ES1310078U - Sistema de conexion entre micropilotes y estructuras existentes - Google Patents
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Abstract
Sistema de conexión entre micropilotes y estructuras existentes caracterizado por contar con un volumen de altura variable (4) adosado solidariamente a la cara inferior de la cimentación existente (2) y que forma parte de la propia estructura del micropilote (3).
Description
DESCRIPCIÓN
SISTEMA DE CONEXIÓN ENTRE MICROPILOTES Y ESTRUCTURAS EXISTENTES
Campo de la técnica
La presente invención se refiere a un sistema de conexión entre un micropilote y una cimentación existente que debe reforzarse.
La cimentación de cualquier tipo de construcción suele realizarse mediante zapatas aisladas, losas y en última instancia, si la resistencia de los estratos del terreno de apoyo de estos tipos de cimentaciones superficiales no soportan las cargas transmitidas por una determinada estructura, se recurre a las cimentaciones profundas, mediante la ejecución de micropilotes que apoyan sobre un estrato de terreno suficientemente resistente a la tensión a la que la estructura somete el terreno.
Cuando un cálculo estructural resulta erróneo, o por ciertas condiciones, la resistencia del terreno varía (nivel freático, vaciado de terrenos adyacentes a la cimentación objeto de estudio, etc.) el nivel de las cimentaciones superficiales varía provocando en primera instancia grietas de mayor o menor gravedad pudiendo llegar a suponer la ruina técnica de una estructura en su caso más extremo.
El micropilotaje es una técnica conocida de recalce de estructuras que supone en la practica la ejecución, dentro del área del prisma que conforma una zapata o losa de cimentación, de múltiples taladros con una profundidad suficiente como para llegar al estrato de terreno con resistencia suficiente como para aguantar los esfuerzos que la propia estructura transmite al terreno.
Los micropilotes transmiten las cargas al terreno mediante dos formas, por un lado la fuerza de rozamiento del propio terreno en toda la longitud del micropilote (resistencia por fuste) y por otro la resistencia por punta en el fondo del propio micropilote.
El punto de más débil del nuevo conjunto formado por la propia cimentación superficial (zapata o losa de cimentación) y los micropilotes que la refuerzan es la unión de ésta con el propio micropilote, un punto donde las tensiones existentes son máximas y donde la superficie para su reparto es escasa.
La presente invención cambia el modelo resistente entre la cimentación existente y el micropilote.
Estado del arte
Este problema de reducir la tensión existente entre una cimentación y la unión de un micropilote ha sido tratado en otras invenciones.
La patente KR102324536B1 de título "Method for preloading design load of reinforced foundation structure” y el documento KR20160065418A de título "Method for constructing micro-pile used for underpinning in base foundation” divulga un método para realizar micropilotajes de cimentaciones en la dirección del espesor en la estructura de cimentación y del suelo a través del orificio de perforación de cimentación hasta una profundidad que pueda alcanzar la capa de soporte y la posterior formación de una parte de expansión para el alojamiento de un elemento metálico que mediante sistema de rosca sobre la armadura propia del micropliote somete a la cimentación a compresión por la cara inferior de la misma. Realizándose un posterior relleno de lechada del hueco necesario en la cara inferior de una zapata o losa y que transmite la fuerza de reacción del terreno a través de un elemento de sobreancho que disminuye la tensión sobre la cimentación debido a su mayor sección de apoyo y también reduce la tensión de deslizamiento debido a su mayor sección de apoyo bajo la losa.
El documento KR20140017381A de título "Method for reinforcing of foundation structure using micro pile” describe un método para reforzar una estructura de cimentación utilizando un micropilote en el que se refuerza la armadura del mismo mediante un elemento metálico que hace que se transmita mejor la carga entre la cimentación existente y la propia armadura metálica del micropilote.
El documento KR20160015099A de título "Micro pile reinforcement structure and Reinforcing method of foot concrete using it” describe un micropilote que tiene una rosca macho, una contratuerca y una placa anular circular que se instala a intervalos predeterminados y una barra de refuerzo de pilote cuyo extremo apoya en la base inferior de la cimentación a reforzar, quedando un armado de refuerzo en forma de cono invertido colocado entre la placa anular y la parte baja de la cimentación que se refuerza.
A la vista de los antecedentes mencionados, todos ellos utilizan un sistema de unión entre la armadura del micropilote y la lechada del mismo mediante un elemento externo alojado bajo la cimentación sobre la que el micropilote actúa.
En el caso de elemento utilizado por la patente KR102324536B1 de título "Method for preloading design load of reinforced foundation structure” y KR20160065418A de título "Method for constructing micro-pile used for underpinning in base foundation”, hace uso de una especie de taco de vuelco que oscila una vez atravesada la cimentación que recalza el correspondiente micropilote; Una vez girado este taco de vuelco, es necesario roscar el conjunto de modo que apoye en la cara inferior de la cimentación, con ello se fija el conjunto del armado del micropilote y el taco de vuelco a la cara inferior de la cimentación, transmitiéndose los esfuerzos del micropilote a esta a través de la superficie rectangular del taco.
En el caso del documento KR20140017381A de título "Method for reinforcing of foundation structure using micro pile”, hace uso de una especie de arandela alojada entre dos tuercas que dotan en el punto concreto donde queda alojada de una mayor superficie resistente entre la lechada de relleno del micropilote y la armadura del mismo, no apoyando esta pieza en la cara inferior de la cimentación a recalzar mediante el sistema de micropilotaje.
El documento KR20160015099A de título "Micro pile reinforcement structure and Reinforcing method of foot concrete using it” es un sistema de armadura troncoconico invertido que sirve de apoyo en la cara inferior de la cimentación a tratar mediante un sistema de micropilotes que refuerza la resistencia del mismo al deslizamiento a través de la propia cimentación.
La presente invención supera los inconvenientes del estado de la técnica gracias a creación de un micropilote dotado de una zona de mayor anchura (sobreancho de sección circular) que la del propio micropilote adosada de forma solidaria a la parte inferior de la zapata o losa de cimentación (la que entra en contacto con el terreno de asiento de la misma) de manera que se minimiza el punzonamiento o deslizamiento del micropilote a través de la zapata o losa de cimentación y con una altura variable en función del esfuerzo a soportar.
Descripción de la invención
La invención se refiere a un sistema de conexión entre un micropilote y la cimentación de una estructura existente que mejora las técnicas actuales existentes en la ejecución de micropilotajes, disminuyendo el número necesario de ellos a la hora de calcular el recalce de una estructura.
Se consigue por tanto la mejora tanto de diseño, como del proceso de ejecución de micropilotes, al mejorar las características mecánicas de conexión con las cimentaciones preexistentes y los esfuerzos mecánicos soportados por las mismas.
Como se ha mencionado el punto más frágil de una cimentación recalzada es la unión entre el micropilote que la atraviesa hasta el estrato profundo y la propia cimentación, siendo necesario minimizar el punzonamiento de la zapata por parte del micropilote y por tanto el deslizamiento del micropilote a través de la zapata o losa de cimentación.
Esta unión, con los métodos tradicionales, se realiza mediante el sellado del taladro sobre la cimentación practicado para la ejecución del micropilote con una lechada de cemento.
La presente invención consiste en la creación de un micropilote dotado de un volumen de mayor sección (sobreancho) que el del propio micropilote apoyado solidariamente a la parte inferior de la zapata o losa de cimentación (la que entra en contacto con el terreno de asiento de la misma) de manera que se disminuye la tensión entre ambos elementos al existir una mayor superficie de apoyo sobre la que distribuir los esfuerzos aplicados a la propia cimentación, este volumen cilindrico de diámetro superior al del micropilote tendrá una altura variable en función del esfuerzo a soportar.
Este volumen de sobreancho, dotado de una mayor superficie de apoyo que la del propio micropilote por la parte inferior de la zapata evita el deslizamiento ya que al haber una mayor superficie de apoyo la fuerza de reacción de compresión existente de manera longitudinal en el micropilote se reparte con una menor tensión sobre la propia zapata, así como en la junta del micropilote.
Consecuencia directa de la disminución de la tensión como reacción sobre la zapata en la zona "débil” que supone el taladro por donde se ejecuta el micropilote el número a ejecutar de los mismos es menor, y como consecuencia es necesario un menor número de perforaciones y micropilotes, con el consecuente ahorro de costes y rapidez de ejecución.
Del mismo modo y como consecuencia inmediata a la existencia de un menor número de micropilotes necesarios para el recalce de una estructura, se producen menos puntos "débiles” como son los propios taladros practicados para la ejecución de cada uno de ellos.
Este sistema se caracteriza por no requerir de elementos roscados ni de ningún otro tipo para ser fijado a la cara inferior de una cimentación, además se puede aplicar a estructuras existentes con cimentaciones tanto aisladas como continuas.
Este sistema genera una superficie de contacto (6) en la cara inferior de la cimentación existente (2) que disminuye la tensión existente en la zona al tener una superficie superior a la propia del micropilote de diámetro uniforme tradicional, disminuyendo igualmente la probabilidad de deslizamiento del micropilote que la atraviesa.
El sistema genera un mejor reparto de los esfuerzos aplicados sobre la cimentación disminuyendo el número de micropilotes (3) necesarios para el recalce de una cimentación.
Este método supone también una mejora medioambiental dado que al realizarse un menor número de perforaciones la cantidad de residuos obtenidos del proceso (terreno propio de la perforación) es inferior.
El sistema de conexión entre micropilotes y estructuras existentes comprende:
- Una perforación en la cimentación de diámetro definido por los cálculos estructurales correspondientes.
- Un volumen con sobreancho cilíndrico de diámetro superior al del propio micropilote, adosado y relleno a la vez que se rellena el propio micropilote cuya altura es variable quedando definida en función de los cálculos estructurales correspondientes.
- Una armadura tubular con barras corrugadas soldadas en el interior del micropilote que sirve, ya que atraviesa el volumen de sobreancho creado, como armadura tanto al micropilote como al citado volumen de sobreancho generado en la cara inferior de la cimentación.
Realización preferente de la invención
Una realización preferente de la invención consiste en la creación de un micropilote dotado de un volumen de mayor sección (sobreancho) que el del propio micropilote apoyado solidariamente a la parte inferior de la zapata o losa de cimentación (la que entra en contacto con el terreno de asiento de la misma) de manera que se disminuye la tensión entre ambos elementos al existir una mayor superficie de apoyo sobre la que distribuir los esfuerzos aplicados a la propia cimentación, este volumen cilíndrico de diámetro superior al del micropilote tendrá una altura variable en función del esfuerzo a soportar.
Este volumen de sobreancho, dotado de una mayor superficie de apoyo que la del propio micropilote por la parte inferior de la zapata evita el deslizamiento ya que al haber una mayor superficie de apoyo la fuerza de reacción de compresión existente de manera longitudinal en el micropilote se reparte con una menor tensión sobre la propia zapata, así como en la junta del micropilote.
El sistema de conexión entre micropilotes y estructuras existentes comprende:
- Una perforación en la cimentación de diámetro definido por los cálculos estructurales correspondientes.
- Un volumen con sobreancho cilíndrico de diámetro superior al del propio micropilote, adosado y relleno a la vez que se rellena el propio micropilote cuya altura es variable quedando definida en función de los cálculos estructurales correspondientes.
- Una armadura tubular con barras corrugadas soldadas en el interior del micropilote que sirve, ya que atraviesa el volumen de sobreancho creado, como armadura tanto al micropilote como al citado volumen de sobreancho generado en la cara inferior de la cimentación.
Breve descripción de las Figuras
La figura 1.A muestra una sección de una zapata o losa de cimentación que requiere ser recalzada mediante la introducción de unos micropilotes que apoyen en un estrato más resistente así como los propios micropilotes y el sistema de conexión del micropilote y la mencionada cimentación mediante un volumen adosado en la cara inferior de la cimentación existente para evitar el deslizamiento y punzonamiento de esta como consecuencia de los esfuerzos transmitidos.
La figura 1.B muestra una imagen en planta de una zapata o losa de cimentación que requiere ser recalzada mediante la introducción de unos micropilotes que apoyen en un estrato más resistente así como los propios micropilotes y el sistema de conexión del micropilote y la mencionada cimentación mediante un volumen adosado en la cara inferior de la cimentación existente para evitar el deslizamiento y punzonamiento de esta como consecuencia de los esfuerzos transmitidos.
La Figura 2 muestra un detalle puntual del nuevo sistema de conexión entre la cara inferior de la cimentación existente y el micropilote, mostrándose el volumen de sobreancho y la superficie de contacto que genera para disminuir los esfuerzos sobre la zapata y minimizando el riesgo de punzonamiento de la cimentación.
Referencias de las figuras:
(1) pilar estructural unido a la cara inferior de la cimentación existente
(2) cara inferior de la cimentación existente
(3) micropilote
(4) sistema de unión mediante sobreancho cilindrico adosado a la cara inferior de la cimentación
(5) armadura de acero del micropilote
(6) superficie de contacto generada entre el sistema de unión entre el micropilote y la cimentación para disminuir la tensión existente en este punto.
Claims (1)
1.- Sistema de conexión entre micropilotes y estructuras existentes caracterizado por contar con un volumen de altura variable (4) adosado solidariamente a la cara inferior de la cimentación existente (2) y que forma parte de la propia estructura del micropilote (3).
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| ES202332161U ES1310078Y (es) | 2023-12-04 | 2023-12-04 | Sistema de conexion entre micropilotes y estructuras existentes |
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| ES202332161U ES1310078Y (es) | 2023-12-04 | 2023-12-04 | Sistema de conexion entre micropilotes y estructuras existentes |
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| ES1310078U true ES1310078U (es) | 2024-08-28 |
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- 2023-12-04 ES ES202332161U patent/ES1310078Y/es active Active
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