Inventado y desarrollado en Alemania por el Dipl. Ing. Ernst F. Ischebeck en 1983, el Sistema Ischebeck TITAN aporta a la Ingeniería Geotécnica y Civil una nueva dimensión al refuerzo, sostenimiento y mejora de suelos. Es un procedimiento para la ejecución de Bulones, Micropilotes y Anclajes AUTOPERFORANTES, ideal para la perforación de rocas o suelos disgregados o blandos, en una sola operación: perforación, colocación de la armadura e inyección.

Está acreditado con la certificación ISO 9001. El tubo es una barra perforada de acero laminada en frío. Las características técnicas de la barra y del Sistema son, dependiendo del diámetro de la misma y según certificados Estatales y oficiales: acero de grano fino St 550/750 según Z-30. -89.1 y en St E460, según DIN 17102. (Ver tabla de características técnicas)

Se compone de: · Un tubo de acero roscado en toda su longitud, empalmado mediante manguitos externos roscados, con tope central, y con una boca de perforación perdida – de un solo uso-

TITAN + IBO®- Anker Principios

El barrido y la inyección, se hacen con lechada de cemento y son simultáneos a la perforación. Se producen a través de la barra, con salida por la boca de perforación y por tanto con circulación inversa. Actúan a la vez como: # Barrido / limpieza de la perforación # Lodo tixotrópico que mantiene estables las paredes de la perforación. # Inyección del bulón. En taladros verticales o pseudo-verticales pueden emplearse aditivos tixotrópicos para evitar o paliar el descuelgue de la lechada de inyección: lechada de cemento con adición de BASF CONSTRUCTION CHEMICALS FLOWCABLE® ó, directamente, lechada de BASF CONSTRUCTION CHEMICALS MASTERFLOW®, cuya viscosidad permite a la vez la inyección con bombas convencionales y evitar el “descuelgue” de la mezcla y, por otra parte se evitan obturadores, tubos de purga, … y su tiempo de instalación; consiguiéndose a la vez resistencias/entradas en carga elevadas en unas pocas horas. Los equipos necesarios para la instalación son los típicos: # en obras de túneles, pequeños diámetros: jumbos # en obras de cimentación, medianos a grandes diámetros, como micropilotes o anclajes: carros de perforación # en obras de taludes, diámetros pequeños a medianos, martillos manuales o mástiles sobre cesta. Serían preferibles cabezas de rotopercusión; bomba de inyección con pistón o alternativamente con helicoidal y, mezcladora de cemento.

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Las características técnicas y la calidad del material son siempre constantes y conocidas puesto que provienen de un solo fabricante que certifica todos y cada uno de los componentes. No existen limitaciones en cuanto al tipo de suelo o roca a perforar, existe una boca y un procedimiento adecuado para cada situación, requerimiento o perfil geotécnico.

El proceso de ejecución se inicia con la instalación de un cabezal de lavado y/o inyección o, de un conector de perforación, siendo éstos una pieza de acoplamiento desde la rosca especial ISCHEBECK TITAN a la rosca del martillo.

Ventajas productivas: # Las operaciones de entubación quedan descartadas en terrenos en los que serían necesarias. # Permite utilizar la maquinaria disponible, p.ej. jumbos, para realizar paraguas. # Tres en uno: perforación, colocación de armadura e inyección A LA VEZ. Ventajas Geotécnicas: # Con la inyección simultánea se consigue a la vez, una mejora del terreno circundante: SUELO MEJORADO. # Gran adherencia cemento – suelo = paredes del taladro

irregulares y suelo mejorado. # Bulón = Combinado acero – cemento – suelo. Ventajas del material: # Gran variedad de complementos y bocas de perforación para múltiples aplicaciones. # Para aplicaciones permanentes, no se requieren protecciones adicionales contra la corrosión (solicite certificado de durabilidad a 60 y a 120 años). # Por el propio Sistema autoperforante y autoinyectante, se reduce el trabajo de los operarios, el peso mobilizado y, se incrementa, por tanto, la producción.

TITAN + IBO®- Anker Principios

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Con conector: Una vez instalado el conector con la rosca adecuada al martillo disponible (S22, R32, R38, T38, T45, R55, …), se procede a perforar mediante barrido de agua desde la bomba del jumbo, tal como se hace con un barreno normal. Instalado el bulón,

se procede a realizar la inyección. Esto se hace habitualmente mediante un manguito de empalme TITAN provisto en el otro extremo de una rosca o racord de conexión a la rosca de la manguera de inyección: rosca hidráulica con “tuerca loca” o rosca rápida “tipo uña”. Finalmente, ya pueden instalarse la placa y la tuerca en la cabeza del bulón.

Barridocon

agua

Barridocon

agua

Inyecciónde

cemento

Conector S22-25, R32,R38, T38, T45 aISCHEBECK TITAN

Conexión de inyección.Rosca rápida.

Placa y tuerca

TITAN + IBO®- Anker Procedimientos de perforación

Con cabezal de lavado: Se instala el cabezal o conector con la rosca adecuada al martillo disponible (S22, R32, R38, T38, T45, R55, …) para perforar con o sin inyección simultánea de cemento. Con inyección simultánea, se hace una amasada de lechada de cemento A/C = 0,7 – 1, de modo que el flujo de la lechada proyectado a través de la boca de perforación TITAN actúa a la vez como agente de barrido de la perforación, desalojando los detritus y, cuya presión de salida, combinada con la rotación y

el avance, erosiona las paredes del taladro ensanchándolo, aumentando su diámetro e irregularizando sus paredes y, por tanto, aumentado la adherencia o fricción lateral de cálculo. Los tramos necesarios de barra se van empalmando mediante manguitos de unión roscados. Una vez finalizada la perforación a la cota requerida se prosigue la inyección, con rotación y avance - retroceso de la barra, con una lechada rica A/C = 0,5 para rellenar el taladro: el bulón/micropilote/anclaje se da por finalizado.

Barrido conagua o cemento

Cabezal S22-25, R32,R38, T38, T45 aISCHEBECK TITAN

Placa y tuerca

Barrido conagua o cemento

TITAN + IBO®- Anker Procedimientos de perforación

Características técnicas

Ud. TITAN 30/16

TITAN 30/11

TITAN 40/20

TITAN 40/16

TITAN 52/26

TITAN 73/53

TITAN 73/56

TITAN 73/45

TITAN 73/35

TITAN 103/78

TITAN 127/108

TITAN 103/51

Diám. exterior mm 30 30 40 40 52 73 73 73 73 103 127 103 Diám. interior mm 16 11 20 16 26 53 56 45 35 78 108 51

Sección mm2 382 446 726 879 1.337 1.631 1.414 2.260 2.710 3.146 3.332 5.501

Carga rotura T 22 32 53,9 66 92,9 116 119,4 163 198 228,2 240 346

Carga en el límite elástico T 18 26 43 52,5 73 97 78,5 118 135,5 180 181 275

Tensión fluencia T0.2 Kg/cm2 4.700 5.800 5.900 5.900 5.500 5.900 5.500 5.100 5.000 5.700 6.000 5.000

Peso Kg/m 2,7 3,29 5,6 7,0 9,83 12,24 11,0 17,8 17,8 24,70 28,9 43,4

Long. standard m 2 / 3 / 4 2 / 3 / 4 1 / 1,5 / 2 / 3/ 4

1 / 1,5 / 2 / 3/ 4 3 3 6,25 3 4 3 3 3

Bocas de perforación disponibles Roca, terreno duro o de gravas y bolos

mm 42, 46, 51, 55,

90 42, 46,

51, 55,90 70, 90,

100, 115 70, 90,

100, 115, 115, 130 130, 175 130, 175 130, 175 130, 175

175

200

175

Terreno blando, arcillas, limos, arenas,...

mm 75, 95 75,95 110,150 110,150 130, 175 200 200 200 200 220, 280 220 220, 280

(NOTA: en negrita aparecen los diámetros de boca de perforación más usuales. En rojo, las barras más demandadas)

TITAN IBO® -Anker : Rosca redonda tipo R. ISO 1719, laminada en frío.

TITAN IBO® Ud. R

32/22 R

32/20 R

32/15

Diám. exterior mm 32 32 32

Diám. interior mm 22 20 15

Sección mm2 362 389 444

Carga rotura T 22,1 29,1 36,3

Carga en el límite elástico T 18,2 24,4 32,3

Tensión fluencia T0.2 Kg/cm2 5.000 6.300 7.270

Peso Kg/m 2,8 3,2 3,5

Long. standard m 2 / 3 / 4 2 / 3 / 4 2 / 3 / 4

TITAN

Bulones y micropilotes Autoperforantes

*en itálica, bocas adaptables mediante pieza de reducción.

Imagen Descripción

TITAN 30/16 30/14 30/11

IBO®-AnkerR 32/22 R 32/20 R 32/15

Boca de acero para arcillas. Arcillas, limos y arenas, terrenos poco cohesivos y blandos con valores N S.P.T. << 50.

75, 95, 110, 150 mm. 75, 95, 110, 150 mm.

Boca de cruz de acero. Arenas y gravas, bolos con valores N S.P.T. < 50.

76, 90, 115 mm. 76, 90, 115 mm.

Boca de botones de acero. Roca alterada y disgregada y pequeños bolos con valores N S.P.T. < 50, RQD < 50.

42, 46, 51, 55, 70 mm. 51, 70 mm.

Boca de botones de carburo de tungsteno. Roca alterada y disgregada y bolos con valores N S.P.T. > 80, RQD > 50 y roca muy dura u hormigón armado.

51, 70 mm. 51, 70 mm.

Boca escalonada de plaquitas de carburo de tungsteno. Roca alterada y disgregada y bolos con valores N S.P.T. > 50, RQD > 50. Para perforaciones bien dirigidas (ej. Paraguas)

75, 90 mm. 70, 90 mm.

Tuerca semiesférica SW

SW 46 x 35 mm.

SW 46 x 40 mm.

Placa de apoyo con asiento semiesférico

200 X 200 x 8 mm. 200 x 200 x 8 mm.

Nipple / Conector o Cabezal de lavado para barrido – inyección de la perforación

Hex.S22, R32, R38, T 38, T 45 , R55

Hex.S22, R32, R38, T 38, T 45

TITAN - IBO®-Anker Bocas de perforación

TITAN - IBO®- Anker Aplicaciones: Paraguas

TITAN + IBO - Anker® I+D y ensayos

Paraguas y bulones con cerchas tipo PANTEX

Paraguas radiales y sostenimientos

TITAN + IBO - Anker® Aplicaciones

TITAN + IBO®- Anker Paraguas y taludes de emboquille

Fijación y anclado de mallas de acero de alto límite elástico como alternativa a las obras de taludes gunitados / bulonados. Anclado de barreras dinámicas, de alta energía y, estáticas.

Fotos 2,3,4 y 5 cedidas por cortesía de GEOBRUGG IBÉRICA, S.L.

TITAN + IBO - Anker ® Taludes y laderas

TITAN - IBO-Anker® Taludes y laderas

GEOCONSULT ZT GmbH Consulting Engineers Sterneckstrasse, 52.

5020 SALZBURG – AUSTRIA

INFORME G-4134-GCS-R-02-1-1

INFORME para el túnel de acceso a la estación Pique El Parrón. Metro de Santiago de Chile. Se realiza una comparativa real, “in situ”, de un paraguas con micropilotes de tubo petrolero liso N 80 SISTEMA ALWAG, roscados macho-hembra, con un paraguas ISCHEBECK TITAN 40/16 y uno TITAN 73/53. Previamente se realizó un cálculo con elementos finitos con PLAXIS 2-D y FLAC–3D que avanzan los buenos resultados obtenidos:

“Apartado 6.4: Conclusión. Una comparativa entre el paraguas ISCHEBECK y el ALWAG muestra que ambos sistemas dan resultados similares. Los asentamientos registrados están en un rango similar con diferencias menores de 2 mm. Una comparación adicional de los esfuerzos axiales ilustran los diferentes principios de trabajo-comportamiento de los dos sistemas. El sistema ALWAG trabaja y se comporta como un esfuerzo flector para cada uno de los tubos individualmente, mientras que los esfuerzos axiales transmitidos son considerablemente menores que en el caso del paraguas ISCHEBECK, donde los micropilotes trabajan conjuntamente con el suelo mejorado formando un “sistema combinado”.” TITAN 40/16y TITAN 73/53, � exterior / interior.

TUBO LISO N-80 � 139 e =8 mm.

TITAN + IBO®- Anker

á

Modelización de deformaciones y distribución de fuerzas a lo largo del túnel PLAXIS®

TITAN + IBO®- Anker Cálculos y ensayos

PREDIMENSIONADO PARA PARAGUAS EN TÚNELES Micropilote TITAN 40/16 Longitud máxima de 15 m. e inclinación de 5 a 10º respecto al eje de túnel. La longitud máxima no sostenida por las cerchas debería ser menor de 3 m. Las cerchas se colocarían cada 1 m. La disposición ligeramente decalada de los micropilotes permite formar una viga cuya altura es h � l/8 (siendo « I » la distancia entre dos series de paraguas sucesivas)

TITAN + IBO®- Anker Cálculos y ensayos

Datos técnicos: Longitud del micropilote 15 m Solapamiento 3 m Ángulo respecto al eje de túnel 5 - 10° Producción 8 a 16 horas (según nº de brazos del jumbo y tipo de terreno)

Boca escalonada para perforaciones muy direccionadas , <2% desviación

(gravas gran diámetro, bolos, bloques, …)

F = 0 T.

F = 18 T.

F = 6 T.

INDICADOR DE CARGA

Los anillos se aplastan y muestran VISUALMENTE el estado de carga. Permite actuar inmediatamente añadiendo más bulones.

TITAN + IBO®- Anker Cálculo + Complementos