Cimentación prefabricada para estructuras de plantas termosolares y fotovoltaicas, y procedimiento de realización de la cimentación.

Cimentación prefabricada para estructuras de plantas termosolares y fotovoltaicas,

y procedimiento de realización de la cimentación.

La presente invención se refiere a una cimentación prefabricada para estructuras de plantas termosolares y fotovoltaicas, que comprende un máximo de tres pilotes (1) de hormigón prefabricado de sección rectangular, de cada uno de los cuales parte superiormente un conjunto de armaduras salientes (3); y una viga-encepado (2) de hormigón prefabricado que une los pilotes (1) y que preferentemente incorpora adicionalmente unas vainas (4) o taladros coincidentes con las armaduras salientes (3) de los pilotes (1) para un perfecto acople entre los mismos, comprendiendo además dicha viga-encepado (2) unos pernos metálicos (5) que sobresalen de su parte superior y que permiten el anclaje de la estructura soporte de los espejos o paneles solares a instalar. La invención trata también del procedimiento de ejecución de la cimentación mencionada.

Cimentación prefabricada para estructuras de plantas termosolares y fotovoltaicas, y procedimiento de realización de la cimentación

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a un sistema de cimentación prefabricada para la ejecución de estructuras de plantas termosolares y fotovoltaicas, así como al procedimiento de realización de la misma.

La cimentación objeto de esta invención está formada por un máximo de tres pilotes de hormigón prefabricado del que asoman por la parte superior un conjunto de armaduras y una viga-encepado de hormigón prefabricado que lleva incorporado unas vainas y unos pernos sobre los que se fijará la estructura soporte de los paneles solares a instalar. Los pilotes son de sección rectangular y se orientan de forma que la cara más ancha quede perpendicularmente al esfuerzo horizontal principal, de modo que al estar unidos rígidamente a la viga-encepado, ofrecen una gran rigidez estructural al conjunto de la solución.

La cimentación aquí descrita pretende reducir considerablemente los costes de ejecución de las cimentaciones tradicionales para este tipo de estructuras, mejorando considerablemente los plazos de terminación.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Las plantas termosolares y fotovoltaicas están configuradas mediante estructuras metálicas ligeras, que transmiten a la cimentación pequeñas cargas axiales, pero importantes cargas horizontales debidas al viento y sismo principalmente.

Este tipo de estructuras es muy sensible 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.

Actualmente existen dos tipologías de cimentación comúnmente usadas para este tipo de estructuras como son:

-cimentación a base de zapatas superficiales de hormigón vertido "in situ", y

-cimentación profunda o semiprofunda mediante pilotaje de hormigón vertido "in situ".

Ambas soluciones requieren ejecutar una excavación previa del terreno y de un suministro continuado de hormigón para su vertido. La solución de zapatas presenta el inconveniente de ser susceptible de provocar desplazamientos horizontales, muchas veces incompatibles con el buen funcionamiento de la planta solar. La cimentación profunda "in situ" resuelve este problema, pero necesita un posterior trabajo de descabezado del pilote y ejecución de un encepado de grandes dimensiones, encofrando y vertiendo una gran cantidad de hormigón nuevamente, con el consiguiente sobrecosto económico y alargando los plazos de ejecución.

El solicitante conoce la existencia de otros sistemas de cimentación en los que se intenta minimizar los plazos de ejecución.

Así por ejemplo es conocida la solicitud de modelo de utilidad español con número de publicación ES1068642, que es un ejemplo de cimentación de un colector solar que comprende unos contenedores que se rellenan con material a granel, hormigón o cualquier otro material fluido, y que tiene el inconveniente de ofrecer muy poca resistencia a movimientos horizontales, ya que no está empotrado en el terreno.

La solicitud de patente FR2687704 presenta 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.

Por último la solicitud de patente española ES-2395099 describe una cimentación para plantas termosolares mediante la utilización de un encofrado perdido y su posterior hormigonado "in situ".

Las ventajas de la presente invención sobre las cimentaciones anteriormente citadas incluidas las tradicionales son:

- no se requiere excavación alguna del terreno, ya que los pilotes de hormigón prefabricado se hincan directamente sobre el terreno existente,

- no se requiere aporte de hormigón vertido "in situ", ya que todos los elementos se prefabrican con anterioridad. Esta ventaja es fundamental, ya que normalmente este tipo de plantas solares se instalan lejos de cualquier centro productivo de hormigón, lo que dificulta y

encarece la fabricación del hormigón,

- no requiere el descabezado de los pilotes para descubrir las armaduras,

- proporciona una gran rigidez frente a desplazamientos horizontales debido a dos motivos fundamentales: el primer motivo es que los pilotes al hincarse en el terreno precomprime éste, ofreciendo un importante empuje pasivo sobre la superficie del pilote; y el segundo motivo es que los pilotes al ser rectangulares y estar unidos monolíticamente a la viga-encepado transmiten de forma óptima las cargas al terreno a través de la gran superficie lateral de contacto entre pilote y terreno,

- permite solucionar distintos tipos de cargas combinando desde un sólo pilote hasta tres con un sólo elemento prefabricado actuando de encepado,

- incrementa la velocidad de ejecución enormemente al tener todos los elementos prefabricados con anterioridad.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

La presente invención presenta una solución formada por un máximo de tres pilotes prefabricados de hormigón armado o pretensado de sección rectangular que se unen a una viga-encepado prefabricada de hormigón armada o pretensada.

Por lo tanto se puede dar lugar a tres configuraciones diferentes de uno, dos o tres pilotes solidarizados junto a la viga-encepado prefabricada. La elección del número de pilotes vendrá dada por las distintas solicitaciones de carga a la que estará sometida la cimentación.

Los pilotes prefabricados llevan incorporados unas armaduras salientes por la parte superior.

La viga-encepado prefabricada lleva incorporados unas perforaciones coincidentes con las armaduras salientes de los pilotes o bien unas vainas, de diámetro sensiblemente mayor que las armaduras con el fin de rellenar posteriormente estos conductos con mortero para solidarizar el conjunto pilote-viga.

La viga-encepado lleva incorporada, saliendo de la parte superior, un conjunto de pernos que posteriormente servirán para anclar la estructura soporte de los espejos o paneles solares.

Los pilotes son hincados al terreno mediante golpeos efectuados sobre una pieza resistente perforada que encaja por la parte superior del pilote para no dañar las armaduras salientes.

Para controlar la cota de hinca se incorpora una pieza metálica reutilizable sobre la base superior del pilote que se fija a las armaduras salientes de éste.

Los pilotes han de orientarse de tal forma que la cara más ancha sea perpendicular a la dirección del esfuerzo mayor, para que se obtenga un mayor empuje pasivo de las tierras que rodean al pilote, optimizando la sección del pilote y minimizando los desplazamientos de la cimentación.

En el caso de la configuración de tres pilotes, dos de ellos estarán enfrentados por su cara más ancha, mientras que el tercero se dispondría perpendicularmente a los dos anteriores.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

Para completar la descripción que se está realizando, con el objeto de ayudar a una mejor comprensión de sus características, se acompaña a la presente memoria descriptiva, un juego de figuras en las cuales, con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

La Figura 1 muestra una perspectiva del pilote prefabricado de sección rectangular.

La Figura 2 muestra una perspectiva de la viga-encepado para unir dos pilotes.

La Figura 3 muestra una perspectiva de la cimentación en su conjunto en el caso de dos pilotes.

La Figura 4 muestra una perspectiva de la cimentación en su conjunto en el caso de tres pilotes.

La Figura 5 muestra un esquema del funcionamiento estructural de la presente invención.

La Figura 6 muestra una perspectiva de un pilote que incorpora una pieza resistente perforada para el golpeo de los pilotes.

La Figura 7 muestra una perspectiva de un pilote prefabricado con una pieza metálica reutilizable para controlar la cota de hinca.

REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN

En la figura 3 se representa una vista en perspectiva de una cimentación prefabricada según la presente invención, formada en una realización preferida por dos pilotes (1) prefabricados de hormigón armado o pretensado junto con una viga-encepado (2) de hormigón prefabricado.

En las figuras 1 y 2 se observan los elementos prefabricados que componen el ejemplo de realización preferente mostrado en la figura 3. Los pilotes (1) prefabricados son de sección rectangular y llevan unas armaduras salientes (3) que salen por la parte superior. La viga-encepado (2) prefabricada lleva incorporada en sus...

1.- Cimentación prefabricada para estructuras de plantas termosolares y fotovoltaicas, caracterizada por que está constituida por:

- un máximo de tres pilotes (1) de hormigón prefabricado de sección rectangular con armaduras salientes (3), y

- una viga-encepado (2) de hormigón prefabricado que une los pilotes (1) de hormigón prefabricado.

2.- Cimentación prefabricada según reivindicación 1, caracterizada por que la viga-encepado (2) comprende adicionalmente unos taladros o vainas (4) coincidentes con la posición de las armaduras salientes (3) de los pilotes (1).

3.- Cimentación prefabricada según reivindicación 2, caracterizada por que los taladros o vainas (4) presentan un diámetro sensiblemente mayor que el de las armaduras salientes (3) de los pilotes (1).

4.- Cimentación prefabricada según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que la viga-encepado (2) comprende adicionalmente un conjunto de pernos metálicos (5) que sobresalen de la parte superior de dicha viga-encepado (2), para el anclaje de los espejos o paneles solares a instalar.

5.- Cimentación prefabricada según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que en la configuración de uno o dos pilotes (1), dichos pilotes (1) se encuentran orientados de tal forma que la cara más ancha es perpendicular a la dirección del esfuerzo mayor para la obtención de un mayor empuje pasivo de las tierras que rodean al pilote (1).

6.- Cimentación prefabricada según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada por que en la configuración de tres pilotes (1), dos de ellos están enfrentados por su cara más ancha, mientras que el tercer pilote (1) se encuentra dispuesto perpendicularmente a los dos anteriores.

7.- Cimentación prefabricada, según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que comprende adicionalmente una pieza metálica reutilizable (7)

dispuesta sobre la base superior del pilote (1) y que se encuentra fijada a las armaduras salientes (3) de dicho pilote (1), para controlar la cota de hinca de los pilotes (1).

8.- Procedimiento de cimentación prefabricada para estructuras de plantas termosolares y 5 fotovoltaicas, caracterizado por que comprende las etapas de:

- hincar los pilotes (1) de hormigón prefabricado golpeando sobre una pieza resistente (6) con perforaciones o vainas (4) coincidentes con las armaduras salientes (3) de los pilotes (1),

- colocar la viga-encepado (2) de hormigón prefabricado sobre los pilotes (1) haciendo 10 coincidir las vainas (4) con las armaduras salientes (3) de éstos, y

-verter mortero en las vainas (4) para fijar la viga-encepado (2) a los pilotes (1) de hormigón prefabricado (1).

9.- Procedimiento de cimentación prefabricada según la reivindicación 8, caracterizado por 15 que en el caso de dos pilotes (1) de hormigón prefabricado éstos se disponen enfrentándose

sus caras de mayor dimensión, uniéndose posteriormente por la viga-encepado (2) actuando el conjunto como un pórtico.

10.- Procedimiento de cimentación prefabricada según la reivindicación 8, caracterizado por 20 que se incorpora una pieza metálica reutilizable (7) sobre la base superior del pilote (1) que se

fija a las armaduras salientes (3) de éste para controlar la cota de hinca de los pilotes (1).