Mejora del sistema de contención de terrenos.
Mejora del sistema de contención de terrenos.
La invención "Mejora del sistema de contención de terrenos" se refiere a una infraestructura de contención de empujes generados por la existencia de materiales a distinta cota en diferentes entornos,
terrestres o marítimos, caracterizado por ser una estructura constituida por pilotes cilíndricos (1) adecuadamente distribuidos y anclados cuyo vano intermedio es cubierto por celdas a modo de láminas verticales (2) rectangulares unidas lateralmente al pilote contiguo; la lámina (2) irá unida directamente al pilote (1), mediante la colocación de una camisa a éste, donde va acoplada una guía (3) por la cual cada lámina se deslizará desde la coronación hasta su posición definitiva. Las guías (3) pueden formar parte del pilote, ya sea por estar adosadas a él mismo como parte de una camisa o por formar parte de unos anillos que son colocados después de la construcción del propio pilote.
Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P201400164.
Solicitante: ENXA GALICIA, S.L.
Nacionalidad solicitante: España.
Inventor/es: GARCIA GARCIA,EMILIO FERNANDO.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- E02D17/20 CONSTRUCCIONES FIJAS. › E02 HIDRAULICA; CIMENTACIONES; MOVIMIENTO DE TIERRAS. › E02D CIMENTACIONES; EXCAVACIONES; DIQUES (especialmente adaptados a los trabajos hidráulicos E02B ); OBRAS SUBTERRÁNEAS O BAJO EL AGUA. › E02D 17/00 Excavaciones; Arreglo de los bordes de las excavaciones; Construcción de diques o de terraplenes (ingenios de movimiento de tierra E02F; perforación del suelo E21). › Estabilización de taludes o de rampas.
Fragmento de la descripción:
MEJORA DEL SISTEMA DE CONTENCIÓN DE
TERRENOS
OBJETO DE LA INVENCIÓN
La presente invención "Mejora del sistema de contención de Terrenos" según se expresa en el enunciado de esta memoria descriptiva, se refiere a una infraestructura de contención de empujes generados por la existencia de diferentes materiales a distinta cota en diferentes entornos, terrestres o marítimos, capaz de soportar los esfuerzos generados mediante una baja densidad de perfiles estructurales formando un conjunto de alta resistencia mecánica.
El objeto de la invención consiste en el diseño de una estructura, que permite contener los empujes de materiales, por diferencia de cota y/o por cargas superiores, mediante el uso combinado de elementos estructurales simples.
Con el mismo objeto que la presente invención existen otros sistemas aplicables a entornos terrestres y marítimos: escolleras, muros de gravedad, armados, pantallas, pilotes, etc. Sin pérdida de generalidad la presente invención se orienta a la creación de nuevas superficies en puertos y destaca por su valor estético, integración medioambiental y bajo coste, minimizando los impactos ecológicos de dragados marinos y rellenos y maximizando la creación de líneas de atraque.
SECTOR DE LA TÉCNICA
La presente invención, "Mejora del Sistema de Contención de Terrenos", forma parte del sector de la ingeniería civil en sus diferentes facetas, es decir es de aplicación tanto a la edificación en general como a la construcción de estructuras de contenerización en infraestructuras viarias, portuarias y ferroviarias.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Como es sabido, existen en ingeniería civil diferentes soluciones de sistemas de contención de los empujes por materiales que están a diferente cota. De este modo según sea el destino de la estructura, se encuentran soluciones tan distintas como:
Para destinos en tierra: Escolleras, muros de gravedad o armados, pantallas, pilotes, "tierra armada", etc.
En mar: Escolleras, bloques de hormigón, tablestacas, cajones, etc.
Todas las soluciones proyectadas dependen del diseño, así como de su integración al medioambiente y, por supuesto, del coste económico, que en cualquier caso resulta ser cuantioso.
Las soluciones para destinos en el mar anteriormente citadas producen en general importantes impactos medioambientales.
La presente invención, aunque es de aplicación a otros medios, en principio ha sido pensada para la creación de nuevas superficies en los puertos, intentando minimizar los impactos ecológicos por los dragados marinos y por los rellenos de las superficies.
Por último destaca la posibilidad de incrementar, mediante este sistema, la creación de líneas de atraque en toda la longitud de la nueva superficie y conseguir un costo relativamente inferior al obtenido con las actuales soluciones.
El antecedente con mayor similitud a este sistema es la patente N° 200400224, cuyo inventor es el mismo que el de esta nueva patente, la diferencia principal entre ambas patentes radica en un cambio en el sistema y modo de unión de las láminas que conforman parte del sistema y que están encargadas de trasladar al conjunto de pilotes las cargas generadas por el empuje del terreno, materiales y sistema a contener. Conservando las mismas características principales que la patente citada, se le confiere una unión diferente al sistema de pilote para que sea capaz de transmitir cargas importantes y de un modo directo a los pilotes. Las distintas pruebas realizadas con el sistema descrito en la patente N° 200400224, denotaban que los esfuerzos y concentración de tensiones hacían que la unión con el pilote fuese solucionada con otro sistema de unión diferente al patentado y analizado con anterioridad. Diferentes estudios han demostrado que realizando una unión directa con el pilote, mediante la colocación
de una camisa a este, donde fílese soldada u acoplada una guía por la cual cada lámina se deslizará desde la coronación hasta su posición definitiva, facilita la transmisión de las tensiones y esfuerzos al pilote. La misma deberá permitir que la lámina gire de modo que adopte la posición que le permita, en función de las cargas, conseguir una deformación que la haga trabajar a esfuerzos simples.
EXPLICACIÓN DE LA INVENCIÓN
Generalidades
El "Sistema de Contención de Terrenos" objeto de la invención se ha diseñado y concebido con unas características estructurales y funcionales tales que tienen en cuenta las características apuntados en los apartados anteriores.
El diseño consiste básicamente en la colocación de una serie de pilotes cilindricos (podrían ser metálicos hincados y rellenados con hormigón armado, o realizados en alguna otra combinación de materiales), con una distancia d determinada por el cálculo previo de dichos pilotes dadas las cargas de flexo-compresión a soportar, que será del orden de los metros (máx. 15 m), cuyo vano intermedio es cubierto por unas láminas verticales. Estas láminas serán metálicas o de otro material también diseñado para soportar tracciones (por ejemplo, materiales de nueva generación, con alta resistencia a la tracción).
Estas láminas (ver figuras) serán de forma rectangular, conformadas por una chapa simple del material definido, y de un espesor el del orden de los milímetros (Ej.: 5, 10, ó 20 mm). Tendrán una altura a a determinar por su modo de fabricación y transporte, del orden de los pocos metros (Ej.: 2 ó 3 m).
Las láminas irán colocadas de forma horizontal, una encima de otra e irán unidas directamente al pilote, mediante la colocación de una camisa a este, donde va soldada u acoplada una guía por la cual cada lámina se deslizará desde la coronación hasta su posición definitiva. La misma deberá permitir que la lámina gire de modo que adopte la posición que le permita, en función de las cargas, conseguir una deformación que la haga trabajar a esfuerzos simples.
Estas guías pueden formar parte del pilote, ya sea por estar adosadas a él mismo como parte de una camisa (figuras 1 y 2) o por formar parte de unos anillos (figuras 3 y 4) que son colocados después de la construcción del propio pilote.
Justificación estructural:
La distancia entre los ejes de los anillos, con la lámina en reposo será:
l = l + 2 * <//2 + 2 *ea = l+ 0 + 2 *ea
donde V es el ancho de la chapa rectangular, <j> es el diámetro del pilote, y ea es el espesor de la chapa que constituye el anillo.
Esta longitud / se establecerá mayor que la distancia entre los ejes de los pilotes ya colocados en el muelle. De este modo, la lámina, dado que su relación espesor / longitud será del orden de las milésimas, adoptará, cuando se la solicite horizontalmente desde el trasdós, forma de arco, estando sometida exclusivamente a tracciones. Esto permitirá espesores e¡ fruto del cálculo estructural tan bajos como los referidos. Cuanto mayor sea la "sobrelongitud" de la lámina, l-d, menores tracciones sufrirá, pudiendo así permitirse un espesor menor, si bien el aumento de esta "sobrelongitud" también provocará un aumento de la distancia b entre el plano de los ejes de pilotes y el cuadrante del arco de la lámina, y por lo tanto un aumento de la distancia b = b- tf/2 que es la sobresaliente del arco respecto a las caras de los pilotes, la cual deberá ser tenida en cuenta para el diseño de los atraques (en caso de tratarse del muelle de un puerto) o de la función en general a la que se dedique el muro.
Las tracciones en la lámina se determinan estructuralmente a partir del radio de curvatura r del arco formado por la lámina, el cual resulta geométricamente (dado t) del ángulo a, que a su vez es fruto de / y d. Todo esto, según las relaciones:
d = l/ a* sin (a) 1 = 2 *a*r t=p * d/(2 * sin (a))
(para una unidad de altura de la lámina)
donde t es la tensión y pía presión en el trasdós de la lámina.
DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
La "Mejora del Sistema de Contención de Terrenos" está compuesto básicamente poruña serie de elementos funcionales de diseño característico, que pueden identificarse en los dibujos adjuntos:
FIGURA N°l: REALIZACIÓN CUANDO LAS GUIAS DE ENSAMBLADO FORMAN PARTE DEL PILOTE:
| - (1): | Pilotes cilindricos |
| - (2): | Láminas verticales. |
| - (3): | Guías de ensamblado. |
En esta figura se ve las láminas antes de introducirse en la guía.
FIGURA N°2: REALIZACIÓN CUANDO LAS GUIAS DE ENSAMBLADO FORMAN PARTE DEL PILOTE:
| - (1): | ...
