracterizada por que las partículas de plástico (111, 112) , durante la aplicación de las mismas, se cargan en una corriente de gas caliente y por que se lanzan las partículas de plástico (111, 112) contra el lado de la película por medio de la corriente de gas caliente.

5. Entibación según la reivindicación 3 o 4, caracterizada por que se emplea un dispositivo estacionariamente dispuesto para el calentamiento de las partículas de plástico (111, 112) y por que se mueve la película (110) por delante del dispositivo.

6. Entibación según la reivindicación 5, caracterizada por que se calienta el lado de la película correspondiente al hormigón proyectado antes y/o después de la aplicación de las partículas.

7. Entibación según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada por que se calientan y aplican por separado unas cuerdas de material de diámetro diferente.

8. Entibación según la reivindicación 7, caracterizada por que se emplean cuerdas de material con un diámetro de 0, 1 a 0, 3 mm y con un diámetro de 1 a 2 mm.

9. Entibación según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada por que se colocan cuerdas de material una sobre otra en forma enmarañada.

10. Entibación según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada por que se produce una capa de material aplicado con un peso específico de al menos 20 gramos por metro cuadrado, preferiblemente de al menos 500 gramos por metro cuadrado y aún más preferiblemente de al menos 100 gramos por metro cuadrado.

11. Entibación según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizada por que no sólo se colocan uno sobre otro varios estratos de hormigón proyectado horizontales dispuestos estrato a estrato, sino que se aplican también varias capas una sobre otra con respecto a la superficie de la película.

12. Entibación según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizada por una imprimación de la película

(110) sobre la superficie del lado del hormigón proyectado, estando la imprimación compuesta de un pegamento de plástico y proporciones de mezcla minerales de los pegamentos.