SISTEMAS DE ANCLAJES HELICOIDALES

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PRIMEROS INICIOS

El primer uso registrado de una ancla helicoidal fue en 1836 por Alexander Mitchell para retencion de taludes y para aplicaciones en faros, esto sucedio en la cuidad de

Maplin, Inglaterra en 1838.

En 1843, Primer caso registrado del uso de las anclas en EEUU, estas fueron usadas en un faro, en el Puerto rock

harbor en Connecticut. La tecnología usada fue la misma que uso Alexander Mitchell en 1838.

En 1840's y los' años 50, más de 100 faros fueron construidos en la costa este de la Florida y el golfo de

Mexico usando el metodo de anclaje helicoidal.

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História

Creación del sistema de fundición helicoidal

Alexander Mitchell Inglaterra 1833

Faro Rio Maplin Sands - 1838

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Primeras instalaciones

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Weston Grand Pier, 1904

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El faro de Mitchell en el estrecho

de Hooper’s, Maryland

Anclaje helicoidal extraída

(hierro fundido, diametro de 30”)

Localizado en el museo marítimo en

St. Michael, Maryland

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História

Sistema de fundición helicoidal CHANCE

Lineas interrumpidas despues de una fuerte tormenta de nieve

1º protótipo Albert Bishop Chance 1908

Ensayo de traccion AB CHANCE 1910

Fabrica de CHANCE 1915

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Historia de Chance, principio de los años 1900

PATENTE ORIGINAL

El primera anclaje de AB CHANCE

ANCLAJE

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ANCLAS HELICOIDAL

Pasarela & entarimado

Estructuras de Electricidad

Estructura de Telecom

Residencial/ Apuntalamiento

comercial

Sistema de retencion de suelos

Retenciones Permanentes Provisionales

Residencial/ Comercial

Nuevas Construcciones

Estructuras de Luz

Control de

Oleoductos

APLICACIONES & USOS

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Clasificacion de suelos

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Tipos de Suelos

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Suelos granulares-arena, arcilla, graval

Suelos adecuados para anclajes

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NO PARA ANCLAJES

ROCA SOLIDA

Suelos No son adecuados para anclajes

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Anclas solidas – Modelo SS

Seccion Principal Extension con hélice

Extension Lisa

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Estaca maciza modelo SS

Perno

Sistema de acoplamiento

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Anclas solidas modelo SS

SS125

4,000 ft-lb 50 kip

SS5

5,500 ft-lb 70 kip

SS150

7,000 ft-lb 70 kip

SS175

11,000 ft-lb 100 kip

SS200

16,000 ft-lb 150 kip

SS225

23,000 ft-lb 200 kip

90700 kgf 68000 kgf 45400 kgf 31750 kgf 31750 kgf 22700 kgf

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Pilotes Helicoidales Tubulares

RS2875.203

5,500 ft-lb 60 kip (27t)

RS2875.276

8,000 ft-lb 90 kip (41t)

RS3500.300

13,000 ft-lb 120 kip (55t)

RS4500.337

23,000 ft-lb 140 kip (64t)

219 mm

Acople redondo

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Pilotes Helicoidales con diametro Superiores(LDPP)

RS8625.250 60,000 ft-lb

300 kip

RS6625.280 40,000 ft-lb

200 kip

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Acople Para Diametros Superiores

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SS to Pipe Shaft

1-1/2 Square Shaft to RS2875.203

1-3/4 Square Shaft to RS3500.300

2 Square Shaft to RS3500.300

2-1/4 Square Shaft to RS4500.337

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Características de las Hélices

Diametro

pulgada

(mm)

Area ft2

(m2)

6 (152) 0.185

(0.0172)

8 (203) 0.336

(0.0312)

10 (254) 0.531

(0.0493)

12 (305) 0.771

(0.0716)

14 (356) 1.049

(0.0974)

16 (406) 1.385

(0.1286)

El formato de la hélice es hecho para que no crie disturbio en el suelo y pueda penetrar uniformemente (media de 0,5m / minuto)

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CHANCE

COMPETIDOR

La importancia de las hélices

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Capacidad de carga de la ancla

• La capacidad total es igual a la sumatoria de las capacidades individuales de cada hélice

• Modelo válido para traccion y comprecion

• Espaciamiento entre hélices

≥ 3D1

• Profundidad min. ≥ 5D

5D

Profundidade mínima

D

Espacio entre Las hélices

D1

UCf

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Lo que hace una anclaje helicoidal

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Corrosion

Punto critico son los primeros metros (1 máximo 2 solamente en el tirante)

Material: Acero carbono galvanizado

Considera una perdida de material

Tolerancia a corrosión

Galvanización o otras coberturas

Punto critico

Punto critico protegido

Suelo

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Corrosion

La expectativa de vida de las estacas CHANCE de acero galvanizado pueden superar los 100 años, esto bajo a un suelo no corrosivo donde la estaca puede perder ma o menos 3.2mm de material sin perder la capacidad de carga “… Los datos muestran que suelos no perturbados son muy deficientes de oxigeno em niveles muy próximos de la superficie. Entonces las estacas metálicas no son afectadas por corrosión independiente del tipo de suelo”. - National Bureau of Standards Monograph 127 by Romanoff

Las estacas son galvanizadas a caliente por las normas ASTM A153 ou A123. La galvanización adiciona entre 5% e 20% em la vida util de la estaca. La experiencia en Brasil las estacas llegaran a niveles de vida útil superior a los 300 años

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Pilotes Helicoidales para Lineas Transmision

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Pilotes Helicoidales para Lineas de Transmission

Torres Tirantes/Ancladas Torres Auto Soporte

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Pilotes Helicoidales para Lineas de Transmission

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Estructuras de Auto Soporte

Momento – Reducido

Cortante – Mayor

Compresion – Mayor

Tension - Mayor

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Sistema ParaTorre Auto Soporte

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Mas de 100 años de experiência....

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Tres Pilotes Helicoidales Pata/Torre

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Hydro Quebec-Winter Construction

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Hydro Quebec-Winter Construction

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Hydro Quebec-Winter Project

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Proyecto Hubbell Auto Portante

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Ejemplo cimentaciones Mástil Central

• Auto Portantes

• Tipo: Estaca Tubular

• Modelo RS3500.300

• Carga ruptura: 55t

• Torque Instalação: 10,000 ft-lbs

• Histórico: Bi Polo 1 – 140 torres Bi Polo 2 – 219 torres

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Proyecto Hubbell Mástil Central

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Ejemplo cimentaciones Mástil Central

• Mástil Central

• Tipo: Estaca tubular

• Modelo RS3500

• Carga ruptura: 35t

• Torque Instalación: 12,000 ft-lbs

• Histórico: Bi Polo 1 – 220 torres Bi Polo 2 – 324 torres

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Rio Madeira 600 kV Transmission Line

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“B” Cuiaba – Rio

Verde

500kV Line HB

602km - Cymi

“G” Porto Velho – Araraquara 2

600kV Line CC

2375km Consorcio Integração

Norte

“D” Porto Velho – Araraquara

1

600kV Line CC

2375km - Consorcio Madeira

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Mapa de Linea

Rio Madeira Bipolo I

Amazonas

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Contratista & Operador de linea

Rio Madeira Bipolo I

Amazonas

Rio Madeira I -

ALTA 580 Towers Shain 1600 Towers Toshiba 580 Towers End-user Utility: A) CHESF B) FURNAS

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Ejemplo para uso en anclaje de Tirante

Linha Porto Velho-Araraquara Tipo: Estaca maciza Modelo SS200 Carga ruptura: 68t Torque Instalacion: 14,000 ft-lbs

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Ejemplo de Auto Soporte

Linha Porto Velho-Araraquara Tipo:Pilote Helicoidal Tubular Modelo RS3500.300 Carga ruptura: 55t Torque de instalacion: 10,000 ft-lbs

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Installation for self support tower

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Tower leg

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Armado de Base

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Cabeça Estacas – Compressão /Autoportante

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Honduras Project Caracol Knit: 138kv Line

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Honduras Project Caracol Knit: 138kv Line

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Cajamarca-Peru-Prueba Cobra Instalaciones

Proyecto-Cajamarca-Moyobamba, 220kv, 450km

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Cajamarca-Peru-Prueba Cobra Instalaciones

Proyecto-Cajamarca-Moyobamba, 220kv, 450km

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Costa Rica-Proyecto ICE

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Costa Rica-Proyecto ICE

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Xcel Energy – Stinson - Bayfront 115 kV

Cada Pilote helicoidal con

capacidad maxima de 120

kips Tension/Compresion

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Xcel Energy – Stinson - Bayfront 115 kV

Full Scale Load Tests – Hager City, WS

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Steel Tri-pod Grillage

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Hydro-One Networks 500 kV Towers

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Hydro-One Networks 500 kV Towers

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Tower Structure Being Lifted off Old Grillage Foundation

Hydro-One Networks 500 kV Towers

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Hydro-One Networks 500 kV Towers

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Hydro-One Networks 500 kV Towers

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190’-0 SST at Morgan City, LA Pile Caps – Rebar placed through RS3500.300 piles

Plus sign rebar pattern in Plan View

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190’-0 SST at Morgan City, LA 10 Type SS175/RS3500.300 Combo Piles per Tower Leg

Ultimate Capacity per pile = 80.0 kips

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480’-0 Guyed Tower at Abita Springs, LA 4 SS175 Series Anchors at the Inner Guywire Cluster

Resultant Load = 118.0 kips 4 SS175 Series Anchors at the Outer Guywire Cluster

Resultant Load = 94.0 kips

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250’-0 SST at Bayou Blue (Houma), LA 12 Stepped Helical Pulldown® Micropile per tower leg

Ultimate Capacity per pile = 95.0 kips Load Tested to over 100.0 kips in tension

Installed Depths = 70’-0

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Anclas para Subestaciones

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Substation Structures

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Basin Electric – Minot, ND

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Basin Electric – Minot, ND

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MOTOR

INDICADOR DE TORCION

MAQUINA

SECCION PRINCIPAL CON CUATRO HELICODALES

KELLY BAR

HERRAMIENTE DE

INSTALACION

HERRAMIENTAS PARA INSTALACION

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Como determinar la capacidad de un

anclaje helicoidal en suelos

Estudio de suelos/SPT

Torque vs Capacidad

Prueba de cargas-Compresion/Traccion

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Indicador de torsion

mecanico.

Indica el esfuerzo de

torsión de la

instalación

directamente midiendo

la torcedura de la barra

en torsión.

Indica el esfuerzo de

torsión de la

instalación

directamente en pies –

libras

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Guy Anchor Test – Rio Madeira - Brazil

500 kV Guyed Structure

Max Test Load: 130 kip

Type SS200 Anchor

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LINHA DE TRANSMISSÃO DE SANTA VITÓRIA DO PALMAR ATÉ POVO NOVO

Consórcio Minuano (Engevix e Isolux)

Distância: 206km

525kV

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Software Helicap CHANCE

Determina el sistema de Pilote Helicoidal Metodo impírico Método real (c/ todos SPT’s

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By inputting the blow

count the program will

estimate the soil

properties for Clay, Clay

fill, Organics, Sand, and

Sand fill.

For Mixed, and Mixed fill

the user has to input soil

properties

When cohesion, friction

angle, and unit weight are

entered the program will

calculate the Bearing

Capacity Factors.

Water Table Depth Input

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Tabular Calculated Capacities

Table Icon turns the table on/off

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Instalación

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Maquinarias para Instalaciones

Torque Motors 3,500 ft-lb 6,000 ft-lb

12,000 ft-lb 20,000 ft-lb

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Anclas para Construción Civil

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Anclas para Paneles Solares

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Anclas para Torres de Telecomunicacion

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Anclas Para Gaseodutos

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Anclaje para Retencion

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Temporary Shoring -

Wheeler Rd over Bobby Jones Expy Augusta, GA

Installing Contractor – Gregory Bridge Co.

Screw Anchor Tiebacks

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Lo que se requiere para determinar una ancla

• Información de la torre (diseño, angulo de la pata/stub)

•Cargas a nivel de cimentacion

•Información del suelo (SPT)-muestran el valor N

• Detalles da instalación (Locales, etc.)

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Comparación de tipos de fundición

Concreto/Hormigon/Pilote

Requiere bastante cemento

Requiere bastante agua

Requiere de equipo pesado para movimiento de tierra

Requiere gran cantidad de mano de obra

Vibración significativa (conduccion de pilote)

Impacto grande en el ambiente

Difícil de instalar en algunas condiciones atmosféricas

Pila Helicoidal

No requiere cemento

No requiere agua

Requiere tractor pequeño o retroexcavadora con cabezal de impulsión

Requiere poca mano de obra

Ninguna vibración

Muy poco impacto sobre el medio ambiente

Puede instalarse en cualquier condición climática

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Ventajas de las anclas Helicoidales CHANCE

• Rápida y Fácil instalacion

• Carga inmediata con la instalacion

• Pequeña estrutura para instalar

• Sistema Pre desinado

• Facil de cambiar en campo

• Relacion torque x capacidades

• Instalacion en cualquier ambiente

• Soluccion para:

– Areas restrictas

– Zonas alagadas

– Suelo con superfície pobre

• Instalacion Ecologica

– No requiere maquina de vibracion

– No remueve el suelo

– No requiere concreto

– No requiere agua

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Pequeña Estrutura p/ Instalaciones

- Motores hidráulicos - Indicador de torque - Herramienta de adaptacion - Média de 02/03 personas

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Rápida Instalación

1. Instala la estaca

2. Montar la torre

1 Perforara

2 Formar

3 Colocar Armadura

4 Poner Concreto

5 Curar cemento

6 Montar la torre

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Instalación Limpia (Sin agresiones al medio-ambiente)

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Capacidad de Produccion

Produccion media anual: 43.500t Ejemplo Projeto Madeira: 6.000t

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Mas de 100 años de experiência....

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Mas de 100 años de experiência

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Mas de 100 años de experiência

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Mas de 100 años de experiência....

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Mas de 100 años de experiência....

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Mas de 100 años de experiência....

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Gracias