Las XXII Jornadas Técnicas de Semsig-Aetess analizan en profundidad los anclajes al terreno

No podía elegirse mejor fecha. La 22ª sesión de las Jornadas Técnicas Semsig-Aetess tuvieron lugar en Madrid el pasado día 22 del mes 2 del año 2022. Casi todo 'doses' para una cita muy especial que recuperó la temática de 'Anclajes al terreno' tras 17 años (se trató también en la 5ª edición de estas Jornadas) y que consiguió suscitar la atención de cerca de 240 profesionales que se inscribieron a este encuentro para asistir de forma presencial u online.

Para la apertura de las jornadas se contó, en esta ocasión, con Lola Ortiz, directora general de Planificación e Infraestructuras de Movilidad en el Ayuntamiento de Madrid, quien estuvo acompañada por Áurea Perucho, directora del Cedex (entidad anfitriona del encuentro), Rafael Casado, presidente de Aetess, y Antonio Gens, vicepresidente de Semsig.

De izquierda a derecha: Lola Ortiz, directora general de Planificación e Infraestructuras de Movilidad en el Ayuntamiento de Madrid, Áurea Perucho, directora del Cedex, Antonio Gens, vicepresidente de Semsig, y Rafael Casado, presidente de Aetess.

Lola Ortiz puso en valor las más de 200 medidas anunciadas por el consistorio madrileño para desarrollar el Plan Madrid 360, que tiene en la mejora de la calidad del aire y en la movilidad dos de sus principales pilares. En concreto, centró su intervención en dos grandes proyectos de infraestructuras: la remodelación del Nudo Norte de Calle 30 y el nuevo Paseo Verde del Suroeste.

El primero consiste en la eliminación de cuatro trenzados en este nudo (el de mayor tráfico rodado de España) mediante pasos a distinto nivel: tres inferiores y uno superior (ya inaugurado). Los pasos inferiores se están ejecutando mediante el método cut & cover con pantallas discontinuas de pilotes de 0,80 m de diámetro con separación de 1 m, y han requerido de un exhaustivo estudio geológico-geotécnico. Como otro factor destacado en la obra se está usando la metodología BIM para llevar un mejor control de los trabajos, garantizar la correcta ejecución de los mismos, certificar de forma más precisa y proporcionar un gemelo digital para su explotación.

Intervención de Lola Ortiz, directora general de Planificación e Infraestructuras de Movilidad en el Ayuntamiento de Madrid.

En cuanto al nuevo Paseo Verde del Suroeste, supone un soterramiento del Paseo de Extremadura para mejorar la calidad del aire, reducir los ruidos y agilizar la movilidad en la zona. El proyecto contempla pasar de cuatro carriles por sentido en superficie, a uno solo por sentido en superficie y dos carriles +BUS VAO por sentido en túnel. Un túnel de 4 km cuya ejecución se realizará mayoritariamente por el método cut & cover debido a su cercanía a la superficie.

El túnel está compuesto de dos celdas, con tres alineaciones de pilotes y una losa superior de espesor constante de 1 m postesada. El proyecto también ha requerido de un amplio estudio geológico-geotécnico, ha implementado la metodología BIM desde el principio y prevé la termoactivación de las pantallas de pilotes laterales del túnel para alimentar sistemas de climatización en edificios cercanos.

La mesa de diseño, moderada por Enrique Asanza, del Cedex, contó con dos ponencias. La primera, titulada 'El papel de la geotecnia en el sistema portuario español', corrió a cargo de Manuel Arana, director de Planificación y Desarrollo en Puertos del Estado (Mitma). Actualmente nuestro país cuenta con 28 autoridades portuarias que gestionan 46 puertos. Por estas infraestructuras se canalizan el 60% de nuestras exportaciones en términos de toneladas y el 85% de las importaciones, generando 100.000 empleos directos y 275.000 indirectos o inducidos. Desde la Administración se apuesta por un modelo portuario descentralizado y autosuficiente económicamente (no depende de los Presupuestos Generales del Estado) con un gran protagonismo para la colaboración público-privada.

Manuel Arana, director de Planificación y Desarrollo en Puertos del Estado (Mitma).

En los últimos 25 años, los puertos españoles han visto duplicar su tráfico, habiendo acabado el 2021 con el tránsito de 545 millones de toneladas (el mayor, Algeciras con 105 millones de toneladas, seguido de los de Valencia, Barcelona, Cartagena, Bilbao y Tarragona, por este orden). El pasado año se movieron 17,7 millones de contenedores (TEUS), lo que supone un récord histórico a pesar de la pandemia.

En cuanto al tráfico de pasajeros, como es lógico, se ha visto muy afectado por el COVID, especialmente el número de turistas de cruceros. De los 34 millones de personas que pasaron por nuestros puertos en 2019 se pasó a 12 millones en 2020 y a 20 millones en 2021.

Al incremento general que se espera tanto en el tráfico de mercancías como en el de personas, hay que sumar el tamaño cada vez mayor de los barcos, con embarcaciones que ya pueden transportar hasta 24.000 contenedores (no es decartable llegar a los 30.000). Todo ello implica que haya que realizar importantes actuaciones en los puertos para adaptarse a estas tendencias, creando nuevos diques en sus diversas tipologías (en talud, verticales y flotantes) y muelles (de gravedad, de pantalla de hormigón o metálico y de pilotes), además de otras actuaciones como el aumento de calado en muelles, dragados, etc. En todos estos proyectos, los anclajes juegan un papel fundamental en sus diferentes tipologías: estabilización, subpresiones, contención, anclajes de bolardos…

De izquierda a derecha: Álvaro Parrilla, jefe del área de Geotecnia en la Dirección General de Carreteras, José Estaire, del Cedex, y José Luis Arcos, docente en la Universidad Politécnica de Madrid.

La segunda ponencia de la mesa de diseño versó sobre la 'Normativa en anclajes' y contó con la participación de José Estaire, del Cedex, Álvaro Parrilla, jefe del área de Geotecnia en la Dirección General de Carreteras, y José Luis Arcos, docente en la Universidad Politécnica de Madrid.

El marco normativo de anclajes en España se basa en un Reglamento, en Normas UNE y en una Guía de la DGC.

El Reglamento se circunscribe al 'Pliego de prescripciones técnicas generales para obras de carreteras y puentes PG-3, Artículo 675. Anclajes, como Orden Ministerial (FOM 1382/2002)'. Se trata de un pliego general, redactado fundamentalmente para la fase de construcción, de aplicación a la Dirección General de Carreteras del Mitma, aunque con amplia utilización fuera de dicho ámbito.

Respecto a las Normas UNE implicadas en este ámbito, son tres:

• UNE EN 1997-1 Proyecto geotécnico. Parte 1: reglas generales (2004)
• UNE EN 1537 Ejecución de trabajos geotécnicos especiales. Anclajes (2015)
• UNE EN ISO22477-5 Investigación y ensayos geotécnicos. Ensayos de estructuras geotécnicas. Parte 5: Ensayo de los anclajes inyectados. (2018).

Como el resto de normas UNE, estas resultan de aplicación voluntaria, salvo que un reglamento establezca su obligatoriedad, o que dicha obligatoriedad se establezca por la vía contractual para un contrato determinado, ya sea público o privado.

Y en cuanto a la Guía, se trata de la 'Guía para el diseño y la ejecución de anclajes al terreno en obras de carretera' (2001, revisada en 2003)', una publicación de la Dirección General de Carreteras del Mitma, que recoje recomendaciones o textos editados por administraciones públicas españolas dedicados de manera monográfica a los anclajes al terreno.

La aparición de los Eurocódigos, y especialmente del Eurocódigo 7, dedicado al proyecto geotécnico, y el hecho de que hayan pasado 20 años desde la publicación de la Guía de Anclajes, ha hecho que la Dirección General de Carreteras se plantee una revisión del marco normativo con el que se diseñan, ejecutan y controlan los anclajes.

A lo largo de la ponencia se quiso dar una visión general del marco normativo actual y de futuro, derivado de la Segunda Generación de Eurocódigos, y de los métodos de control auspiciados por la normativa europea con la Guía para el proyecto de anclajes en obras de carretera con Eurocódigo 7 que se empezará a elaborar en este año 2022.

La mesa de ejecución, moderada por Ángel Grande, de SITE, contó en esta ocasión con siete intervenciones sobre diferentes aspectos y modalidades de los anclajes.

Mesa de ejecución y control. De izquierda a derecha: Amadeo Vilar (Dywidag), Enmanuel Carvajal (Keller), José Luis Criado (Rodio Kronsa), Casimiro Molina (Ischebeck Ibérica), Javier Rodríguez Meneses (Terratest), Juan Pablo Talín (SITE), Ramón Viñas (Drace Geocisa) y Ángel Grande (SITE).

Amadeo Vilar, de Dywidag, explicó las ventajas que ofrecen los anclajes inteligentes ('smart anchors') gracias a su tecnología para ser monitorizados mediante la obtención de su estado de carga, de corrosión, presencia de agua o movimientos en estructuras asociadas, y cuyos registros se transmiten fácilmente a un portal de análisis de datos en la nube ('infrastructure intelligence') del que se extrae la información con un simple click en smart phones, tablets u ordenadores.

A continuación, Casimiro Molina, de Ischebeck Ibérica, resumió la evolución que han seguido los anclajes autoperforantes desde que en 1984 la compañía alemana Friedr. Ischebeck GmbH registrara las primeras patentes. En estos casi 40 años el sistema autoperforante ha sido ampliamente utilizado con éxito en todo el mundo, principalmente en la ejecución y armado de micropilotes, anclajes al terreno y bulones (soil nails). En todas sus aplicaciones el resultado constituye un elemento compuesto, formado por una armadura de acero de rosca continua y un cuerpo o bulbo inyectado de lechada de cemento. La barra (elemento portante) transmite (por adherencia) las cargas originadas por la estructura al cuerpo inyectado (pudiendo admitir, según la aplicación, cargas de tracción, compresión y cargas cíclicas), y este las transfiere al subsuelo circundante mediante fricción.

La característica principal que diferencia al sistema autoperforante del resto de procedimientos de ejecución de micropilotes, anclajes al terreno y bulones es que el elemento portante (barra hueca roscada) cumple con tres funciones: varillaje de perforación, tubería de inyección y elemento portante (armadura). En una sola operación se ejecutan la perforación del taladro, la colocación de la armadura y la inyección, permitiendo así alcanzar elevados rendimientos en la ejecución.

Seguidamente Juan Pablo Talín, de SITE, profundizó en el concepto de 'mantenimiento, inspección y control (M.I.C.) de los anclajes permanentes', que en la mayoría de los casos (sobre todo en anclajes antiguos), no ha sido integrado al prescribirlos, al proyectarlos y tenido en cuenta en el diseño de las estructuras a las que sirven. Esta falta, total o parcial, crea un problema muy significativo en fase de servicio, al encontrarse una cantidad importante de anclajes con serios daños, muy costosos técnica y económicamente de solucionar.

En este sentido en los últimos años se ha avanzado significativamente, comprendiendo por parte de quienes los diseñan y prescriben, la necesidad de incorporar dentro de sus características las protecciones necesarias posibles de construir y ejecutar para que su condición de servicio se mantenga, aun con bajos niveles de mantenimiento, que es la práctica habitual en la mayoría de los casos. También se está avanzado, pero quizá más lentamente, en establecer Programas de Mantenimiento Inspección y Control.

Casimiro Molina, de Ischebeck Ibérica.

Ramón Viñas, de Drace Geocisa, desarrolló el caso de éxito de la estabilización del terraplén del pk 189/500 de la línea ferroviaria Castejón de Ebro - Bilbao. Debido a la inestabilidad de este terraplén, que venía sucediendo de forma sistemática y a lo largo del tiempo, se acometieron en el año 2017 trabajos para la estabilización integral del conjunto terraplén- ladera. Estos trabajos consistieron básicamente, en la instalación de una pantalla discontinua de pilotes, con dos niveles de anclajes dispuestos en la viga encepado superior. Debido a las características del terreno y del propio terraplén, junto con un plazo relativamente exiguo, la obra presentó desafíos importantes, sobre todo desde el punto de vista de la ejecución.

Después, Javier Rodríguez Meneses, de Terratest, explicó cuatro casos singulares en la ejecución y control de anclajes al terreno a los que ha tenido que hacer frente la compañía en estos últimos años y que presentan diversas particularidades:

• Panamá (2012): Perforaciones de anclajes permanentes para longitudes máximas de 60 m y Fabricación a pie de obra de la formación de cables de anclajes.
• Barcelona (2020): efecto de carga hidrostática sobre bulbo de anclaje.
• Málaga (2021): tesado de anclajes con altas deformaciones.
• Málaga (2019): procedimiento constructivo de anclajes en el análisis de incidencias y conclusiones posteriores.

Por su parte, José Luis Criado, de Rodio Kronsa, centró su intervención en la caracterización de los anclajes especiales usados más habitualmente en el ámbito portuario, identificando los medios auxiliares necesarios y describiendo mediante un caso práctico en el Puerto de Barcelona las dificultades/retos generados y soluciones adoptadas para su correcta ejecución.

Debido al aumento de la demanda de viajes turísticos las grandes empresas del ramo apostaron por el aumento de la capacidad de sus transatlánticos. Esto implica un aumento considerable de las dimensiones de los navíos y no todos los puertos presentan sistema de amarre adecuados. Por ello, y previo análisis de los sistemas de amarre, el Puerto de Barcelona decidió proceder a su revisión y actualización que permitiera la entrada de este tipo de barcos a sus terminales, por lo que se procedió a la elaboración y ejecución del proyecto de 'Mejora del Sistema de Amarre en el Muelle Adosado de la Terminal C y D de Cruceros. Puerto de Barcelona'. El proyecto consistió en la ejecución de 25 nuevos puntos de amarres de 150 Tn.

Por último, Enmanuel Carvajal, de Keller, detalló cómo se realiza el control de anclajes mediante mediciones con fibra óptica. Keller ha realizado durante los últimos años algunas pruebas de extracción de anclaje al suelo en sitios donde se ha llevado un registro y documentación detallada de las pruebas, y mediante el empleo de cables de fibra óptica instalados a lo largo de los alambres de acero e incrustados en la lechada, tanto en la zona de bulbo como a lo largo de la longitud libre de los anclajes. Como resultado más relevante, se confirmó la posibilidad de obtener medidas de muy alta resolución espacial (o discretización espacial) registrando las deformaciones aproximadamente cada 10 mm utilizando la técnica OBR (reflectometría de retrodispersión óptica). Adicionalmente se realizó el monitoreo tradicional en cabeza de los anclajes de prueba para comprobar la carga aplicada durante los ensayos.

Tras un dinámico coloquio con varias preguntas a los intervinientes en el que, entre otras conclusiones, se puso una vez más de manifiesto la necesidad de apostar siempre por soluciones basadas en la calidad, la seguridad y la fiabilidad, aunque esto suponga un mayor coste, Rafael Casado y Antonio Gens realizaron la clausura de la jornada, recordando este último dos próximas citas imprescindibles para el sector: la Asamblea y Conferencia anual de Semsig del 31 de marzo, en las que también se entregará el Premio Carlos Oteo 2021, y el XI Simposio Nacional de Ingeniería Geotécnica, que se celebrará en Mieres del 24 al 27 de mayo bajo la temática 'La Geotecnia en apoyo de la seguridad y la sostenibilidad'. Este Simposio lo organiza Semsig con la colaboración de la Escuela Politécnica de Mieres de la Universidad de Oviedo, y en él Aetess participa con un premio a las ponencias presentadas.