TIPOS DE ANCLAJE

Los anclajes puede ser de presión, expansión ó adhesión, y estos pueden fijarse a la roca por uno ó dos de estos tres principios:

 
-Fricción
-Forma
-Adhesión

Anclajes de Fricción

En este caso, la fuerza de tracción N aplicada al anclaje se transmite al material base por fricción R. Al expansionar la cabeza contra el material base, bien a través del par de apriete, bien mediante el desplazamiento controlado de una pieza dentro del anclaje, hemos aumentado el contacto anclaje roca, logrando transmitir el esfuerzo por la presión física Fexp que se produce entre la zona de expansión del anclaje y la roca. este contacto se realiza en una zona reducida, únicamente la cabeza que expansiona, por lo que la presión que se ejerce contra el material base es muy alta y si excedemos la que este es capaz de resistir se puede producir su rotura.

La forma que adquiere la zona afectada se asimila un poco a una cebolla, estando la zona de contacto en el centro de ésta. En la figura se muestra la distribución de tensiones generadas por un anclaje mecánico que trabaja por rozamiento, bajo la solicitación de tracción. Las zonas más claras en el interior de la cebolla corresponden a las más cargadas. Obsérvese la distribución de tensiones, con la zona de cabeza muy tensionada. Es interesante comparar esta figura de forma de trabajo con las de los otros anclajes mostradas en este mismo documento. 

Anclaje de Expansión

Su filosofía es la de adaptarse al material base de diferentes modos. En unos casos a medida que se introducen en el taladro horadan el material creando una zona acampanada en la que quedan embebidos. Los anclajes se deforman adaptándose a éste. Al girar la camisa del anclaje mediante un útil especial, logramos que la cabeza metálica no expanda directamente contra el material base, sino que vaya taladrándolo y se vaya introduciendo poco a poco en este, creando una zona acampanada con un contacto perfecto entre el anclaje y la roca. En este caso, la fuerza de tracción N aplicada al anclaje se transmite mediante unos esfuerzos perpendiculares al cono del anclaje, haciendo que la roca trabaje a compresión a través de la reacción R. De este modo se logra que el anclaje tenga un excelente comportamiento en cuanto a cargas, similar al que tendría un perno embebido colocado en el hormigón fresco. Aunque distribuye mejor la presión sobre la roca que los anteriores no debemos olvidarnos de las distancias a borde y entre anclajes recomendadas en los manuales.

 
En la siguiente figura se muestra la distribución de tensiones generadas en un anclaje La zona clara es la de mayor intensidad de tensiones. Los anclajes de expansión, una vez que han sido introducidos en el agujero aumentan su volumen creando un efecto de tapón  que evita la extracción del mismo, los mas conocidos son los parabolts, estos resisten por fricción y por forma, la fricción se consigue en el momento que tras apretar la tuerca el taco aumenta su volumen y crea una gran fuerza hacia las paredes del barreno, y por forma, pues esto socava el barreno asiendo una especie de embudo al revés que impide que la pieza salte de su agujero.

Anclajes Químicos

La varilla del anclaje y la pared del taladro quedan unidas mediante la adherencia de la resina. Gracias a la mayor superficie de transmisión de cargas, esta se distribuye a lo largo de la varilla del anclaje, lográndose de este modo que la presión sobre el material sea menor, (a igualdad de cargas cuanto mayor sea la superficie menor es la tensión). En la figura se muestra la distribución de tensiones generadas en un anclaje de este tipo. Obsérvese la distribución de tensiones a lo largo de la varilla, de forma totalmente diferente a las otras figuras antes comentadas. La forma de transmisión de la carga se produce por tanto a lo largo de la varilla, gracias a la adherencia que se produce entre acero resina y resina-roca.

 
Estos anclajes distribuyen la carga en una superficie más o menos cilíndrica alrededor de la varilla mientras que los mecánicos presentan una zona de afección sensiblemente cónica, ver figuras anteriores. Por su forma de trabajo los anclajes químicos que trabajan por adherencia permiten unas separaciones entre anclajes y distancias a borde, por lo general, menores que los mecánicos. Son ideales por tanto en casos en los que existen bordes próximos a la roca.

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Fuente:
ESPELEOSOCORRO