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Los ANCLAJES sirven para estabilizar taludes y garantizar estabilidad en las cimentaciones y estructuras. Suelen ocuparse para soportar un terreno colindante en una excavación y cierto estado de esfuerzos o tensiones.

 Estos soportes son un sistema de construcción para las cimentaciones profundas que ejercen como soporte y sujeción; con esta técnica se puede alcanzar hasta una profundidad del orden de los 30 metros con solo una clava de muro de 3 m.

La finalidad primordial del anclaje, es la de reforzar, sostener suelos y conjuntos rocosos que se encuentran sueltos, están fracturados o presentan cualquier tipo de inconveniente que pueda fallar.

Existen dos tipos de criterio para el diseño de anclajes que son:

1. Esté fundamentado a través de la teoría de elasticidad, pues se presentan limitaciones cuando se trata de masas rocosas heterogéneas.

2. Se realiza la selección de los parámetros a través de reglas empíricas.

Las diferencias entre ambos métodos de diseño son todavía significativas, pues al diseñar un sistema de anclaje, se reconoce que el proceso es difícil y requiere de una capacitación y/o conocimiento muy específico de la geología del sitio, además de las propiedades de la roca, las condiciones hidráulicas del piso, aunado al análisis del estado en las presiones generadas por el flujo de agua que lleva la masa del subsuelo.

El uso más común de este tipo de sistemas, son los muros de contención pues en ellos es necesario garantizar la estabilidad de la masa del piso, por ende el de la obra. Los anclajes inyectados para el soporte de muros y la absorción dentro de la obra civil.

 Funciona como un soporte de techos y estructuras en obras subterráneas de vialidad, además en centrales eléctricas y de minería. Otra de sus funciones se encuentra en los taludes construidos en base a las masas de suelos y rocas. Obras en el subsuelo, tales como túneles, tienen siempre que asegurar el soporte por medio de anclajes durante y posterior al periodo del trabajo de excavación, desarrollando y construyendo un soporte con un revestimiento capaz de asegurar la estabilidad completa de toda obra.

Los anclajes activos tienen una función estabilizadora desde el momento en que se ponen en tensión, aumentando la resistencia al corte de la masa de suelo o roca como resultado de las tensiones generadas al esqueleto mineral. Los anclajes pasivos desarrollan una acción diferente, oponiéndose al desplazamiento solo cuando la masa deslizante comienza a moverse.

De los procesos antes mencionados, tenemos como resultado una importante ventaja de entre los anclajes activos sobre los pasivos. Uno, se puede aprovechar la resistencia inmutable del terreno; esto es el movimiento de la masa que se origina de unas cuantas propiedades resistentes. Los pasivos entran en tracción en oposición a la expansión producida por las discontinuidades de la roca, cuando empieza a generar un deslizamiento a través de la misma.

Clasificación en función del tiempo de servicio

-Anclajes temporales

Tienen una función de ser el medio auxiliar que proporciona las condiciones de estabilidad a la estructura en el tiempo que requiera para disponer de otros elementos lo suficientemente resistentes para sustituirlo. Su vida útil no debe superar los 18 meses.

-Anclajes permanentes

La instalación se realiza de manera definitiva. Por lo general, estos se dimensionan con suficientes coeficientes de seguridad y son proyectados y/o ejecutados para hacerse reaccionar ante los efectos de la corrosión. Estos sistemas están diseñados para una vida de servicio mayor a los 18 meses.

Por las formas de trabajo

-Anclajes pasivos

Se debe evitar pretensar la coraza después de su instalación. El anclaje funciona en tracción al comenzar a producirse la deformación de la masa de la roca o piso.

-Anclajes activos

Una vez instalado se debe pretensar la coraza hasta obtener una carga permitida, comprimiendo el terreno en labor entre la zona de anclaje y la placa de apoyo de la cabeza.

-Anclaje mixto

Su estructura metálica deberá pretensarse por medio de una carga menor a la permitida, dando como resultado, una fracción de su capacidad resistente, ésta se guarda para hacer frente a posibles movimientos aleatorios del terreno.

-Anclajes inyectados

Este tipo de sistemas están hechos con armaduras metálicas, postradas en taladros perforados cementadas por medio de inyecciones con lechada de cemento. Este elemento o estructura es puesta a la tracción, provocando una fuerza de anclaje el cual debe ser aguantado por la resistencia al corte lateral en la parte de inyección en contacto con el terreno.

Por medio de esta inyección, se crea un elemento empotrado al extremo profundo del tirante metálico en el barreno, por tanto la potencia que se efectúa sobre el anclaje inyectado, no se transfiere al terreno a través de su longitud, pero sí exclusivamente en el tramo de la zona inyectada.

Se deben de emplear también los pernos de anclajes puntuales, pues cuentan con un dispositivo para empotrar el sistema de anclaje hasta el fondo del barreno ya que estos materiales en la industria minera,  son muy usados.

Partes de un anclaje

Zona de anclaje

Es el dispositivo mecánico más importante y de mayor instalación es el casquillo expansivo por su característica puntual, está creado para anclar la roca sana o estabilizar tanto bloques como cuñas de roca que se han formado gracias a la intervención de unos cuantos focos de debilidad del suelo.

El proceso consta de verter la lechada que inyecta a través de la boca del barreno, este pasa por un tubo que lleva de regreso al mismo contenedor. La inyección culmina luego de la salida del aire y de la emisión de lechada que pasa por el tubo ya mencionado. Es de este modo que el anclaje reacciona de forma permanente, evitando cualquier tipo de efecto corrosivo.

Zona libre

Esta es la parte que conforma la armadura metálica la cual se encuentra divida y/o independiente del terreno que se encuentra rodeado, esta situación le permitirá deformarse con plena libertad al desarrollar la tensión. La denominada zona libre, es cuando el terreno de la perforación tiene la posibilidad de separarse, quedando completamente independizado del mismo a través de las llamadas camisas de PVC o metálicas. Para cualquiera de los anteriores casos mencionados, deberá protegerse de la corrosión por medio de rellenos, productos y productores.

Esta parte corresponde al punto de unión entre la armadura y la placa de apoyo con las que cuenta. El proceso de colocación de los tirantes, se realiza a través de inyecciones de mortero o lechada provenientes por supuesto del cemento. El tirante debe tener entre uno o dos tubos que funcionan para el proceso de inyección y salida del aire.

Los anclajes brindan un sin fin de ventajas, pero las más importantes son:

• Contar con muro agarrado por una hilera de anclajes, brinda un menor proceso de clavado con respecto al que trabaja como autoportante. La clava mínima que tiene dos o más hileras de anclaje se puede encontrar entre 1.5 y 2 m., ahorrando muchos metros de excavación. De esta manera los costos se reducen en el proceso de excavación, materiales y tiempo de trabajo.

• Permite una variación en la distribución de los esfuerzos del muro, pues se convierte de una ménsula a una viga continua. Es así como disminuyen los esfuerzos y con esto se logra adelgazar tanto el espesor como el armado del muro trabajado.

• Este proceso otorga una mayor seguridad dentro de las edificaciones contiguas pues erradica los movimientos habituales de los muros de contención.

• A través de estos sistemas se obtiene la racionalización y disminución en los tiempos de construcción, pues la excavación queda totalmente limpia.

• La última pero a su vez la mejor ventaja es sin duda, que gracias a su velocidad en la ejecución principalmente en terrenos blandos, es posible lograr hasta diez anclajes al día con los mayores rendimientos y la menor cantidad de tiempo de jornada laboral.