ES1245007U - Precast concrete foundation system (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) - Google Patents
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Description
DESCRIPCIÓNDESCRIPTION
Sistema de cimentación de hormigón prefabricadoPrecast concrete foundation system
Campo técnico de la invenciónTechnical field of the invention
La presente invención corresponde al campo técnico de los sistemas de cimentación, en concreto a un sistema de cimentación de hormigón prefabricado, para estructuras ligeras soportadas mediante apoyos verticales. The present invention corresponds to the technical field of foundation systems, specifically to a precast concrete foundation system, for light structures supported by vertical supports .
Antecedentes de la InvenciónBackground of the Invention
En la actualidad, la cimentación de estructuras ligeras como pueden ser por ejemplo, las plantas termosolares y fotovoltaicas, configuradas mediante estructuras metálicas ligeras que transmiten sus cargas al terreno, se resuelve mediante soluciones pilotadas de hormigón o mediante hincado de perfiles metálicos al terreno.Currently, the foundation of light structures such as, for example, solar thermal and photovoltaic plants, configured using light metal structures that transmit their loads to the ground, is solved by piloted concrete solutions or by driving metal profiles into the ground.
El problema surge en aquellos casos en los que no se puede pilotar o hincar perfiles metálicos bien sea porque la geotecnia del terreno imposibilite o encarezca su ejecución (terreno muy duro, aparición de lodos, etc.) o bien sea porque se ejecute la planta solar sobre balsas de residuos que en muchos casos son tóxicos y están convenientemente selladas y no pueden ser perforadas.The problem arises in those cases in which it is not possible to pilot or drive metal profiles, either because the geotechnics of the terrain make its execution impossible or more expensive (very hard terrain, the appearance of mud, etc.) or because the solar plant is running. on waste rafts that in many cases are toxic and are properly sealed and cannot be drilled.
La solución tradicional de cimentación para estas situaciones es la ejecución de losas "in situ" de hormigón armado enterradas, semienterradas o en superficie, sobre la que apoya la estructura soporte de los paneles solares.The traditional foundation solution for these situations is the execution of buried, semi-buried or surface reinforced concrete "in situ" slabs, on which the supporting structure of the solar panels rests.
Las estructuras ligeras a las que nos estamos refiriendo, trasmiten pequeñas cargas axiales pero importantes cargas horizontales debidas al viento y sismo principalmente, y son muy sensibles a pequeños desplazamientos de las cimentaciones que provocarían cambios en la orientación de los espejos y paneles con respecto a la radiación solar con lo que disminuiría notablemente el rendimiento térmico de la planta.The light structures to which we are referring, transmit small axial loads but important horizontal loads due to the wind and earthquake, and are very sensitive to small displacements of the foundations that would cause changes in the orientation of the mirrors and panels with respect to the solar radiation, which would significantly decrease the thermal performance of the plant.
Es por ello que, para evitar el deslizamiento de la cimentación, las losas deben ser muy pesadas y por lo tanto tienen mucha cuantía de hormigón, así como una elevada cuantía de acero, debido a la necesidad de cumplir unas cuantías mínimas según normativa. Todo ello encarece notablemente este tipo de soluciones.That is why, to avoid the sliding of the foundation, the slabs must be very heavy and therefore have a lot of concrete, as well as a high amount of steel, due to the need to meet minimum amounts according to regulations. All this makes this type of solution more expensive.
Otro inconveniente que presenta este tipo de soluciones es que necesita el aporte de hormigón vertido "in situ" y normalmente este tipo de plantas solares se instalan lejos de cualquier centro productivo de hormigón, lo que dificulta y encarece la fabricación del mismo.Another drawback that presents this type of solutions is that it needs the contribution of poured concrete "in situ" and normally this type of solar plants are installed far from any concrete production center, which makes it difficult and expensive to manufacture.
Además, existe el problema adicional para verter hormigón "in situ" en terrenos sobre balsas de residuos debido al gran peso que tienen los camiones hormigonera, que se hunden o pueden provocar la rotura de estas balsas.In addition, there is the additional problem of pouring concrete "in situ" on land on waste ponds due to the heavy weight of concrete mixer trucks, which sink or can cause these ponds to break.
No obstante, la posibilidad de plantear soluciones prefabricadas de cimentación para este tipo de instalaciones no es sencilla, pues la altura de cada estructura soporte es diferente y casi nunca se conocen las cotas exactas con suficiente antelación como para poder prefabricar cada elemento a su altura correspondiente.However, the possibility of proposing prefabricated foundation solutions for this type of installation is not easy, since the height of each support structure is different and the exact dimensions are almost never known sufficiently in advance to be able to prefabricate each element at its corresponding height. .
Como ejemplo del estado de la técnica de soluciones prefabricadas de cimentación para estas instalaciones, pueden mencionarse los documentos de referencia ES1064028, FR2687704, JPH10306457 y ES-2395099.As an example of the state of the art of prefabricated foundation solutions for these installations, reference documents ES1064028, FR2687704, JPH10306457 and ES-2395099 can be mentioned.
El documento de referencia ES1064028 presenta una solución de cimentación prefabricada para plantas solares formada por una losa maciza de hormigón de sección rectangular. Esta solución requiere de mucho aporte de acero y hormigón, y su transporte y manipulación son costosos debido a la necesaria manipulación de grandes pesos.Reference document ES1064028 presents a prefabricated foundation solution for solar plants formed by a solid rectangular section concrete slab. This solution requires a lot of input from steel and concrete, and its transportation and handling are expensive due to the necessary handling of large weights.
El documento de referencia FR2687704 se refiere a una cimentación basada en un encofrado perdido de hormigón prefabricado de paredes delgadas que posteriormente se hormigona "in situ" junto con un entramado de armaduras.Reference document FR2687704 refers to a foundation based on a lost thin-walled precast concrete formwork that is subsequently concreted "in situ" together with a framework of reinforcement.
Por otra parte, el documento de referencia JPH10306457, plantea una estructura de acero de pared delgada que no resuelve las distintas alturas que se necesitan para este tipo de obras y además su durabilidad se ve seriamente comprometida debido al ataque químico (sulfatos, etc.), humedades, etc. On the other hand, the reference document JPH10306457, proposes a thin-walled steel structure that does not resolve the different heights that are needed for this type of works and also its durability is seriously compromised due to chemical attack (sulfates, etc.) , humidity, etc.
Por último, el documento de referencia ES2395099 describe una cimentación para plantas termosolares mediante la utilización de un encofrado perdido y su posterior hormigonado "in situ".Finally, reference document ES2395099 describes a foundation for solar thermal plants using a lost formwork and its subsequent concreting "in situ".
La mayoría de estos sistemas precisan de un vertido de hormigón “in situ” posterior, lo que presenta el inconveniente de la necesidad de paso de camiones pesados por estos terrenos delicados, muchas veces próximos a balsas. Además, este tipo de estructuras como pueden ser las plantas solares, suelen instalarse alejadas de los centros productivos de hormigón, lo que supone unos costes elevados y dificultades de transporte.Most of these systems require a concrete pouring “in situ” later, which presents the drawback of the need for heavy trucks to pass through these delicate terrains, often close to rafts. In addition, this type of structure, such as solar plants, is usually installed far from concrete production centers, which means high costs and transportation difficulties.
Son todos ellos sistemas muy pesados, con grandes cargas de material y elementos de grandes dimensiones.They are all very heavy systems, with large loads of material and large elements.
No se ha encontrado en el estado de la técnica ningún sistema de cimentación de hormigón prefabricado que realmente sea completamente prefabricado, sin la necesidad de un vertido de hormigón “in situ” posterior y que además resulte sencillo de ejecutar, con una reducción de cargas, así como de volúmenes de material utilizado.No precast concrete foundation system has been found in the state of the art that really is completely precast, without the need for a subsequent pouring of concrete “in situ” and that is also easy to execute, with a reduction in loads, as well as volumes of material used.
Descripción de la invenciónDescription of the Invention
El sistema de cimentación de hormigón prefabricado, para estructuras ligeras soportadas mediante apoyos verticales que aquí se presenta, comprende al menos una pieza prefabricada de hormigón con sección en U, formada por una base, sendos laterales perpendiculares a la misma y al menos una viga perpendicular a dichos laterales y solidaria con los mismos, que presenta un hueco de dimensiones tales que permite el alojamiento del extremo de un apoyo vertical en su interior.The precast concrete foundation system, for light structures supported by vertical supports presented here, comprises at least one precast concrete piece with a U-section, formed by a base, each side perpendicular to it and at least one perpendicular beam to said sides and integral with them, which has a gap of such dimensions that it allows the end of a vertical support to be accommodated inside.
Con este sistema de cimentación de hormigón prefabricado que aquí se propone se obtiene una mejora significativa del estado de la técnica.With this precast concrete foundation system proposed here, a significant improvement in the state of the art is obtained.
Esto es así pues se trata de un sistema en el que todos los elementos se prefabrican con anterioridad, y que no requiere ningún aporte de hormigón vertido "in situ. Esto supone una gran ventaja, al no necesitarse transportes de hormigón desde los centros productivos. Además, se elimina igualmente el paso de hormigoneras que podrían hundirse y provocar la rotura de balsas próximas. This is so because it is a system in which all the elements are prefabricated beforehand, and which does not require any contribution of poured concrete "in situ. This is a great advantage, since no concrete transport is required from the production centers. In addition, the passage of concrete mixers that could sink and cause the breakage of nearby rafts is also eliminated.
Con este sistema de cimentación, se logra el ahorro de una gran cantidad de hormigón y de acero ya que el área (y por tanto el volumen) de la sección prefabricada es mucho menor que el de la losa "in situ". Al ser menor el volumen, también se reducen mucho las cuantías de armadura.With this foundation system, the saving of a large amount of concrete and steel is achieved since the area (and therefore the volume) of the precast section is much less than that of the slab "in situ". As the volume is lower, the amounts of armor are also greatly reduced.
Por otra parte, no se requiere de grandes medios de trasporte y elevación para su ejecución, ya que la sección del elemento prefabricado hace que éste sea muy ligero.On the other hand, it does not require large means of transport and elevation for its execution, since the section of the precast element makes it very light.
Es un sistema que proporciona una gran estabilidad debido a las losas estabilizadoras laterales, disminuyendo a la vez las tensiones transmitidas al terreno.It is a system that provides great stability due to the lateral stabilizing slabs, while reducing the stresses transmitted to the ground.
Al estar todos los elementos prefabricados con anterioridad, se obtienen unos tiempos de ejecución más reducidos.As all the elements are prefabricated in advance, shorter execution times are obtained.
Por otra parte, con este sistema se permite el soporte de varios apoyos verticales de la estructura soporte sobre un único elemento de cimentación, con lo que este elemento trabaja como una viga continua, reduciendo así los esfuerzos de cálculo.On the other hand, this system allows the support of several vertical supports of the support structure on a single foundation element, with which this element works as a continuous beam, thus reducing calculation efforts.
Además, este sistema resuelve la problemática de las alturas de la estructura, pues, aunque no se conozcan las cotas exactas de la misma con suficiente antelación, con este sistema todas las estructuras soporte podrían tener la misma altura entre sí al igual que los elementos prefabricados de hormigón y gracias al hueco que presenta esta cimentación se puede regular la cota máxima de la estructura soporte mediante un sencillo sistema de sujeción.In addition, this system solves the problem of the heights of the structure, because, although the exact dimensions of the structure are not known sufficiently in advance, with this system all the support structures could have the same height with each other as well as the precast elements made of concrete and thanks to the hollow that this foundation presents, the maximum height of the support structure can be regulated by means of a simple clamping system.
Resulta por tanto un sistema de cimentación de hormigón prefabricado muy efectivo, que resuelve la problemática existente mediante una solución sencilla que permite reducir plazos y costes.Therefore, it is a very effective precast concrete foundation system, which solves the existing problem with a simple solution that reduces time and cost.
Breve descripción de los dibujosBrief description of the drawings
Con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se aporta como parte integrante de dicha descripción, una serie de dibujos donde, con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente: In order to help a better understanding of the characteristics of the invention, according to a preferred example of its practical embodiment, a series of drawings is provided as an integral part of said description, where, by way of illustration and not limitation, represented the following:
La Figura 1.- Muestra una vista en perspectiva de una pieza prefabricada de hormigón, para un modo de realización preferente de la invención.Figure 1.- Shows a perspective view of a precast concrete part, for a preferred embodiment of the invention.
La Figura 2.- Muestra una vista en alzado de una pieza prefabricada de hormigón instalada, para un modo de realización preferente de la invención.Figure 2.- Shows an elevation view of an installed precast concrete part, for a preferred embodiment of the invention.
Descripción detallada de un modo de realización preferente de la invenciónDetailed description of a preferred embodiment of the invention
A la vista de las figuras aportadas, puede observarse cómo en un modo de realización preferente de la invención, el sistema de cimentación de hormigón prefabricado que aquí se propone, comprende al menos una pieza (1) prefabricada de hormigón que presenta sección en U y está formada por una base (2), sendos laterales (3) perpendiculares a la misma y al menos una viga (4) perpendicular a dichos laterales (3) y solidaria con los mismos, que presenta un hueco (5) de dimensiones tales que permite el alojamiento del extremo de un apoyo (6) vertical en su interior.In view of the figures provided, it can be seen how in a preferred embodiment of the invention, the precast concrete foundation system proposed here, comprises at least one precast concrete part (1) having a U-section and It is formed by a base (2), two sides (3) perpendicular to it and at least one beam (4) perpendicular to said sides (3) and integral with them, which has a gap (5) of dimensions such that allows the end of a vertical support (6) to be accommodated inside.
Como se muestra en las Figuras 1 y 2, en este modo de realización preferente de la invención, la al menos una pieza (1) comprende sendas alas (7) paralelas a la base (2) que emergen de los laterales (3) de la pieza (1) a modo de prolongación de dicha base (2). Con estas alas (7) se aporta una gran estabilidad de la cimentación, disminuyendo a la vez las tensiones transmitidas al terreno.As shown in Figures 1 and 2, in this preferred embodiment of the invention, the at least one piece (1) comprises two wings (7) parallel to the base (2) that emerge from the sides (3) of the piece (1) as an extension of said base (2). With these wings (7) a great stability of the foundation is provided, while reducing the stresses transmitted to the ground.
En este modo de realización preferente de la invención, como puede observarse en la Figura 2, el sistema comprende un elemento tubular (8) de protección del apoyo (6) vertical, dispuesto alrededor de mismo y con un diámetro tal que permite su encaje en el interior del hueco (5) de alojamiento del dicho apoyo (6). Con este elemento tubular (8) de protección, que en este modo de realización es de pvc, aunque en otros casos puede ser de un material diferente, se evita la posible corrosión del apoyo (6) vertical.In this preferred embodiment of the invention, as can be seen in Figure 2, the system comprises a tubular element (8) for protecting the vertical support (6), arranged around it and with a diameter such that it can fit into the interior of the hollow (5) for housing said support (6). With this tubular protection element (8), which in this embodiment is made of pvc, although in other cases it may be of a different material, possible corrosion of the vertical support (6) is avoided.
En este modo de realización preferente de la invención, el sistema comprende unas perforaciones de testeo (no representadas en las Figuras) en la base (2) de la pieza (1). A través de estas perforaciones es posible comprobar el correcto contacto entre la base (2) de la pieza (1) y el terreno.In this preferred embodiment of the invention, the system comprises test holes (not shown in the Figures) in the base (2) of part (1). Through these perforations it is possible to check the correct contact between the base (2) of the piece (1) and the ground.
Así mismo, en este modo de realización preferente de la invención, cada hueco (5) de alojamiento comprende un relleno de mortero en el espacio existente entre el perímetro del mismo y el apoyo (6) vertical. De este modo se consigue la unión definitiva entre los apoyos (6) verticales de la estructura y la pieza (1) del sistema de cimentación.Likewise, in this preferred embodiment of the invention, each housing gap (5) comprises a mortar filling in the space between the perimeter of the itself and the vertical support (6). In this way, the final union between the vertical supports (6) of the structure and the part (1) of the foundation system is achieved.
La forma de realización descrita constituye únicamente un ejemplo de la presente invención, por tanto, los detalles, términos y frases específicos utilizados en la presente memoria no se han de considerar como limitativos, sino que han de entenderse únicamente como una base para las reivindicaciones y como una base representativa que proporcione una descripción comprensible, así como la información suficiente al experto en la materia para aplicar la presente invención. The described embodiment constitutes only an example of the present invention, therefore, the specific details, terms and phrases used herein are not to be considered as limiting, but are to be understood solely as a basis for claims and as a representative basis that provides an understandable description, as well as sufficient information to the person skilled in the art to apply the present invention.
Claims (1)
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