TÚNELES 74 Se definió una fuerza de anclaje característica de 200 kN. Con el objetivo de tener suficiente reserva de carga para situaciones impredecibles que puedan surgir, mayor par de giro y mejor transmisión de la energía de impacto (ventajosa para el avance de perforación al perforar en roca maciza) se optó por el micropilote TITAN 40/16 (ampliamente sobredimensionado). El sobredimensionamiento de la sección transversal permite garantizar suficiente sección durante toda la vida útil, incluso en el caso de falta de lechada en el cuerpo de inyección debido a fisuras locales [6]. El elemento portante es una barra hueca de acero con diámetro exterior de 40 mm, un diámetro interior de 16 mm y una rosca continua (Fig. 8). La sección efectiva de la barra de acero es de 900 mm2, la resistencia característica de 530 kN y la carga de rotura de 673 kN [13]. La capacidad de los micropilotes a tracción fue ensayada in situ con una carga de 360kN. Para garantizar resultados genuinos en los ensayos, se desconectó el elemento portante de acero de la mampostería de revestimiento existente en el túnel y del relleno del túnel, mediante la colocación de tubos de revestimiento plástico en los pilotes a ensayar. Para la conexión en cabeza en el hormigón proyectado se utiliza una placa de calota de 200x200x12 mm con una tuerca semiesférica (Fig 2). Esto fue posible gracias a la capacidad obtenida en el ensayo a punzonamiento del hormigón proyectado. 4. NORMATIVA APLICABLE Antes del inicio de la actuación, el contratista planteó alternativas con elementos portantes de acero R38-500 y H0500-38, ambos con perfiles huecos R38 de acero templado y revenido 28Mn6 y con rosca según ISO 10208 (Fig. 9). Estas soluciones no se aceptaron por aspectos formales, legislativos y técnicos que se detallan a continuación. Desde el punto de vista legislativo, en Alemania se debe cumplir la norma DIN EN 14199 junto a la normativa suplementaria DIN SPEC 18539, las cuales se aplican también en el ámbito de los ferrocarriles [14]. De acuerdo a esta normativa, los pilotes armados están sujetos a la utilización de sistemas debidamente aprobados por el Instituto alemán de tecnología de la construcción (DIBt) [4]. Los elementos portantes de los pilotes deben cumplir por tanto los requisitos de la normativa europea y las normas técnicas de la construcción alemanas. Estas últimas, desarrolladas en base a décadas de investigación y corroboradas infinidad de veces por su uso en la construcción, son las más restrictivas. Además, en el ámbito ferroviario solo se pueden utilizar sistemas que cumplen con las normativas listadas en la ‘Lista de normas técnicas específicas para la construcción de ferrocarriles’ (ELTB). En consecuencia, en Alemania los elementos portantes sin una aprobación técnica general de la DIBT solo se pueden utilizar de forma temporal (menos de dos años) [14]. 5. ADHERENCIA Y DUCTILIDAD DEL ACERO PARA ARMADURA Desde un punto de vista técnico, los elementos portantes de acero tienen la función de armadura del micropilote [4] y por lo tanto pertenecen al ámbito de los elementos compuestos. El efecto portante en los micropilotes se desarrolla como combinación del elemento portante y cuerpo de inyección (bulbo). Por este motivo, los aceros utilizados deben cumplir con los requisitos de aceros para armadura, tener suficiente ductilidad y en el comportamiento compuesto limitar el ancho de fisuración [15]. 5.1. Geometría de la rosca y calidad del acero La geometría de la rosca determina en gran medida la eficacia en la transmisión de cargas entre la barra de acero y la lechada de cemento. En primer lugar, el ángulo del flanco de los nervios de la rosca desempeña un papel muy importante. Por ejemplo, las roscas de las barras de perforación, con su inclinación de flanco muy plana de sólo 17°, generan fuerzas de expansión considerablemente mayores y, por tanto, fuerzas de tracción de radial, que las roscas de acero de armadura con una inclinación de flanco de 45°. Este efecto se muestra en las figuras 8 y 9, donde esfuerzos axiales de la misma magnitud, generan fuerzas de tracción radial muy diferentes debido a los distintos ángulos de inclinación de la biela de compresión situada perpendicularmente al flanco de la rosca. En segundo lugar, solo algunas calidades de acero cumplen con los requisitos de ductilidad para ser utilizados como materiales compuestos. La ductilidad es la propiedad del material de deformarse plásticamente más allá Figura 9. Patrón de fisuración Rosca R. Fuente: Friedr. Ischebeck GmbH. Figura 8. Patrón de fisuración Rosca TITAN. Fuente: Friedr. Ischebeck GmbH.
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