DISPOSITIVO Y MÉTODO PARA LA CIMENTACIÓN AL TERRENO DE UNA ESTRUCTURA DE SOPORTE DE COLECTORES SOLARES.

Dispositivo y método para la cimentación al terreno de una estructura de soporte de colectores solares.

Permite la cimentación al terreno (1) de una estructura (2) de soporte de colectores solares de manera rápida, precisa y efectiva en coste, con sencillez y limpieza. El dispositivo comprende: al menos un pilote (3) dotado de un primer extremo (4) adaptado para ser insertado en el terreno (1) y de un segundo extremo (5) sobresaliente del terreno (1); unos medios de unión del pilote (3) a la estructura (2) que comprenden un perno (7) o una tapa (30). El método comprende: introducir en el terreno (1) el primer extremo (4) del pilote (3), dejando el segundo extremo (5) en el exterior del terreno (1); fijar el perno (7) al pilote (3); y fijar la estructura (2) al perno (7) o a la tapa (30).

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se puede incluir dentro del campo técnico del aprovechamiento de la energía solar. De manera más concreta, el objeto de la invención se refiere a un dispositivo y un método para la cimentación al terreno de una estructura de soporte de colectores.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

En el campo de la construcción, son conocidos los denominados pilotes, empleados como elementos constructivos utilizados para cimentación de obras, que permite trasladar las cargas hasta un estrato resistente del suelo, cuando este se encuentra a una profundidad tal que hace inviable, técnica o económicamente, una cimentación más convencional mediante zapatas o losas.

A este respecto, la patente británica GB2360809 se refiere a un pilote y un método de instalación, describiéndose un pilote que comprende un vástago dotado de al menos una hélice que actúa como rosca de tornillo para facilitar la penetración del vástago en el terreno, donde la hélice presenta una formación en forma de arado en el flanco de carga, para comprimir radialmente hacia el exterior el terreno durante la penetración del vástago. El procedimiento de introducción del pilote comprende la incorporación de un material fraguante en torno al vástago durante la introducción para insertarse en un vacío creado por la formación en forma de arado.

Asimismo, la patente británica GB2397327 se refiere a un pilote que comprende al menos dos porciones alineadas axialmente de manera telescópica para poder fijar la longitud efectiva del pilote, así como comprende medios de fijación para permitir a uno de los tramos ser fijado al otro tramo en una pluralidad de posiciones para determinar selectivamente la longitud total del pilote.

Concretamente en el campo de la energía solar, es conocido el empleo de pilotes de cimentación para la fijación de estructuras de paneles solares fotovoltaicos al suelo.

Sin embargo, la aplicación de los pilotes a estructuras de concentración solar como por ejemplo de tipo CCP (colectores cilíndrico parabólicos) , presenta inconvenientes debido a, entre otros motivos, las elevadas solicitaciones a que se ven sometidas las cimentaciones de los colectores térmicos respecto de los fotovoltaicos. Adicionalmente, la fijación mediante pilotes conlleva unas exigencias en cuanto a precisión que no están al alcance de todos los sistemas empleados.

El problema que se plantea consiste en definir unos medios de fijación de estructuras de colectores solares a pilotes de cimentación que permita una ejecución de la fijación de manera sencilla y con elevada precisión.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

Según una primera realización de la invención, los medios de unión del pilote a la estructura comprenden un perno, vinculado al pilote por un extremo inferior del perno (roscado o no roscado) y vinculable a la estructura por un extremo superior roscado opuesto al extremo inferior. El extremo inferior del perno está, según esta primera realización, alojado y fijado en un cuerpo insertado en el segundo extremo del pilote (extremo saliente del terreno) y fijado a dicho pilote. De manera preferente, el cuerpo está elaborado en un material endurecible susceptible de, por secado y lo fraguado, endurecerse y adherirse al pilote y al perno, tal como, por ejemplo, cemento, hormigón, o mortero.

Un segundo aspecto de la invención se refiere a un método para la cimentación al terreno de una estructura de soporte de colectores solares, empleando el dispositivo de la invención, que comprende los siguientes pasos:

-introducción en el terreno del primer extremo del pilote, dejando el segundo extremo en el exterior del terreno; y -fijación de la estructura al extremo exterior del pilote.

Cuando los medios de unión comprenden un perno, el método puede incluir el paso adicional de fijar el perno al pilote.

menos parcialmente;

-disponer y mantener en posición el extremo inferior del perno en el interior del receptáculo, preferentemente con ayuda de plantillas o de control topográfico;

-verter en el interior de dicho receptáculo el material endurecible a través de la segunda abertura; y -dejar endurecer el material endurecible.

Alternativamente, es posible verter primero el material endurecible y, posteriormente, antes del endurecimiento de dicho material, insertar el extremo inferior del perno en dicho material endurecible.

De manera preferente, definir un receptáculo en el segundo extremo del pilote comprende introducir forzadamente en el segundo extremo hasta una primera profundidad un primer tapón elástico estanco, preferentemente de espuma de poliestireno, de dimensiones ligeramente superiores a la sección del segundo extremo del pilote, estando constituido el receptáculo por el primer tapón y por la superficie interior del segundo extremo del pilote, por encima del primer tapón;

De acuerdo con una segunda realización preferente, los medios de unión comprenden, alternativamente al perno, una tapa dispuesta de manera ajustada por el exterior del segundo extremo del pilote, dicha tapa dotada de unos primeros medios de fijación para fijar el pilote a la estructura. De manera preferente, los medios de fijación comprenden una escuadra metálica dotada de un primer flanco para fijarse a la tapa y de un segundo flanco para fijarse a la estructura. Para fijar el segundo flanco a la estructura se podrían emplear también pernos u otro tipo de fijaciones.

Según una tercera realización preferente, los medios de unión comprenden, además de un perno: -una primera placa fijada en la parte superior del segundo extremo del pilote, y dotada de una pluralidad de primeras ranuras; y

-una segunda placa dispuesta sobre la primera placa, y dotada de un primer taladro y de sendas segundas ranuras de directriz secante (en planta) a la directriz de las primeras ranuras, así como al menos parcialmente superpuestas a las primeras ranuras, para permitir la fijación de la primera placa y la segunda placa en posiciones relativas variables, por medio de unos segundos medios de fijación insertables a través de las primeras ranuras y de las segundas ranuras; donde el perno atraviesa el primer taladro y está fijado a la segunda placa.

De manera preferente, las primeras ranuras y las segundas ranuras comprenden:

-primeras y segundas ranuras rectas cuyas directrices son segmentos de líneas rectas, preferentemente según direcciones desde el contorno exterior hacia el interior de las placas; y

De esta manera, la fijación del perno al pilote comprende los pasos de:

-fijar la primera placa al pilote;

-introducir el extremo inferior del perno en el primer taladro y fijar dicho perno a la segunda placa; -superponer la segunda placa a la primera placa haciendo coincidir al menos parcialmente las primeras ranuras con las segundas ranuras; y -atornillar la primera placa a la segunda placa introduciendo los segundos medios de fijación a través de las ranuras.

Compatible con cualquiera de las realizaciones descritas, los medios de unión pueden comprender adicionalmente un elemento de unión, preferentemente un perfil, dotado de una cara plana, donde dicha cara plana comprende...

1. Dispositivo para la cimentación al terreno (1) de una estructura (2) de

soporte de colectores solares, que comprende:

5 -al menos un pilote (3) dotado de un primer extremo (4) adaptado para

ser insertado en el terreno (1) y de un segundo extremo (5) sobresaliente del

terreno (1 ) ; y

- unos medios de unión del pilote (3) a la estructura (2) ,

caracterizado porque los medios de unión comprenden un perno (7) vinculado

1 o al pilote (3) por un extremo inferior (8) y vinculable a la estructura (2) por un

extremo superior (9) roscado opuesto al extremo inferior (8) .

2. Dispositivo para la cimentación al terreno (1) de una estructura (2) de

soporte de colectores solares, que comprende:

15 -al menos un pilote (3) dotado de un primer extremo (4) adaptado para

ser insertado en el terreno (1) y de un segundo extremo (5) sobresaliente del

terreno (1 ) ; y

- unos medios de unión del pilote (3) a la estructura (2) ,

caracterizado porque los medios de unión comprenden una tapa (30)

2 o dispuesta por el exterior del segundo extremo (5) del pilote (3) , dicha tapa (30)

dotada de unos primeros medios de fijación para fijar dicha tapa (30) al pilote

(3) y a la estructura (2) .

3. Dispositivo para la cimentación al terreno (1) de una estructura (2) de

2 5 soporte de colectores solares, de acuerdo con la reivindicación 2,

caracterizado porque los primeros medios de fijación comprenden una

escuadra metálica (31) dotada de un primer flanco (32) para fijarse a la tapa

(30) y de un segundo flanco (33) para fijarse a la estructura (2) .

3.

4. Dispositivo para la cimentación al terreno (1) de una estructura (2) de soporte de colectores solares, de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado porque los primeros medios de fijación comprenden adicionalmente una segunda escuadra (34) que comprende un flanco inferior

(35) taladrado apoyado sobre el segundo flanco (33) y un flanco superior (36) de apoyo para la estructura (2) .

5. Dispositivo para la cimentación al terreno (1) de una estructura (2) de soporte de colectores solares, de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 3 o 4, caracterizado porque comprende adicionalmente pernos (7) para la fijación de la primera escuadra (31) o de la segunda escuadra (32) a la estructura (2) .

6. Dispositivo para la cimentación al terreno (1) de una estructura (2) de soporte de colectores solares, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el extremo inferior (8) del perno (7) está alojado y fijado en un cuerpo (1 O) insertado en el segundo extremo (5) del pilote (3) y fijado a dicho pilote (3) .

7. Dispositivo para la cimentación al terreno (1) de una estructura (2) de soporte de colectores solares, de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado porque el cuerpo (1 O) está elaborado en un material susceptible de, por secado y lo fraguado, endurecerse y adherirse al pilote (3) y al perno (7) .

8. Dispositivo para la cimentación al terreno (1) de una estructura (2) de soporte de colectores solares, de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado porque el cuerpo (1 O) está elaborado en al menos un material seleccionado de entre:

-cemento;

-mortero.

9. Dispositivo para la cimentación al terreno (1) de una estructura (2) de soporte de colectores solares, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque los medios de unión comprenden adicionalmente:

-una primera placa (18) fijada en la parte superior del segundo extremo (5) del pilote (3) , y dotada de una pluralidad de primeras ranuras (20, 21 ) ; y

-una segunda placa (24) dispuesta sobre la primera placa (18) , y dotada de un primer taladro, así como de sendas segundas ranuras (22, 23) de directriz secante a la directriz de las primeras ranuras (20, 21 ) , y al menos parcialmente superpuestas a las primeras ranuras (20, 21 ) , para permitir la fijación de la primera placa (18) y la segunda placa (24) en posiciones relativas variables, por medio de unos segundos medios de fijación (26) insertables a través de las primeras ranuras (20, 21) y de las segundas ranuras (22, 23) ; donde el perno (7) atraviesa el primer taladro de la segunda placa (24) y está fijado a la segunda placa (24) .

10. Dispositivo para la cimentación al terreno (1) de una estructura (2) de soporte de colectores solares, de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado porque las placas (18, 24) son circulares.

11. Dispositivo para la cimentación al terreno (1) de una estructura (2) de soporte de colectores solares, de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado porque las primeras ranuras (20, 21) y las segundas ranuras (22, 23) comprenden:

12. Dispositivo para la cimentación al terreno (1) de una estructura (2) de soporte de colectores solares, de acuerdo con la reivindicación 11 , caracterizado porque las directrices de las ranuras rectas (20, 22) tienen direcciones desde el contorno exterior hacia el interior de las placas (18, 24) .

13. Dispositivo para la cimentación al terreno (1) de una estructura (2) de soporte de colectores solares, de acuerdo con las reivindicaciones 1 O y 11 , caracterizado porque las directrices de las ranuras rectas (20, 22) tienen direcciones radiales respecto de los centros de las placas (18, 24) , así como las directrices de las ranuras circunferenciales (21, 23) son concéntricas respecto de dichos centros.

14. Dispositivo para la cimentación al terreno (1) de una estructura (2) de soporte de colectores solares, de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque los medios de unión comprenden adicionalmente un elemento de unión dotado de una cara plana (29) , donde dicha cara plana (29) comprende sendos segundos taladros para fijar los pilotes (3) a la estructura (2) .

15. Dispositivo para la cimentación al terreno (1) de una estructura (2) de soporte de colectores solares, de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 14 caracterizado porque los segundos taladros están adaptados para alojar y fijar los pernos (7) de dos pilotes (3) contiguos.

17. Método para la cimentación al terreno (1) de una estructura (2) de soporte de colectores solares empleando el dispositivo descrito en una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende los siguientes pasos:

-introducción en el terreno (1) del primer extremo (4) del pilote (3) , dejando el segundo extremo (5) en el exterior del terreno (1 ) ; y

-fijación del perno (7) al pilote (3) o a la tapa (30) .

18. Método para la cimentación al terreno (1) de una estructura (2) de soporte de colectores solares de acuerdo con la reivindicación 17, caracterizado porque la fijación del perno (7) al pilote (3) comprende los siguientes pasos:

-definir en el segundo extremo del pilote (3) un receptáculo abierto al menos parcialmente; -disponer y mantener en posición el extremo inferior (8) del perno (7)

en el interior del receptáculo;

-verter en el interior de dicho receptáculo el material endurecible; y

-dejar endurecer el material endurecible.

19. Método para la cimentación al terreno (1) de una estructura (2) de soporte de colectores solares de acuerdo con la reivindicación 18, caracterizado porque el vertido del material endurecible es anterior a la disposición del extremo inferior (8) del perno (7) .

comprende introducir forzadamente hasta una primera profundidad un primer

tapón (13) elástico estanco de dimensiones ligeramente superiores a la

sección del segundo extremo (5) del pilote (3) .

5 21. Método para la cimentación al terreno (1) de una estructura (2) de

soporte de colectores solares de acuerdo con la reivindicación 20,

caracterizado porque comprende el paso adicional de introducir forzadamente

hasta una segunda profundidad, menor que la primera profundidad, un

segundo tapón (14) elástico estanco de dimensiones ligeramente superiores a

1 o la sección del segundo extremo (5) del pilote (3) .

22. Método para la cimentación al terreno (1) de una estructura (2) de

soporte de colectores solares de acuerdo con una cualquiera de las

reivindicaciones 20 o 21, caracterizado porque el primer tapón (13) y el

15 segundo tapón (14) están fabricados de espuma de poliestireno.

23. Método para la cimentación al terreno (1) de una estructura (2) de

soporte de colectores solares de acuerdo con la reivindicación 17,

caracterizado porque la fijación del perno (7) al pilote (3) comprende los pasos

20 de:

- fijar la primera placa (18) al segundo extremo (5) del pilote (3) ;

- introducir el extremo inferior (8) del perno (7) en el primer taladro de la

segunda placa (24) y fijar dicho perno (7) a dicha segunda placa (24) ;

- superponer la segunda placa (24) a la primera placa (18) haciendo

2 5 coincidir al menos parcialmente las primeras ranuras (20, 21) con las

segundas ranuras (22, 23) ;y

- fijar la primera placa (18) a la segunda placa (24) introduciendo los

medios de fijación (26) a través de las ranuras (20, 21, 22, 23) .

24. Método para la cimentación al terreno (1) de una estructura (2) de soporte de colectores solares de acuerdo con la reivindicación 17, caracterizado porque comprende el paso adicional de determinar la ubicación del pilote (3) respecto del terreno (1) previamente a la introducción en el suelo de dicho pilote (3) .

25. Método para la cimentación al terreno (1) de una estructura (2) de soporte de colectores solares de acuerdo con la reivindicación 17, caracterizado porque comprende el paso adicional de determinar la ubicación del perno (7) respecto del pilote (3) previamente a la fijación del perno (7) al

pilote (3) .

26. Método para la cimentación al terreno (1) de una estructura (2) de soporte de colectores solares de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 24 o 25, caracterizado porque determinar la ubicación del perno (7) y 1 o del