Sistema de cimentación para plantas termosolares y fotovoltaicas y procedimiento de ejecución del mismo.

Sistema de cimentación para plantas termosolares y fotovoltaicas y procedimiento de ejecución del mismo.

Sistema de cimentación para la ejecución de plantas termosolares y fotovoltaicas que comprende una placa (1) de hormigón prefabricado armada o pretensada constituida por una losa inferior (2) y al menos un nervio longitudinal central (3) por la parte superior y que puede comprender dos nervios longitudinales (4) paralelos al anterior, situados en los extremos longitudinales de la placa (1).

Procedimiento para ejecutar dicha cimentación que comprende las fases: prefabricación (11) de una placa (1) de hormigón armado o pretensado, extendido (13) de un lecho de arena (8) sobre una superficie, colocación (14) de la placa (1) sobre dicho lecho de arena (8), relleno (15) mediante material granular (5) sobre la losa inferior (2) de la placa (1) hasta la cota superior del nervio longitudinal central (3), anclaje (16) de una estructura de soporte (9) sobre el nervio longitudinal central (3) y, repetición de todos los pasos anteriores para cada módulo de la estructura soporte (9).

Sistema de cimentación para plantas termosolares y fotovoltaicas y procedimiento de ejecución del mismo 5

Campo técnico de la invención La presente invención corresponde al campo técnico de los sistemas de cimentación, en concreto de aquellos sistemas de cimentación de hormigón prefabricado para la ejecución de plantas termosolares y fotovoltaicas en el caso en que estas se ejecuten sobre terrenos en los que no se pueden utilizar soluciones pilotadas, como es el caso de plantas solares ejecutadas sobre balsas de residuos.

Antecedentes de la Invención En la actualidad, en la mayoría de los casos, las plantas termosolares y fotovoltaicas están configuradas mediante estructuras metálicas ligeras que suelen ser modulares con apoyos verticales sobre la cimentación más o menos equidistantes, donde cada módulo transmite sus cargas al terreno a través de soluciones pilotadas de hormigón o hincando perfiles metálicos al terreno.

Hay casos en los que no es posible 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 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.

La solución tradicional de cimentación para los casos anteriormente mencionados es la ejecución de una losa "in situ" de hormigón armado enterrada, semienterrada o en superficie sobre la que apoya la estructura soporte de los paneles solares.

Estas estructuras trasmiten pequeñas cargas axiales, pero importantes cargas horizontales debidas al viento y al sismo principalmente y son muy sensibles a pequeños desplazamientos de las cimentaciones que provocan cambios en la orientación de los espejos y paneles con respecto a la radiación solar con lo que disminuye notablemente el

rendimiento térmico de la planta.

Para evitar el deslizamiento de la cimentación, las losas deben ser muy pesadas, por lo que presentan mucha cuantía de hormigón y por consiguiente una elevada cuantía de acero, debido a la necesidad de cumplir unas cuantías mínimas según la normativa. Todo ello encarece notablemente esta opción de cimentación.

Otro inconveniente que presenta este tipo de cimentación es que se realiza en obra, con lo cual para su ejecución se precisa del 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.

Un problema adicional para verter hormigón "in situ" en terrenos sobre balsas de residuos es el gran peso que tienen los camiones hormigonera, que se hunden o pueden provocar la rotura de estas balsas.

Pueden citarse como ejemplo del estado de la técnica los documentos de referencia ES1064028, FR2687704 y ES-2395099.

El primer documento de referencia ES1064028, se refiere a una solución de cimentación prefabricada para plantas solares formada por un elemento modular prefabricado que consta de un cuerpo de estructura prismática de hormigón armado, con marcas longitudinales y transversales de posicionado, hendiduras en la parte inferior para facilitar el transporte y cantos superiores redondeados.

Esta solución presenta el inconveniente de que requiere mucho aporte de acero y hormigón 25 y su transporte y manipulación son costosos ya que hay que manejar grandes pesos.

El segundo documento de referencia FR2687704, trata de un dispositivo que comprende una caja de hormigón de paredes delgadas con un espacio central abierto superiormente en el que se encaja el poste a cimentar o bien se ancla con una placa de anclaje fijada al fondo de dicha caja. Esta caja comprende a su vez unos bucles de acero en bordes superiores opuestos, para el paso de barras de suspensión sobre la base de los bordes de la caja y un anclaje de marco periférico que rodea la caja de hormigón formando una especie de cesta que va a actuar de encofrado perdido para el vertido de hormigón in situ.

Esta solución presenta el inconveniente del hormigonado en obra, con los problemas que ello conlleva, incluida la imposibilidad de su realización en la mayoría de los casos.

Por último, el tercer documento de referencia ES2395099 describe una cimentación para plantas termosolares consistente en la utilización de un encofrado perimetral para la formación del encepado que va a presentar una base superior adecuada para el apoyo de la estructura. Para su construcción se realiza inicialmente una cavidad en el seno del

encepado se introduce en la misma parte de un perno de anclaje y se rellena la misma posteriormente con un hormigonado "in situ".

De nuevo pues, esta solución presenta el inconveniente de tener que realizarse mediante un hormigonado in situ, con lo cual en la mayoría de los casos, no es una solución factible.

Descripción de la invención El sistema de cimentación para la ejecución de plantas termosolares y fotovoltaicas que aquí se presenta comprende una placa de hormigón prefabricado armada o pretensada constituida por una losa inferior y por al menos un nervio longitudinal central en su parte superior.

En el caso en que la cimentación se ejecuta en una superficie excavada, la placa comprende ese único nervio longitudinal central sobre la losa inferior, pero en los casos en los que la cimentación se ejecuta semienterrada o totalmente superficial, la placa puede presentar dos nervios longitudinales paralelos al nervio central y situados en los extremos longitudinales de la placa, que forman dos canales longitudinales y paralelos que se extienden de extremo a extremo de la placa.

Esta placa puede presentar un material granular de relleno hasta la cota superior del nervio central. En estos casos, los dos nervios longitudinales actúan de encofrado para dicho relleno. En el caso en que la cimentación se realiza en profundidad y la placa presenta un solo nervio central, es el propio terreno el que ejerce de encofrado.

Este relleno actúa de lastre, aumentando el peso del conjunto para obtener de este modo una mayor estabilidad al vuelco y al deslizamiento de la placa. Para el relleno puede utilizarse el propio material extraído de la excavación.

La superficie inferior de la placa prefabricada puede presentar un acabado rugoso, con lo 35 que se aumenta el coeficiente de rozamiento entre dicha placa y el terreno.

Asimismo, la losa inferior de la placa puede comprender unas perforaciones para comprobar que el contacto entre la misma y el terreno es el correcto.

Esta placa puede comprender a su vez, unas pletinas o anclajes metálicos en el nervio 5 central, para el montaje sobre el mismo de la estructura soporte.

Asimismo, esta placa puede ser rectangular.

En esta memoria se presenta además del sistema de cimentación para la ejecución de plantas termosolares y fotovoltaicas, el procedimiento para ejecutar una cimentación como la descrita anteriormente. Este procedimiento presenta una serie de fases que son las que se citan a continuación.

La primera fase consiste en la prefabricación de una placa de hormigón armado o 15 pretensado como las descritas.

A continuación, en la segunda fase se realiza el extendido de un lecho de arena sobre una superficie y en una tercera fase se coloca la placa prefabricada sobre dicho lecho de arena.

Seguidamente, se realiza un relleno con material granular sobre la losa inferior de la placa, hasta la cota superior del nervio longitudinal central.

Una vez colocado este relleno que ejerce de lastre aumentando la estabilidad de la placa, se realiza el anclaje de una estructura soporte sobre el nervio longitudinal central de la placa 25 prefabricada y se repiten todos estos pasos para cada módulo de la estructura soporte.

Este procedimiento presenta ciertas variaciones en función de si la cimentación se realiza en superficie o semienterrada o por el contrario se realiza en profundidad.

Así pues, en el caso en que la cimentación se realiza en superficie o semienterrada, el lecho de arena se extiende sobre la superficie del terreno y en este caso la placa comprende un nervio longitudinal central y dos nervios longitudinales paralelos en los extremos longitudinales de la placa que son los que van a ejercer de encofrado para el material granular de relleno que se coloca sobre la placa.

En el caso en el que la cimentación se realiza en profundidad, previo al extendido del lecho de arena debe realizarse una excavación hasta la cota determinada para la cimentación, luego se extiende ya sobre el fondo de la excavación el lecho de arena y sobre él se coloca la...

1- Sistema de cimentación para la ejecución de plantas termosolares y fotovoltaicas

caracterizado por que comprende una placa (1) de hormigón prefabricado armada o

5 pretensada constituida por una losa inferior (2) y por al menos un nervio longitudinal

central (3) por la parte superior.

2- Sistema de cimentación para la ejecución de plantas termosolares y fotovoltaicas, según

la reivindicación 1, caracterizado por que la placa (1) comprende dos nervios

10 longitudinales (4) paralelos al nervio central (3) y situados en los extremos longitudinales

de la placa (1) , que forman dos canales longitudinales (10) y paralelos que se extienden

de extremo a extremo de la placa (1) .

3- Sistema de cimentación para la ejecución de plantas termosolares y fotovoltaicas, según

15 cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la superficie inferior

de la placa (1) prefabricada presenta un acabado rugoso.

4- Sistema de cimentación para la ejecución de plantas termosolares y fotovoltaicas, según

cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la placa (1)

20 prefabricada incorpora un material granular (5) de relleno hasta la cota superior del

nervio longitudinal central (3) .

5- Sistema de cimentación para la ejecución de plantas termosolares y fotovoltaicas, según

cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el nervio

25 longitudinal central (3) comprende pletinas (7) o anclajes metálicos para el montaje de la

estructura soporte (9) .

6- Sistema de cimentación para la ejecución de plantas termosolares y fotovoltaicas, según

cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la losa inferior (2)

30 de la placa (1) prefabricada comprende unas perforaciones (6) para comprobar el

correcto contacto entre la placa (1) y el terreno.

7- Sistema de cimentación para la ejecución de plantas termosolares y fotovoltaicas, según

cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la placa (1) es

35 rectangular.

8. Procedimiento para ejecutar una cimentación para plantas termosolares y fotovoltaicas, mediante un sistema de cimentación como el que se define en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por que comprende las siguientes fases: ! prefabricación (11) de una placa (1) de hormigón armado o pretensado;

! extendido (13) de un lecho de arena (8) sobre una superficie; ! colocación (14) de la placa (1) prefabricada sobre dicho lecho de arena (8) ; ! relleno (15) mediante material granular (5) sobre la losa inferior (2) de la placa (1)

hasta la cota superior del nervio longitudinal central (3) ! anclaje (16) de una estructura de soporte sobre el nervio longitudinal central (3) de la 10 placa (1) prefabricada, y; ! repetición (17) de todos los pasos anteriores para cada módulo de la estructura soporte (9) .

9. Procedimiento, según la reivindicación 8, caracterizado por que el lecho de arena (8)

se extiende superficialmente en el terreno en el que se desea ejecutar la cimentación o a una profundidad reducida y la placa (1) comprende un nervio longitudinal central (3) y dos nervios longitudinales (4) paralelos en los extremos longitudinales de la misma.

10. Procedimiento, según la reivindicación 8, caracterizado por que comprende realizar

una excavación (12) del terreno previa al extendido del lecho de arena (8) , donde dicho extendido se realiza sobre el fondo de la excavación y la placa (1) comprende un único nervio longitudinal central (3) .

Figura 1

Figura 3

Figura 5