Los sistemas de anclaje autoperforantes son sistemas de anclaje avanzados compuestos por barras de anclaje autoperforantes de alta resistencia y totalmente roscadas, brocas de anclaje, acopladores de anclaje, tuercas de anclaje, placas de anclaje y otros componentes necesarios. Estos sistemas pueden realizar simultáneamente funciones de perforación e inyección de lechada en suelos sueltos y roca fracturada.
El componente fundamental del sistema de anclaje autoperforante son las barras de anclaje autoperforantes, que se dividen en rosca R y rosca T. Las roscas de tipo R presentan perfiles corrugados continuos, normalmente diseñadas según las normas ISO 10208 o ISO 1720, siendo los tamaños habituales R25, R32, R38, R51, etc. Las roscas de tipo T suelen basarse en diseños propios de cada fabricante y no se ajustan a ninguna norma internacional; entre los tamaños más habituales se encuentran T30, T40, T52, T73, T76, T103, T111, etc.
Hay tres formas de fabricar barras de anclaje autoperforantes: laminado en frío, laminado en caliente y laminado a temperatura media.
1. Laminado en frío
Este proceso, ampliamente utilizado en los países europeos, emplea tubos de acero aleado con bajo contenido en carbono como materia prima. Los tubos de acero aleado con bajo contenido en carbono presentan, por naturaleza, una dureza y resistencia menores, pero una mayor plasticidad, lo que permite laminarlos a temperatura ambiente sin necesidad de calentarlos. Este proceso de laminación refina la estructura del grano. Al no requerir calentamiento, este método es más eficiente desde el punto de vista energético y más respetuoso con el medio ambiente, y la calidad es relativamente estable. Sin embargo, dado que no se somete a tratamiento térmico, la resistencia de las barras de anclaje autoperforantes depende principalmente de la resistencia de los tubos de acero. Para alcanzar una capacidad de carga adecuada (principalmente resistencia a la tracción y límite elástico), estas barras de anclaje autoperforantes deben mantener un espesor suficiente, lo que implica un peso por metro relativamente mayor o una sección transversal más amplia.
2. Laminado en caliente
El laminado en caliente, que surge del proceso de laminado en frío, se utiliza principalmente en países como Canadá, Turquía, Irán y la India. Las barras de anclaje autoperforantes fabricadas mediante laminado en caliente suelen fabricarse con tubos de acero aleado de carbono medio. A diferencia del laminado en frío, el laminado en caliente requiere que la materia prima se caliente por encima de la temperatura de transición de fase (alrededor de 1000 ℃) antes del laminado, seguido de un enfriamiento rápido con agua, lo que supone, en esencia, un proceso de temple incompleto. Aunque este método permite producir barras de anclaje autoperforantes más resistentes con tubos de acero más finos, compromete la ductilidad de las mismas. Las barras autoperforantes son más resistentes, pero menos plásticas y más frágiles, con un menor índice de elongación. Además, el equipo utilizado en este proceso suele ser rudimentario y, debido a las grandes variaciones de temperatura en el entorno, resulta difícil controlar con exactitud los cambios de temperatura, lo que da lugar a dimensiones y calidad inconsistentes en las barras de anclaje autoperforantes. Si los requisitos de calidad para las barras de anclaje autoperforantes no son elevados, la laminación en caliente puede resultar económicamente ventajosa para su uso en proyectos de soporte temporal, pero no es adecuada para proyectos permanentes.
3. Laminado en caliente
La laminación en caliente es un proceso intermedio entre la laminación en frío y la laminación en caliente, que suele utilizar también tubos de acero con contenido medio de carbono como materia prima. Este método requiere calentar la materia prima a unos 500 ℃ para su laminación. Optimiza las propiedades del tubo de acero, equilibrando y garantizando la resistencia, al tiempo que se consigue una buena ductilidad de las barras de anclaje autoperforantes. Además, dado que la temperatura de calentamiento no es muy elevada, el control dimensional de las barras de anclaje autoperforantes es más preciso y la calidad resulta estable. Así, el laminado en caliente permite un excelente equilibrio entre la tenacidad y la ductilidad de las barras de anclaje autoperforantes, logrando unas propiedades mecánicas generales superiores.
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