Dispositivo y sistema para disminuir la fase aérea en las estructuras de edificación.

Un sistema para la construcción de estructuras de edificación formado por soportes telescópicos unidos a estructuras horizontales tales como forjados de piso en cada uno de sus segmentos de modo que estos son elevados por la acción de unos equipos de presión hasta su posición definitiva conectados mediante tomas de presión

Dispositivo y sistema para disminuir la fase aérea en las estructuras de edificación.

Objeto de la invención

La presente invención se refiere a un sistema para la construcción de estructuras de edificios basado en un dispositivo especial, en adelante denominado pilastón, vinculado a un proceso constructivo para reducir la fase aérea de la obra de arquitectura, especialmente referido a edificios de pocas alturas.

Antecedentes de la invención

En la actualidad existen dos modos principalmente de resolver las estructuras de edificación: sistemas de ejecución in situ y sistemas prefabricados, aunque dada la complejidad de ciertas obras podemos encontrar situaciones intermedias, siendo esto lo más habitual. Los materiales más habituales en las estructuras de edificación son el hormigón y el acero, aunque también existen muchos otros, como la madera, la piedra, el aluminio,... etc. La bibliografía al respecto es amplísima, por lo que pasaremos a describir a continuación los sistemas principales que configuran el mercado al cual previsiblemente afectaría la presente invención.

Dentro del primer grupo de sistemas de ejecución de estructuras in situ encontramos las estructuras de hormigón armado a base de pilares y forjados uni o bidireccionales, en los que el fundamento estructural consiste en una retícula de pilares habitualmente tendentes a una ordenación ortogonal arriostrados entre sí por medio de vigas y zunchos y que sostienen un entrevigado que sostiene a su vez las capas que conforman el suelo del edificio. Las cargas se transmiten del suelo al entrevigado, de éste a vigas y zunchos, y de éstos a los pilares que llevan las cargas hasta la cimentación desde donde se transmiten al terreno. Es un tipo de construcción de amplia difusión y que plantea todos los problemas derivados de la puesta en obra del hormigón además de los peligros propios de una estructura que se construye en todo momento a su cota definitiva, con los riesgos propios del transporte de material pesado con maquinaria pesada mientras los operarios sobre unos encofrados provisionales manejan elementos que les superan varias veces en peso, con armaduras de extremos cortantes, y muchas veces con medidas de seguridad escasas dada la precaria cualificación de muchos de los operarios del sector. Esto unido a un gran volumen de obra y unos bajos niveles de control en general de los técnicos encargados supone un alto nivel de siniestralidad laboral en el sector (de los más altos de Europa) para el caso de España. Dentro de este grupo encontramos también las estructuras de acero, en las que su ejecución requiere niveles de precisión mayores en lo que respecta al replanteo, ya que las tolerancias son milimétricas, mientras que en el caso del hormigón son al centímetro. Son estructuras más caras pero poseen la ventaja de resolver la estructura con secciones menores. Además a partir de determinadas luces son más competitivas las estructuras de acero que las de hormigón, ya que aprovechamos su mejor comportamiento a flexión. Se realizan con perfiles estandarizados y tabulados, lo que mejora enormemente los procesos de cálculo y ejecución, al encontrar numerosos detalles tipo que resuelven los encuentros más habituales. Aparecen también estructuras mixtas en las que la dificultad principal consiste en hacer trabajar solidariamente los elementos de acero con el hormigón.

En el segundo grupo, el de las estructuras ejecutadas con sistemas prefabricados, la variedad es amplia. Encontramos por ejemplo sistemas de muros de hormigón armado prefabricados que se llevan a obra y que presentan soluciones de uniones en seco que actúan a modo de muros de carga para soportar las cargas de suelos y cubiertas. Estos sistemas de escasa divulgación en nuestro país presentan limitaciones importantes de alturas obtenidas y además son sistemas poco flexibles de distribución en planta de los edificios, al restringir las posibilidades las medidas de fábrica de los muros. También tenemos los sistemas que desarrollan módulos habitables base que incluyen la resolución de los sistemas de instalaciones y/o cerramiento, con posibles variaciones sobre el mismo para adaptarlo a distintos usos y que adquieren niveles de complejidad mayores por la adición de varios de estos módulos. Presentan los problemas derivados del hecho de que el módulo habitable se construye en taller y ha de ser transportado a obra, lo que limita las dimensiones del mismo a las dimensiones admisibles por los canales de transporte. La flexibilidad del sistema es por tanto limitada. Otros sistemas se basan en la construcción de sistemas formados por distintas piezas interrelacionadas diseñadas de manera que las uniones puedan resolverse in situ en seco y en un tiempo breve. Estos sistemas son caros y de una aplicabilidad limitada a las dimensiones de las piezas, además de requerir una mano de obra altamente especializada.

La presente invención se sitúa a medio camino entre los sistemas de ejecución in situ y los prefabricados, incorporando la flexibilidad de los primeros y añadiéndoles las ventajas de control y seguridad de los segundos.

Encontramos además invenciones de sistemas de pilares para edificación en que se proponen conformaciones telescópicas. Estas invenciones suponen un avance respecto a los sistemas convencionales sin alcanzar el nivel de innovación propuesto por la siguiente invención por cuanto no contemplan un proceso de construcción como el presente en el que la estructura se iza aprovechando las características y evoluciones que aporta la invención y con sus consiguientes ventajas.

Descripción de la invención

La invención sirve de una manera óptima para facilitar la ejecución de una estructura de edificación, especialmente en el caso de estructuras para edificios de viviendas con mano de obra sin alto nivel de cualificación y en edificios hasta un número de alturas no excesivamente elevado, ya que existe la limitación de los pesos a levantar por los pilastones conectados a las bombas de impulsión.

El dispositivo de la invención aporta las siguientes ventajas

Disminuye la fase aérea de la obra en el 95% de su fase de construcción de la estructura, lo que habitualmente supone una tercera parte del tiempo total de ejecución de la obra.

Introduce un nivel de tecnología más avanzado dentro del edificio, de la misma manera que los ascensores suponen una evolución tecnológica en los sistemas de circulación del edificio, más controlado y sometido a tests de aptitud y fiabilidad, con garantía.

Disminuye los tiempos de ejecución de la estructura, al no precisar niveles de endurecimiento en pilares (al no existir estos y ser sustituidos por elementos prefabricados) ni forjados más allá de los niveles de resistencia para soportar las compresiones confinadas.

Es de prever una disminución de los niveles de siniestralidad de la obra si nos atenemos a los datos del estudio de la Unión de Mutuas en colaboración con Aidico (Instituto Tecnológico de la Construcción en la Comunidad Valenciana) que indican que más de un tercio de las muertes en la construcción son por accidentes en altura.

En el caso de que las estructuras horizontales sean de hormigón armado acelera los procesos de endurecimiento del hormigón ya que el calor de hidratación del cemento genera una mayor temperatura en la estructura que acelera las reacciones. Todo transcurriendo con menor pérdida de humedad respecto a los sistemas tradicionales ya que no existe ventilación entre forjados, al funcionar todo como un sándwich compacto en el que los elementos centrales son aislados por los del perímetro (que generan a su vez calor).

Por la misma razón de lo anterior y contando también con estructuras horizontales de hormigón armado es un sistema óptimo para construir en lugares fríos, ya que el volumen a controlar higrotérmicamente para asegurar la no congelación del sustrato íntimo del hormigón -con la consiguiente pérdida de resistencia- es mucho menor.

Facilita las labores de replanteo especialmente en lo que concierne a plomadas entre estructuras horizontales.

Facilita el transporte del material de ejecución de la estructura a las futuras plantas elevadas, disminuyendo tiempos de ejecución.

Facilita el hormigonado, no siendo precisas bombas que impulsen el conglomerante hasta niveles elevados.

Es un sistema versátil en cuanto que pueden ofrecerse distintos diámetros posibles y distintas longitudes.

De acuerdo con la invención, el sistema comprende un dispositivo formado...

1. Dispositivo para disminuir la fase aérea en las estructuras de edificación del tipo permanente y no desmontable de varias plantas que consiste en un soporte telescópico o pilastón unido a unas estructuras horizontales y una conexión a un sistema de impulsión

que se caracteriza porque

el pilastón comprende una pluralidad de segmentos (00,01,02,03) deslizantes entre sí, quedando el primer segmento de cimentación (00) embebido en el terreno (04), estando además formado dicho primer segmento (00) por una primera camisa perdida (06) y, en su interior, un segunda camisa interior (07) unida a la primera camisa de forma acanalada, para permitir la lubricación con el aceite lubricante (08) guiando el consiguiente deslizamiento del segmento siguiente;

y donde el sistema de impulsión comprende una bomba de impulsión, con un émbolo (11), una toma de presión (18) enroscada en la parte superior de cada segmento (00,01,02,03), así como un tapón de absorción de impacto (17), arandelas y colchones de impacto (12) de tal forma que, cuando la estructura está hormigonada, se asegura el sistema de impulsión (12,17,18) y cada segmento donde esté conectado comenzará a levantarse, arrastrando a los segmentos siguientes;

y donde una vez que la estructura ha alcanzado la cota definitiva, se incorporan medios de alteración del tipo de unión (31,32) en la toma de presión (18), pasando a actuar como unión fija, retirando el sistema de impulsión.

2. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1 que se caracteriza porque a medida que cada segmento sube el túnel de espera (22) se aproxima a la toma de presión (18) hasta que encara el émbolo (11), momento en el que éste se desliza por su interior hasta impactar contra el colchón de impacto (12), cesando la presión para que el émbolo (11) entre en carga.

3. Dispositivo de acuerdo con las reivindicaciones 1 y 2 que se caracteriza porque comprende una válvula de purgado (20) por cada segmento (00,01,02,03) y un canal de vaciado por donde sale parte del aceite (08) una vez que el émbolo (11) ha alcanzado su posición contra el colchón de impacto (12).

4. Dispositivo de acuerdo con las reivindicaciones anteriores que se caracteriza porque una vez sin aceite (08) y con los medios de alteración del tipo de unión (31,32) en su posición, se suelda (33) el tapón (17) opuesto a la toma de presión (18) desenroscada y que aloja los medios citados.

5. Sistema para disminuir la fase aérea en las estructuras de edificación del tipo permanente y no desmontable de varias plantas que comprende una pluralidad de dispositivos de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 4 y que se caracteriza porque cada pilastón está unido a una estructura horizontal por medio de estructuras antipunzonamiento a base de perfiles unidos a la cabeza del pilastón y arriostrados entre sí.