ES1258581U - Estructura de refuerzo para torres tubulares - Google Patents

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Abstract

Estructura de refuerzo para torres tubulares, que siendo aplicable a torres tubulares (12) existentes, destinadas a soportar elementos pesados, tales como equipos de telecomunicaciones (13-13'), carteles publicitarios, góndolas de aerogeneradores o similares, elementos susceptibles de ser modificados, ampliados o sustituidos por otros, modificando por tanto los esfuerzos a soportar por la torre, caracterizada porque se constituye a partir de una pluralidad de módulos de celosía planos obtenidos a partir de tubo hueco, de sección circular y soldados en fábrica, agrupados en dos tipos; unos módulos de configuración esencialmente trapezoidal recta (14) y unos módulos opcionales de configuración esencialmente rectangular (15-15'), siendo unos y otros módulos acoplables entre sí mediante bridas (2) complementarias, así como un elemento de coronación (11) para la estructura de refuerzo, con la particularidad de que los módulos planos se distribuyen de forma radial y equiangularmente en planta alrededor de la torre tubular (12) en un número mínimo de tres, vinculándose a dicha torre a través de montantes horizontales (16) asociados a bridas (6) a unas abrazaderas (17) de fijación por atornillamiento a la torre tubular (12) y al correspondiente módulo, formando alas radiales triangulares susceptibles de extenderse hasta la zona aproximadamente media de la torre, estructura que es susceptible de extenderse superiormente más allá de dicha zona a través de los módulos de configuración rectangular (15-15').

Description

DESCRIPCIÓN
Estructura de refuerzo para torres tubulares
SECTOR DE LA TÉCNICA
La presente invención se refiere a una estructura de refuerzo para torres tubulares que si bien ha sido ideada y diseñada preferentemente para su aplicación en torres tubulares de soporte de antenas de telecomunicaciones, es igualmente aplicable a cualquier otra torre tubular, ya sea de acero u hormigón, como por ejemplo las utilizadas como soporte de publicidad, aerogeneradores, etc.
El objeto de la invención es proporcionar una estructura que permita reforzar este tipo de torres ya existentes, cuando se requiera incrementar la carga que soportan las mismas, dejando el mástil existente con la menor carga posible, reduciendo el impacto medioambiental.
Es asimismo objeto de la invención proporcionar una estructura de refuerzo que sea modular y consecuentemente ampliable, en orden a poder reajustarla fácilmente en función de las solicitaciones específicas de cada momento.
Por último, cabe destacar que la estructura de la invención permite ofrecer medios de fijación adicionales para los equipos soportados por la torre, lo que facilita la instalación de nuevos equipos.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
En el ámbito de las telecomunicaciones, así como otros ámbitos en los que se utilizan torres tubulares como medio de sustentación de equipos, ya sean de telecomunicaciones, góndolas de aerogeneradores, carteles publicitarios, etc, dichas torres fueron diseñadas de acuerdo a unas especificaciones relativas a la carga y comportamiento frente al viento para una aplicación específica, de manera que, por ejemplo, en el caso de las telecomunicaciones, los equipos instalados pueden quedar con el paso del tiempo obsoletos, debiendo instalar otros equipos o ampliar los existentes, así como resultar interesante compartir el mástil con otros operadores para así poder ahorrar costes en licencias, terrenos etc.
Consecuentemente, el cambio de solicitaciones para la torre tubular supone en muchos casos que la torre deba ser reforzada o en su caso sustituida por otra, con los consecuentes costes que ello supone.
En tal sentido, en la patente de invención ES 2633 136 B2 se prevé el refuerzo de torres tubulares a través de su interior, mediante la implantación de estructuras metálicas que posteriormente quedan embebidas en hormigón.
Si bien se trata de una solución que resuelve la problemática anteriormente expuesta, no es menos cierto que se trata de un proceso muy laborioso, caro y complicado, cuya aplicación además está limitada a torres tubulares de grandes diámetros, no siendo aplicable en torres de diámetros menores, como pueden ser la mayoría de torres utilizadas en telecomunicaciones.
A mayor abundamiento, esta solución consiste en una solución irreversible, lo que no permite que el refuerzo aportado sea nuevamente replanteado en caso de cambiar nuevamente las necesidades de carga o comportamiento frente al viento.
EXPLICACIÓN DE LA INVENCIÓN
La estructura de refuerzo para torres tubulares que se preconiza resuelve de forma plenamente satisfactoria la problemática anteriormente expuesta en todos y cada uno de los aspectos comentados, en base a una solución sencilla pero sumamente eficaz.
Para ello, y de forma más concreta, la estructura de la invención se constituye a partir de una pluralidad de módulos de celosía planos obtenidos a partir de tubo hueco, de sección circular y soldados en fábrica, agrupados en dos tipos:
• Módulos de configuración esencialmente trapezoidal recta.
• Módulos de configuración rectangular alargada verticalmente.
Estos módulos se complementan con un elemento de coronación, que se dispone en correspondencia con la zona de confluencia de la extremidad de la estructura a la altura estimada de la torre.
Los módulos son acoplables entre sí, tanto de uno como otro tipo, a través de las correspondientes bridas, de manera que éstos módulos planos se distribuyen de forma radial y equiangularmente en planta alrededor de la torre tubular en un número mínimo de tres, vinculándose a dicha torre a través de montantes horizontales asociados a bridas y a abrazaderas de fijación por atomillamiento a la torre tubular y al correspondiente módulo, formando alas radiales triangulares susceptibles de extenderse hasta la zona aproximadamente media de la torre.
Si las tensiones a las que se va a ver sometida la torre lo requieren, la estructura así descrita puede ampliarse superiormente a través de los módulos rectangulares, que se acoplarán de igual manera que los módulos trapezoidales rectos al fuste de la torre, pudiendo extenderse la estructura incluso hasta la extremidad superior de la torre, contando con unos módulos específicos para esta zona, menos reforzados, por cuanto que la finalidad de los mismos será permitir portar a los equipos directamente sobre los tubos de dichos módulos, liberando de carga la torre, y facilitando la instalación de dichos equipos mediante abrazaderas o elementos habituales de fijación de que disponen este tipo de equipos.
En cuanto a la estructura de los módulos, estos estarán obtenidos a partir de un montante interior vertical, y un montante exterior inclinado o vertical, en función del tipo de módulo de que se trate, entre los que se disponen una serie de refuerzos diagonales y horizontales que determinan una estructura de celosía plana, rematándose dichos montantes por sus extremos superiores e inferiores en respetivas bridas de fijación entre módulos.
De esta forma se consigue una estructura en la que participan una serie de módulos que ya vienen montados de fábrica, de manea que el montaje en obra resulta mucho mas sencillo, solo siendo necesario atornillar unos módulos a otros, así como las correspondientes abrazaderas de fijación a la torre, sin necesidad de ningún tipo de soldadura, lo que agiliza mucho el proceso de montaje de la estructura.
Solo resta señalar por último que, la estructura así descrita es susceptible de complementarse con una envolvente perimetral de celosía, a base de refuerzos horizontales y diagonales fijados por atornillamiento entre los montantes exteriores de cada pareja de módulos contiguos.
A partir de esta estructuración, se derivan las siguientes ventajas:
• Permite repartir la carga descendente desde la cúspide, tanto al peso como al viento al 50% de la altura de la torre.
• Facilita la instalación y desinstalación de nuevos equipos sobre la propia estructura de refuerzo, liberando carga de la propia torre.
• Fácil instalación y desinstalación de la propia estructura de refuerzo.
• Estructura adaptable a torres de muy diversas alturas en virtud de su modularidad.
• Fácil reestructuración de la propia estructura en caso de incrementarse las solicitaciones previstas para la torre una vez implantada la estructura de refuerzo.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Para complementar la descripción que seguidamente se va a realizar y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de planos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
La figura 1.- Muestra una vista en alzado frontal de una torre tubular a la que es aplicable la estructura de refuerzo objeto de la presente invención.
La figura 2.- Muestra una vista similar a la de la figura 1, pero en la que sobre la torre tubular aparece implantada la estructura de refuerzo objeto de la invención, en una primera variante de realización en la que solo se requiere reforzar el sector inferior de dicha torre tubular.
La figura 3.- Muestra una vista en planta del conjunto de la figura 2.
La figura 4.- Muestra una vista similar a la de la figura 2, pero en la que la torre tubular se ha visto sometida a unas mayores solicitudes de esfuerzos, prolongándose parcialmente en sentido superior la estructura de refuerzo en virtud de su carácter modular, sin necesidad de tener que desmontar toda la estructura de refuerzo.
La figura 5.- Muestra una vista similar a la de las figuras 3 y 4, pero en la que la estructura de refuerzo se extiende hasta el extremo superior de la torre tubular, determinando dicha estructura de refuerzo un medio para facilitar la implantación de los equipos a soportar, y por lo tanto liberando carga de la torre tubular original.
Las figuras 6 y 7.- Muestran sendos detalles ampliados del conjunto de la figura 5 a nivel de los equipos de telecomunicaciones que se vinculan a la torre.
La figura 8.- Muestra una vista en planta del conjunto de la figura 5.
La figura 9.- Muestra una vista similar a la de la figura 5, pero en la que la estructura de refuerzo se ve reforzada mediante una envolvente perimetral de celosía.
La figura 10.- Muestra una vista en planta del conjunto de la figura anterior.
Las figuras 11a y 11b.- Muestran sendos detalles en perspectiva de la forma de unión de la estructura de refuerzo a la propia torre tubular a nivel de la coronación de la estructura de la torre y a nivel de la zona de acoplamiento entre dos módulos.
La figura 12.- Muestra, finalmente, un detalle en perspectiva del conjunto de la figura 9 a nivel de los cimientos de la torre.
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN
A la vista de las figuras reseñadas, y en especial de la figura 1, puede observarse como la invención está destinada a ser aplicada a torres tubulares (12) ya existentes, destinadas a soportar elementos pesados, como por ejemplo equipos de telecomunicaciones (13-13’ ), sin descartar otros elementos, como pueden ser carteles publicitarios, góndolas de aerogeneradores, etc.
Pues bien, de acuerdo ya con la esencia de la invención se ha previsto que la estructura de refuerzo de la invención se constituya a partir de una pluralidad de módulos de celosía planos obtenidos a partir de tubo hueco, de sección circular y soldados en fábrica, que se dividen en dos agrupaciones, unos módulos de configuración esencialmente trapezoidal recta (14) y unos módulos de configuración esencialmente rectangular (15-15’ ), acoplables entre sí mediante bridas (2) complementarias, así como unos elementos de coronación (11).
De forma más concreta, los módulos planos se distribuyen de forma radial y equiangularmente en planta alrededor de la torre tubular (12) en un número mínimo de tres, módulos que, como muestran las figuras 11a y 11b, se vinculan a través de montantes horizontales (16) y bridas (6) a unas abrazaderas (17) de fijación por atornillamiento a la torre tubular (12).
Si las nuevas solicitaciones de la torre (12) no son muy elevadas, como en ejemplo el ejemplo de la figura 2, bastará con utilizar módulos de configuración trapezoidal recta (14) que se extiendan desde la base de la torre hasta la zona media inferior de forma progresivamente decreciente, formando tres alas radiales triangulares de refuerzo de vértice superior truncado, que se rematarán con el correspondiente elemento de coronación (11), que se fija igualmente mediante abrazaderas (7) a la torre (12) en dicha zona media inferior.
Los módulos están obtenidos a partir de un montante interior (1), vertical, que soporta la tensión, y un montante exterior (3) destinado a soportar las desviaciones, y una serie de refuerzos diagonales (4) y horizontales (5) que determinan la estructura de celosía plana.
De acuerdo con el ejemplo de la figura 4, cuando las nuevas solicitaciones de la torre son mayores que las que ofrece la estructura de refuerzo de la figura 2, bastará con desmontar la coronación (11) de los módulos trapezoidales rectos (14) superiores, para acoplar a través de sus bridas (2) módulos rectangulares (15) que se fijan igualmente a la torre (12) mediante conjuntos de brida (6)-montante horizontal (16) y abrazadera (17) a través de su montante vertical interior (1), adoptando igualmente una configuración radial equiangularmente distribuida, y rematándose en su extremidad superior por el repetidamente citado elemento de coronación (11).
De acuerdo con la variante de realización mostrada en la figura 5, los módulos rectangulares pueden acoplarse entre sí extendiéndose hasta el extremo superior de la torre (12), a través de módulos rectangulares (15’ ), en los que no se precisa de refuerzos diagonales, de modo que los montantes exteriores (3) puedan ser utilizados, tal y como muestran las figuras 6 y 7, como medios para la fijación directa de los equipos (13-13’ ), a través de los clásicos medios de fijación (18) que utilizan este tipo de equipos, facilitando así la instalación de los mismos, y liberando carga de la propia torre.
Para liberar tensiones en la zona de acoplamiento entre módulos, y dar continuidad a la estructura
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modular, se ha previsto la inclusión de tirantes diagonales (19), como el mostrado en la figura 11b.
Finalmente cabe destacar que la estructura a base de módulos distribuidos equiangularmente en planta de forma radial se puede complementar con una envolvente perimetral de celosía, a base de refuerzos horizontales (9) y diagonales (8) fijados entre los montantes exteriores (3) de módulos contiguos, todo ello tal y como muestran las figuras 9 y 10.
Por último, en la figura 12 se muestra como la estructura de la invención deberá incluir un refuerzo de cimentación (10) entre el nuevo montante de refuerzo y el hormigón ya existente.

Claims (6)

REIVINDICACIONES
1a.- Estructura de refuerzo para torres tubulares, que siendo aplicable a torres tubulares (12) existentes, destinadas a soportar elementos pesados, tales como equipos de telecomunicaciones (13­ 13’ ), carteles publicitarios, góndolas de aerogeneradores o similares, elementos susceptibles de ser modificados, ampliados o sustituidos por otros, modificando por tanto los esfuerzos a soportar por la torre, caracterizada por que se constituye a partir de una pluralidad de módulos de celosía planos obtenidos a partir de tubo hueco, de sección circular y soldados en fábrica, agrupados en dos tipos; unos módulos de configuración esencialmente trapezoidal recta (14) y unos módulos opcionales de configuración esencialmente rectangular (15-15’ ), siendo unos y otros módulos acoplables entre sí mediante bridas (2) complementarias, así como un elemento de coronación (11) para la estructura de refuerzo, con la particularidad de que los módulos planos se distribuyen de forma radial y equiangularmente en planta alrededor de la torre tubular (12) en un número mínimo de tres, vinculándose a dicha torre a través de montantes horizontales (16) asociados a bridas (6) a unas abrazaderas (17) de fijación por atornillamiento a la torre tubular (12) y al correspondiente módulo, formando alas radiales triangulares susceptibles de extenderse hasta la zona aproximadamente media de la torre, estructura que es susceptible de extenderse superiormente mas allá de dicha zona a través de los módulos de configuración rectangular (15-15’ ).
2a.- Estructura de refuerzo para torres tubulares, según reivindicación 1a, caracterizada por que los módulos están obtenidos a partir de un montante interior (1), vertical, y un montante exterior (3), de inclinación acorde a la geometría del módulo de que se trate, y una serie de refuerzos diagonales (4) y horizontales (5) que determinan la estructura de celosía plana, rematándose dichos montantes por sus extremos superiores e inferiores en respetivas bridas (2) de fijación entre módulos.
3a.- Estructura de refuerzo para torres tubulares, según reivindicación 1a, caracterizada por que la estructura es susceptible de complementarse con una envolvente perimetral de celosía, a base de refuerzos horizontales (9) y diagonales (8) fijados entre los montantes exteriores (3) de módulos contiguos.
4a.- Estructura de refuerzo para torres tubulares, según reivindicación 1a, caracterizada por que los módulos rectangulares son susceptibles de acoplarse entre sí extendiéndose hasta el extremo superior de la torre (12), incluyendo módulos rectangulares (15’ ), cuyos montantes exteriores (3) determinan medios para la fijación directa de los equipos (13-13’ ), a través los propios mecanismos de fijación (18) que utilizan este tipo de equipos.
5a.- Estructura de refuerzo para torres tubulares, según reivindicación 1a, caracterizada por que incluye tirantes diagonales (19) fijables en las zonas de acoplamiento entre módulos, como nexos de unión y continuidad entre módulos.
6a.- Estructura de refuerzo para torres tubulares, según reivindicación 1a, caracterizada por que incluye refuerzos de cimentación (10) entre la propia estructura y los cimientos originales de la torre.
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