Método y aparato para construir un puente.

Un aparato (50) para uso en la construcción de un puente que comprende una subestructura que tiene dos o más pilares y una superestructura que está soportada por la subestructura,

cuyo aparato comprende:

una estructura (52) de armadura que se extiende desde un primer extremo terminal (61 A) , hasta un segundo extremo terminal (61B);

una estructura (56) de soporte para, en funcionamiento, soportar a dicha estructura de armadura de tal manera que una parte de dicha estructura de armadura esté por encima y sustancialmente paralela a una parte o fracción planificada de una superestructura de un puente;

un carrito (54, 62 A, 64 A) que, en funcionamiento, está fijado operativamente a dicha estructura (52) de armadura, capaz de izar un objeto en relación de asociación con la construcción de un puente, y móvil entre dichos extremos terminales primero y segundo de dicha estructura de armadura; y

un conjunto (58) de conductor que, en funcionamiento, está fijado operativamente a dicha estructura (52) de armadura y comprende un conductor (70) en el que, cuando dicho conjunto ( 58) de conductor está en una primera posición, dicho conductor es capaz de recibir a un objeto de dicho carrito,

caracterizado porque el conjunto de conductor comprende además

una junta de pivote (82) para unir pivotablemente dicho conductor (70) a dicha estructura de armadura de tal manera que dicho conductor se puede rotar alrededor de un eje geométrico que es sustancialmente paralelo a una parte o fracción planificada de una superestructura de un puente y rotarse entre una posición sustancialmente horizontal y una posición sustancialmente vertical, y un sistema de accionamiento para causar que dicho conductor pivote hasta una posición de rotación prevista, y unos medios (72, 74, 308 20 A, 308B) para sujetar un objeto con respecto al conductor (70).

Método y aparato para construir un puente Campo de la invención.

La presente invención está dirigida a un aparato para uso en la construcción de un puente y a un método para construir un puente.

Antecedentes de la invención.

Los principales elementos del tipo de puente al que está dirigida la invención son: a) una subestructura; y b) una superestructura.

Una subestructura está comprendida por (1) cimentaciones y (2) pilares. Las cimentaciones son los componentes de la subestructura que se acoplan o interactúan con el terreno para soportar la estructura del puente. Una fundación se puede construir de uno o más pilotes, uno o más ejes taladrados de hormigón, una o más losas de hormigón, y combinaciones de los mismos. Actualmente, los pilotes incluyen pilotes de hormigón prefabricado y pilotes de acero. Los pilares son los componentes de la subestructura que transfieren las cargas estructurales del puente a las cimentaciones. Un pilar se puede construir de columnas, puntales, tapas de pilotes, tapas de pilar, y combinaciones de los mismos. Actualmente, las columnas incluyen columnas fabricadas in situ, columnas de hormigón prefabricado, y columnas de acero.

Una superestructura soporta la carga de tráfico (de vehículos, de ferrocarriles, o de peatones) , sobre el puente. Una superestructura se puede construir usando vigas que cada una típicamente abarque la distancia entre dos pilares adyacentes. Actualmente, las vigas incluyen vigas de hormigón prefabricado, vigas fabricadas in situ, vigas de caja de hormigón prefabricado, vigas de caja segmentadas, vigas de acero, y vigas de caja de acero. Algunas superestructuras usan dos o más tipos diferentes de vigas.

Actualmente, hay varios métodos de construir un puente comprendido por una subestructura y una superestructura (al que de aquí en adelante se hará referencia en la presente memoria como “un puente”) en situaciones en las que exista un acceso limitado desde el suelo. Característico de cada método es el uso de una o más grúas convencionales que son cada una capaz de rotar una pluma alrededor de ejes horizontales y verticales, bien para mover un elemento del puente a su sitio, o bien para manipular una herramienta que se use para construir el puente. Un método emplea una grúa que se sitúa en la parte más alta de - cerca del extremo de - la estructura actual para posicionar a un conductor de pilote (o martinete) y a un pilote más allá del extremo de la superestructura de tal manera que el pilote se pueda conducir al interior del terreno para formar la siguiente cimentación. Típicamente, se usa una segunda grúa para proveer pilotes al conductor de pilote en relación de asociación con la primera grúa, construir el pilar que se acopla al pilote o pilotes de la cimentación establecida por la primera grúa, y o bien en combinación con la primera grúa, construir la superestructura. Un inconveniente en relación de asociación con este método es que los pilares deben espaciarse relativamente muy cercanos y juntos debido a las cargas de construcción impuestas sobre el puente por la grúa, el conductor de pilotes, y el propio pilote.

Otro método para construir un puente cuando el puente se está construyendo sobre una corriente de agua o un humedal implica usar una estructura temporal que se extienda por fuera de la huella ecológica del puente resultante para soportar grúas y equipos similares que se usen en la construcción del puente y, en particular, la subestructura del puente. En muchos casos, la estructura temporal de soporte afecta perjudicialmente a las partes de la corriente de agua o humedal que están por fuera de la huella ecológica del puente. Típicamente, la estructura temporal de soporte soporta una primera grúa a la que se ha fijado un conductor de pilote, una segunda grúa para cargar un pilote en el conductor de pilote en relación de asociación con la primera grúa, una tercera grúa para construir un pilar sobre cada una de las cimentaciones establecidas por las grúas primera y segunda, y una cuarta grúa para colocar las vigas en posición entre pilares adyacentes. En algunos casos, la tercera o la cuarta grúa se reemplazan con un pórtico o armadura móviles que abarcan la distancia entre como mínimo dos pilares adyacentes y están situadas por encima y sustancialmente paralelas a la superestructura para construir los pilares y establecer vigas entre pilares adyacentes.

El documento NL 1014009 (Heerema) describe un aparato para uso en la construcción de un puente constituido por una subestructura que tiene dos o más pilares y una superestructura que está soportada por la subestructura, cuyo aparato comprende: una estructura de armadura que se extiende desde un primer extremo terminal hasta un segundo extremo terminal; una estructura de soporte para, en operación, soportar a dicha estructura de armadura de tal manera que una parte de dicha estructura de armadura esté por encima y sustancialmente paralela a una parte o fracción proyectada de una superestructura de un puente; un carrito que, en operación, está fijado operativamente a dicha estructura de armadura, capaz de elevar un objeto en relación de la asociación con la construcción de un puente, y móvil entre dichos extremos terminales primero y segundo de dicha estructura de armadura; y un conjunto de conductor que, en operación, está fijado operativamente a dicha estructura de armadura y comprende un conductor, en el que, cuando dicho conjunto de conductor está en una primera posición, dicho conductor es capaz de recibir un objeto de dicho carrito.

Compendio de la invención.

La presente invención está dirigida a un aparato y a un método para uso en la construcción de un puente que evitan sustancialmente la necesidad de una estructura de soporte temporal para grúas y otra maquinaria o la necesidad de usar grúas convencionales para manipular los elementos principales de la subestructura y superestructura que se usen para formar el puente.

En una realización, un aparato que tiene las características descritas en el documento de Heerema se caracteriza porque el conjunto de conductor comprende además una junta de pivote para conectar de forma pivotable dicho conductor a dicha estructura de armadura de tal manera que dicho conductor pueda rotarse alrededor de un eje que es sustancialmente paralelo a una parte o fracción planificada de una superestructura de un puente y rotarse entre una posición sustancialmente horizontal y una posición sustancialmente vertical, y un sistema de accionamiento para causar que dicho conductor pivote hasta una posición de rotación prevista, y unos medios para sujetar un objeto con respecto al conductor. Por ejemplo, el conductor puede recibir un pilote desde el carrito y rotar el pilote para colocarlo en la orientación de rotación prevista para establecer un pilar.

Otra realización del aparato comprende un conjunto de conductor que comprende un conductor, una junta de pivote para conectar simultáneamente el conductor a la estructura de armadura, un sistema de accionamiento para causar que el conductor pivote hasta una posición de rotación prevista, y una herramienta que está fijada operativamente al conductor. En una realización, la herramienta es un martillo que se usa para impulsar a un pilote que está sujeto por el conductor al interior del terreno. En otra realización, la herramienta es un taladro que se usa para perforar un agujero para aceptar una parte de un pilote o en la perforación de un agujero para un eje de hormigón taladrado, es decir, un pilote de hormigón que se ha formado mediante la excavación de un agujero dentro de una carcasa que ha sido golpeado con un martillo o impulsado de otro modo al interior del terreno, llenar el agujero con hormigón, y subsiguientemente extraer la carcasa. Todavía una realización adicional comprende un sistema de transportador que se usa para extraer la tierra que excava el taladro de un agujero que se está estableciendo en el terreno.

Todavía una realización adicional comprende un conductor, una junta de pivote de dos ejes para conectar el conductor a la estructura de armadura y permitir que el conductor se rote alrededor de un primer eje y de un segundo eje, y un sistema de accionamiento para causar que el conductor rote alrededor del primer eje y del segundo eje hasta posiciones de rotación previstas con respecto a los ejes primero y segundo. La posibilidad de rotar al conductor alrededor de dos ejes permite que se construyan cimentaciones que tengan pilotes maltratados por golpes, (es decir, pilotes que estén orientados en una dirección distinta a la de la plomada) , así como otras cimentaciones que tengan pilotes verticales, y compensar por diversas desalineaciones o variaciones en la orientación... [Seguir leyendo]

1. Un aparato (50) para uso en la construcción de un puente que comprende una subestructura que tiene dos o más pilares y una superestructura que está soportada por la subestructura, cuyo aparato comprende:

una estructura (52) de armadura que se extiende desde un primer extremo terminal (61 A) , hasta un segundo extremo terminal (61B) ;

una estructura (56) de soporte para, en funcionamiento, soportar a dicha estructura de armadura de tal

manera que una parte de dicha estructura de armadura esté por encima y sustancialmente paralela a una parte o fracción planificada de una superestructura de un puente;

un carrito (54, 62 A, 64 A) que, en funcionamiento, está fijado operativamente a dicha estructura (52) de armadura, capaz de izar un objeto en relación de asociación con la construcción de un puente, y móvil

entre dichos extremos terminales primero y segundo de dicha estructura de armadura; y

un conjunto (58) de conductor que, en funcionamiento, está fijado operativamente a dicha estructura (52)

de armadura y comprende un conductor (70) en el que, cuando dicho conjunto ( 58) de conductor está en una primera posición, dicho conductor es capaz de recibir a un objeto de dicho carrito,

caracterizado porque el conjunto de conductor comprende además una junta de pivote (82) para unir pivotablemente dicho conductor (70) a dicha estructura de armadura de tal manera que dicho conductor se puede rotar alrededor de un eje geométrico que es sustancialmente paralelo a una parte o fracción planificada de una superestructura de un puente y rotarse entre una posición sustancialmente horizontal y una posición sustancialmente vertical, y un sistema de accionamiento para causar que dicho conductor pivote hasta una posición de rotación prevista, y unos medios (72, 74, 308 A, 308B) para sujetar un objeto con respecto al conductor (70) .

2. Un aparato según la reivindicación 1, en el que:

cuando dicho conductor ( 70) está en dicha primera posición, dicho carrito es capaz de posicionar un objeto por encima de dicho conductor y bajar a dicho objeto de tal manera que dicho objeto pueda llegar a estar en relación de asociación con dicho conductor.

3. Un aparato según la reivindicación 1, en el que: dicha junta de pivote (82) permite que dicho conductor pivote alrededor de un primer eje geométrico.

4. Un aparato según la reivindicación 1, en el que:

dicha junta de pivote (82) es una junta de pivote de dos ejes que permite que dicho conductor pivote alrededor de un primer eje geométrico y que pivote alrededor de un segundo eje geométrico que es diferente que dicho primer eje geométrico.

5. Un aparato según la reivindicación 4, en el que: dicho primer eje geométrico es sustancialmente perpendicular a dicho segundo eje geométrico.

Un aparato según la reivindicación 1, en el que: dicho sistema de accionamiento comprende un dispositivo de accionamiento (86 A) .

7. Un aparato según la reivindicación 1, en el que:

dicho sistema de accionamiento comprende un primer dispositivo de accionamiento y un segundo dispositivo de accionamiento (86 A, 86B) .

8. Un aparato según la reivindicación 1, en el que:

dicho sistema de accionamiento comprende un primer dispositivo de accionamiento ( 86 A) , un segundo dispositivo de accionamiento ( 86B) y un tercer dispositivo de accionamiento (88) .

9. Un aparato según la reivindicación 1 en el que: dicho sistema de accionamiento comprende un dispositivo de accionamiento hidráulico (86 A, 86B, 88) .

10. Un aparato según la reivindicación 1, en el que:

dicho carrito comprende una primera parte de carrito y una segunda parte de carrito que está separada de dicha primera parte de carrito.

11. Un aparato según la reivindicación 10, en el que:

dicha primera parte de carrito comprende una primera grúa y dicha segunda parte de carrito comprende una segunda grúa.

12. Un aparato según la reivindicación 1, en el que:

dicho conjunto ( 58) de conductor comprende un martillo para pilote (76) conectado operativamente a dicho conductor.

13. Un aparato según la reivindicación 1, en el que: dicho conjunto de conductor comprende un taladro conectado operativamente a dicho conductor.

14. Un aparato según la reivindicación 1, en el que:

dicho carrito es capaz de mover a un elemento de superestructura hasta una ubicación prevista en un puente y a un elemento de subestructura o bien a una ubicación prevista en un puente o bien a una posición desde la que el elemento de subestructura se puede mover hasta una ubicación prevista en un puente.

15. Un aparato según la reivindicación 1, en el que dicho conjunto de conductor comprende además una herramienta.

16. Un aparato según la reivindicación 15, en el que:

cuando dicho conductor está en dicha primera posición, dicho conductor es capaz de recibir dicha herramienta de dicho carrito para su fijación a dicho conductor o de proveer dicha herramienta a dicho carrito para la retirada de dicha herramienta de dicho conductor.

17. Un aparato según la reivindicación 15, en el que:

los medios de sujeción comprenden un cabrestante para ajustar una posición de la herramienta con respecto a dicho conductor.

18. Un aparato según la reivindicación 15, en el que: dicha herramienta es un martillo para pilotes; y los medios de sujeción comprenden una estructura guía, unida operativamente a dicho conductor, para guiar un

pilote.

19. Un aparato según la reivindicación 15, en el que: dicha herramienta es un taladro; y. dicho aparato comprende además unos medios para transportar las colas del taladro alejándolas de dicho taladro.

20. Un aparato según la reivindicación 1, el que:

dicho conjunto de armadura comprende una primera armadura y una segunda armadura que, en operación, es sustancialmente paralela a dicha primera armadura.

21. Un método para construir un puente que comprende una subestructura que tiene dos o más pilares y una superestructura que está soportada por la subestructura, cuyo método comprende:

proveer un aparato de construcción de puentes que comprende:

una estructura de armadura que se extiende desde un primer extremo terminal hasta un segundo extremo terminal;

un carrito que está fijado operativamente a dicha estructura de armadura, capaz de izar un objeto, y móvil entre dichos extremos terminales primero y segundo de dicha estructura de armadura;

un conductor que está fijado operativamente a dicho conjunto de armadura y es capaz de rotarse entre una primera posición y una segunda posición;

en el que, cuando dicho conjunto de conductor está en dicha primera posición, dicho conductor es capaz de recibir a un objeto de un carrito;

posicionar dicho aparato de construcción de puentes de tal manera que una parte de dicha estructura de armadura esté por encima y sea sustancialmente paralela a una parte o fracción planificada de una superestructura y dicho conductor está posicionado sustancialmente adyacente a una ubicación en la que se va a establecer un pilar;.

colocar dicho conductor en dicha primera posición;

usar, siguiendo dicha etapa de colocar, dicho carrito para mover a un elemento relacionado con la subestructura de tal manera que dicho elemento relacionado con la subestructura sea recibido por dicho conductor; y

rotar, siguiendo dicha etapa de usar, dicho conductor y dicho elemento relacionado con la subestructura alrededor de un eje geométrico que es sustancialmente paralelo a una parte o fracción planificada de una superestructura del puente hasta una orientación adecuada para posicionar a dicho elemento relacionado con la subestructura para ayudar en la construcción del puente.