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MACRO SISTEMAS DE PROTECCIÓN CONTRA DESPRENDIMIENTOS
protección contra desprendimientos el sistema macro® Sistemas que trabajan mediante el control del desprendimiento o que evitan la evolución natural de las inestabilidades del macizo, impidiendo el movimiento del material.
Para afrontar un problema de desprendimientos se deben analizar los riesgos geotécnicos asociados al mismo, valorar los factores críticos que intervienen en el proceso y diseñar las soluciones de protección adecuadas. Estas medidas de protección se componen de una serie de elementos que trabajan de forma coordinada. Es lo que denominamos un SISTEMA. Existe una normativa europea que regula la duración mínima de estas obras según la dificultad que revistan sus tareas de mantenimiento (Durability and the Construction product Directive 89/106/CEE): Para obras con un mantenimiento de dificultad media (Barreras de protección contra desprendimientos y Revestimientos superficiales), se prevé una duración mínima de 25 años. Los trabajos estructurales (Barreras Duna de tierra para protección contra desprendimientos de rocas) deben tener una durabilidad de al menos 50 años.
La durabilidad es un requisito fundamental en la construcción y mantenimiento de estas estructuras. Teniendo en cuenta este criterio, el Grupo MACCAFERRI, fabricante de los productos que comercializa A. BIANCHINI INGENIERO, S.A. y que tiene una gran experiencia en este campo, ha desarrollado el sistema MACRO ® (Maccaferri Rokfall Protección System) un sistema que aporta soluciones para dar respuesta a los problemas relacionados con la protección contra desprendimientos.
MACRO: protección Y ESTABILIZACIÓN SUPERFICIAL Los Sistemas de protección contra desprendimientos de materiales son un elemento clave en el proyecto y mantenimiento de infraestructuras , ya que tienen una gran importancia en la seguridad de las mismas. Estos sistemas incluyen Triple Torsión, BianMat, SteelGrid, Panel HEA y Barreras. Es fundamental distinguir entre sistemas de protección "activos" y "pasivos". SISTEMAS PASIVOS Son aquéllos que no afectan al proceso del desprendimiento, sino que trabajan en el control de la propia masa y su recogida, conduciendo los desprendimientos a zonas no peligrosas. SISTEMAS ACTIVOS Son aquéllos que evitan la evolución natural de las inestabilidades del macizo , impidiendo el movimiento del material desprendido. Se pueden resaltar, entre otros: • Revestimiento estructural flexible en aplicaciones de Soil Nailing: bulones o anclajes profundos que estabilizan el terreno "cortando" las curvas de deslizamiento. La malla superficial solo debe sostener el material inestable entre bulones. • Situaciones de terreno rocoso fracturado: los bulones de nuevo aportan una estabilización "profunda" y la malla se encarga de la retención del material eventualmente inestable entre bulones.
protección y estabilización superficial
triple torsión
Este sistema se emplea cuando las rocas susceptibles de desprenderse y sus fragmentos no son inferiores a la propia abertura de la malla, ni mayores de 0,5 m de diámetro.
Acero
Aleación Galfan® Zn/AI (5%) MM
Revestimiento polimérico
Marca distintiva mallas Bianchini
Galfan® Las mallas de Triple Torsión se fabrican con alambre Galfan®, la mejor garantía de durabilidad
Triple Torsión Esquema de instalación
En taludes moderadamente escarpados o aquellos en los que la vegetación puede crecer, la malla se colocará lo más pegada posible al talud. En taludes muy escarpados o próximos a la vertical, la malla se debe anclar en la cabecera del talud, no en la propia pared rocosa, porque así las rocas pueden deslizar entre el talud y la malla y quedar retenidas al pie del talud. El factor clave es, por tanto, tener un anclaje continuo y seguro en la cabecera del talud para que las rocas desprendidas se depositen en su pie. La malla de Triple Torsión es la solución ideal porque aporta flexibilidad en todas las direcciones y, aunque se rompa uno de los alambres, la malla no se deshace como ocurriría con la malla de Simple Torsión.
protección y estabilización superficial
bianmat®
BianMat® es un producto que controla pequeños desprendimientos y actúa como protección superficial contra la erosión, asegurando la estabilidad de taludes y terraplenes y favoreciendo la revegetación.
BianMat ® R es el producto de la unión durante la fase de producción del enrejado de Triple Torsión con una geomalla tridimensional polimérica. Su principal función es controlar y actúar como protección superficial contra la erosión asegurando la estabilidad de taludes y terraplenes. Esta configuración también aporta una ventaja económica por la instalación simultánea de los dos productos y desde el punto de vista de integración ambiental permite la revegetación del talud, cuando ésta sea posible.
protección y estabilización superficial
steelgrid®
SteelGrid® es un producto que aporta una solución intermedia entre la utilización del enrejado de Triple Torsión y el Panel de Cable HEA. SteelGrid® es un enrejado de Triple Torsión reforzado durante su fase de producción con cables horizontales y verticales integrados en el trenzado de la malla. Normalmente, en aplicaciones para refuerzo de taludes, los sistemas compuestos por cables metálicos y paneles de cable reforzados se muestran más efectivos que un enrejado de Triple Torsión en solitario. La inserción de cables en el Enrejado de Triple Torsión mejora su rigidez y crea una solución intermedia entre ambos sistemas. Es importante destacar el beneficio económico que aporta SteelGrid®, ya que se instalan al mismo tiempo ambos productos, malla y cable metálico.
En las siguientes fotografías se puede apreciar que los cables están entrelazados con la malla, lo que contribuye a que la ésta transmita mejor los esfuerzos a la puntos de anclaje. Esta configuración es posible gracias a nuestro proceso de fabricación combinado, en el que los cables se introducen durante la fase de entrelazado de la malla.
protección y estabilización superficial
panel hea
El Panel HEA es un sistema de estabilización superficial de taludes rocosos inestables por fracturado o alteración. Combina la alta resistencia del cable con las especiales prestaciones de un nudo de alambre de acero suave. Los paneles de cable HEA se fabrican con cables de alambre trenzado unidos mediante nudos con alambre galvanizado Galfan® reforzado de 3 mm. Se anclan al terreno mediante bulones. La función de la malla es retener el material que se desprende del terreno inestable entre los anclajes. Los bulones en roca sujetan la malla y, en terrenos sueltos con soil nailing, garantizan la estabilidad global del talud. Debajo del Panel HEA se coloca un Enrejado de Triple Torsión para retener los desprendimientos de menor tamaño.
Desde el punto de vista de los Esfuerzos, el Panel HEA se puede considerar como una intervención pasiva, ya que actúa después de un desprendimiento y no antes. Por tanto, es un sistema que actua cuándo el terreno empieza a moverse, sin ejercer presión o empuje permanentes. Los test de seguridad han demostrado que los Paneles HEA son más fiables y tienen unas características técnicas superiores a los paneles de cable tradicionales unidos con grapas.
Los Paneles HEA han sido sometidos a los test de calidad y seguridad más exigentes: Test sobre los elementos: ensayos de Laboratorio: Rotura y escurrido del nudo, penetración en la malla, apertura de malla. Test a pequeña escala: ensayos de punzonamiento realizados sobre muestras de malla a pequeña escala (1 x 1 m) Test a tamaño real: valoración de la rigidez deformativa de los productos (3 x 3 m) (ITC -CNR Italia). Test en situ: Pont Bozet (Aosta – Italia). Ensayo con un dispositivo de empuje contra un cilindro hidráulico en un talud rocoso, dónde se han anclado muestras de distintas mallas. Las condiciones de test reales son: muestra de gran tamaño, carga inclinada y condición de vínculo verdadero.
180 160
Panel HEA 300/10 SteelGrid BO 150 Enrejado Triple Torsión 8x10 Enrejado Simple Torsión de alambre de alta resistencia
140
Fuerza (kN)
Test reales in situ Comparativa de las curvas carga-deformación para distintos productos ensayados en el campo de pruebas de Pont Boset - Aosta (Italia). Estos productos son: Panel HEA 300/10, SteelGrid BO 150, Enrejado Triple Torsión 8x10 y Enrejado Simple Torsión de alambre de alta resistencia. En el gráfico puede apreciarse la gran diferencia en la deformación (especialmente a baja carga) entre el Panel HEA y los otros productos, especialmente el Enrejado de Simple Torsión.
120 100 80 60 40 20
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
550
600
650
700
750
800
850
Desplazamiento (mm)
Panel HEA 30x30 doble nudo Galfan®
6.000
carga (daN)
Test sobre los elementos: Comparativa de resistencia entre el Panel HEA, elaborado con doble nudo de alambre galvanizado Galfan® y un panel de cable con grapa. En el gráfico y en las imágenes se puede apreciar que el Panel HEA, cuándo se llega a la resistencia límite, el nudo va cediendo hasta que se alcanza el punto de rotura. En cambio, con los sistemas de conexión mediante grapas, la unión falla repentinamente cuando se excede la resistencia límite. Esto produce un desarmado inmediato de la configuración original del panel.
Panel 30x30 grapa estándar
5.000
Panel HEA 300x300 doble nudo Galfan®
4.000
Panel 300x300 grapa estándar
3.000 2.000 1.000
0
Panel HEA 300x300 doble nudo Galfan®: nudo comportamiento dúctil
10
20
30
40
Desplazamiento en el punto central (cm)
Panel 300x300 Grapa estándar: grapa comportamiento frágil
50
60
MACRO: SISTEMAS PASIVOS DE CONTENCIón MEDIANTE BARRERAS La colocación de barreras tiene como objetivo la protección de vías de comunicación e instalaciones de la caída de rocas y de otros materiales (flujos torrenciales, nieve, etc.). Para resolver esta problemática, A. Bianchini Ingeniero, S.A. dispone de una completa gama de barreras que cubren las aplicaciones más habituales. BARRERAS DINÁMICAS Dentro de los desprendimientos podemos destacar las rocas procedentes de taludes muy altos o inaccesibles. En estas circunstancias el único método de protección posible es situar una estructura a modo de barrera en la trayectoria de los desprendimientos para que las rocas se detengan y acumulen en ella sin llegar a la rotura. BARRERAS DUNA El sistema de Barreras Duna está compuesto por estructuras Tresma® y se ejecuta con materiales de relleno locales. Es fácilmente vegetalizable, reduce el impacto ambiental y su deformación tras el impacto es prácticamente nula. BARRERAS FLEXIBLES DEBRIS FLOW Colocadas en torrentes, detienen el arrastre de acarreos de todo tipo (agua, piedra, lodo, vegetación, etc.) provocados por lluvias extraordinarias, que ponen en peligro todo lo que se encuentra a su paso. BARRERAS FLEXIBLES PARA NIEVE Se emplean para controlar deslizamientos de nieve en forma de alud en zonas de montaña, vías de comunicación, zonas habitadas o estaciones de esquí.
SISTEMAS PASIVOS DE CONTENCIón MEDIANTE BARRERAS
barreras duna
Las Barreras Duna son estructuras de terreno reforzado que pueden construirse con materiales locales, creando una barrera vegetalizada a cara vista. El resultado es un sistema de barreras con un impacto visual y medioambiental reducido. Como el resto de las barreras, este sistema pasivo es una solución ideal cuándo no es posible evitar la caída de las rocas, prevenir su desprendimiento o bien cuando el talud es inaccesible. Las Barreras Duna resuelven muchas de estas situaciones. El sistema Duna aporta efectividad y rapidez en la ejecución. Compuesto por estructuras Tresma®, las Barreras Duna incluyen todo el paramento y anclaje necesarios para la configuración del terreno reforzado, por lo que reducen de forma considerable el tiempo de montaje en obra de estos elementos.
SISTEMAS PASIVOS DE CONTENCIón MEDIANTE BARRERAS
barreras dinámicas
Las barreras dinámicas de protección contra desprendimientos se caracterizan por su gran capacidad de absorción de impactos. Por ello conforman un sistema muy eficaz y seguro para detener la caida de rocas y otras masas. Su configuración varía de acuerdo con la energía requerida en el impacto previsto. Las Barreras Dinámicas están formadas por una estructura de geometría variable compuesta por un complejo sistema de paneles de cables metálicos, enrejado de triple torsión (para interceptar pequeñas masas), elementos estructurales, disipadores de energía, etc. Los cables conectan los elementos estructurales con los de disipación y anclaje. Estos elementos, gracias a su capacidad de deformación, permiten que el sistema soporte una gran energía en el impacto. MACCAFERRI ha desarrollado un sistema de Barreras que cubre un gran espectro de absorción de Energía (desde 500 kJ a 5.000 kJ) y su configuración (situación, altura, características o interacción con otras estructuras de contención y soporte, si existen) varía de acuerdo con la capacidad de absorción de energía requerida.
El sistema de Barreras Dinámicas Maccaferri ha sido diseñado siguiendo un riguroso proceso de ensayos "in situ" y ha superado los test de homologación de las regulaciones más estrcitas de la Unión Europea: ETAG 27-2008 Guideline for European Technical Approval of FALLING ROCK PROTECCION KITS. (EOTA)
SISTEMAS PASIVOS DE CONTENCIón MEDIANTE BARRERAS
barreras flexibles debris flow
Las barreras de redes de tipo deformable contra caída de rocas absorben la energía cinética del impacto en virtud de las deformaciones elástico-plásticas de sus componentes. Estas barreras también se pueden emplear para contener deslizamientos originados por arrastres de materiales o aluviones. El criterio de evaluación de la eficiencia de una barrera contra caída de rocas basado exclusivamente en el nivel de energía cinética absorbible omite la forma del material que impacta contra la barrera. Dado que las tensiones en los cables de anclaje son proporcionales a la deformación máxima de la red, los esfuerzos dependen del nivel de Energía y del tiempo de actuación del fenómeno. A igualdad de Energía, si los tiempos de impacto son mayores, las tensiones que soportan los cables de anclaje son menores. Por lo tanto, una Barrera Flexible que soporta un impacto de roca con una energía cinética máxima determinada, es capaz de resistir con mayor seguridad el empuje y la carga de un Debris Flow de igual Energía máxima. Éste comportamiento se ha calculado a partir de datos experimentales recogidos en Crash Test a tamaño real.
SISTEMAS PASIVOS DE CONTENCIón MEDIANTE BARRERAS
barreras flexibles PARA NIEVE
Las Barreras antialudes de nieve trabajan para estabilizar el manto de ésta en la cabecera de los taludes de pendientes peligrosas e impedir el inicio de la avalancha.
Una avalancha ocurre cuándo, de forma repentina, una masa de nieve inicia el movimiento deslizando hacia abajo por la rotura de las condiciones de equilibrio de la misma. El movimiento puede ser por causas naturales (por ejemplo el viento) o accidentales (por ejemplo esquiadores) y, una vez iniciado, es imposible detenerlo. En su desplazamiento por la ladera del talud, la avalancha puede arrastrar otras masas de nieve e incrementar su volumen hasta niveles espectaculares y alcanzar velocidades de hasta 300 km/h.
Características: Se adaptan a la acción de las presiones resultantes Se dimensionan para distintos valores máximos de espesor de nieve Son estructuras ligeras No interrumpen la continuidad del manto de nieve Resisten también impactos de tipo dinámico (caída de piedras) Se adaptan a cualquier tipo de morfología del terreno
Componentes del sistema: - Estructura de contención - Estructura de sostenimiento - Estructura de conexión - Estructura de anclaje.
TRIANGULAR MESH
UPSLOPE SPIRAL ANCHOR
6 360
75°
15°
TUBULAR STRUT
Sag= 504
30 °
Tienen un impacto visual reducido
ADDITIONAL TIE
Fmax WF = 195 kN Fmax RF = 113 kN
MICRO-PILE 40 25
00 30
DOWNSLOPE BRACE
00 40
30 °
90 43
DOWNSLOPE SPIRAL ANCHOR
00 20
45°
00 20
E GL SIN
E AC BR
00 40
0 70
DOWNSLOPE ANCHOR Fmax WF= 70 kN Fmax RF = 49 kN
0 70
PUNTONE DI SOSTEGNO
ASOLA DA INSERIRE NEL PUNTONE
E AC BR 00 40
00 40
RETE TIPO "B"
RETE TIPO "A" PUNTONE DI SOSTEGNO
E GL SIN
PUNTONE DI SOSTEGNO
MANICOTTO
ASOLA DA INSERIRE NEL PUNTONE ANELLO DI CATENA RETE METALLICA SEMPLICE
00 40
MAGLIA 50 x 50 mm FUNE PERIMETRALE
BORCHIE DI BLOCCAGGIO
00 47
FUNE PERIMETRALE
BR AC E
FUNE DI MAGLIA
SIN GL E
FUNE DI MAGLIA
0 70
REDANCIA IN TUBO DA FISSARE ALL'ANCORAGGIO DI MONTE
0 70
REDANCIA IN TUBO DA FISSARE ALL'ANCORAGGIO DI MONTE