Anclajes Activos Y Pasivos (Pernos)

ANCLAJES ACTIVOS Y PASIVOS (PERNOS)

 
La definición general de un anclaje se establece como “un conjunto de elementos destinados a fijar algo firmemente a un suelo”. Un anclaje es un conjunto de elementos destinados a fijar una cuña de roca firmemente al terreno circundante estable, en una excavación subterránea.
 
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Los sistemas de anclajes constan de: (1) un elemento metálico usualmente de acero en forma de barra o compuesto por fibra de vidrio, cable o alambre; (2) material de relleno o aglutinante, usualmente lechada o resina, el cual es inyectado; (3) tubos o mangueras utilizados para la alineación del elemento metálico en su instalación y para la inyección del material de relleno; (4) sistemas metálicos en el cabezal del anclaje, los cuales distribuyen la carga en la cara libre de la roca, tales como platinas metálicas, tuercas y arandelas; y en algunas ocasiones se utilizan (5) cuñas expansivas, propias de anclajes expansivos. Se consideran elementos adicionales, como los fijadores o centradores, recubrimientos lisos o vaina lisa, y elementos de traslapo.
 
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En general los sistemas de anclajes se dividen en dos grupos: activos y pasivos.
 

  • El anclaje activo es un elemento pre-tensionado poco tiempo después de su instalación a un porcentaje entre el 50% y 90% de la carga de trabajo considerada en el diseño, permitiendo que el anclaje aporte gran resistencia rápidamente.
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  • El anclaje pasivo no se tensiona luego de su instalación, permitiendo movimientos en el material circundante inestable hasta lograr el tensionamiento previsto durante el diseño.

 
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Adicionalmente existe un grupo que se denomina como anclaje mixto debido a que son pre-tensionados a un bajo porcentaje, permitiendo deformaciones hasta lograr el tensionamiento de diseño.
 
Otra distinción común entre los sistemas de anclajes son los pernos y los anclajes; los pernos son utilizados para transmitir los esfuerzos a la roca en toda la longitud del elemento metálico, y los anclajes presentan un mejor comportamiento en altos requerimientos a tensión, transmitiendo los esfuerzos a la roca en la parte final del elemento metálico, en un tramo denominado como longitud de empotramiento o bulbo de anclaje. Es común denominar indistintamente un sistema de anclajes y un sistema de pernos.
 
Según el tiempo de vida útil de los anclajes, suelen diferenciarse entre temporales, semi-permanentes y permanentes; los anclajes temporales tendrían una  vida útil menor a 6 meses, donde no es requerido el monitoreo debido a que se asume que no ha iniciado un serio proceso corrosivo; los anclajes semi-permanentes, tendrían vida útil entre 6 y 18 meses, requiriendo de monitoreo; y los anclajes permanentes con tiempos mayores a 18 meses requieren de protección ante la corrosión y de monitoreo. En la práctica el calificativo del tiempo de vida útil de los anclajes queda a criterio del diseñador, siendo temporal el sistema utilizado en obras que facilitarán el proceso constructivo.
 
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Los sistemas de anclaje transfieren el esfuerzo de tensionamiento a través del bulbo de anclaje, conocido también como la longitud de empotramiento, o a lo largo de toda su longitud cuando no presenta un bulbo de anclaje claramente definido. En la longitud de empotramiento se inyecta un material que se acomoda a la perforación realizada, que fragua y endurece en el tiempo hasta alcanzar el confinamiento requerido. En macizos rocosos porosos o intensamente fracturados se re-inyecta luego de dejar endurecer una primera capa, para garantizar el confinamiento requerido en la zona de empotramiento al no permitir que fluya el material por las fracturas. Usualmente el material de relleno lechada, compuesta por cemento y agua, o resinas poliméricas que endurecen mediante una reacción química. Las resinas tienen la ventaja de endurecer más rápidamente gracias a una sustancia catalizadora.

 

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