ES1303995U - Cimentación para estructuras - Google Patents

Abstract

Cimentación para estructuras, estructuras en las que participa un poste o pilar metálico o de madera (2) caracterizada por que está constituida a partir de un bloque implantado en el terreno, a base de una mezcla de virutas de neumáticos reciclados desprovistos de su lona metálica y triturados en combinación con un líquido aglutinante de compactación a base de elastano, bloque en el que queda directa y parcialmente embebido el extremo inferior del poste o pilar metálico o de madera (2) de la estructura a soportar.

Description

DESCRIPCIÓN

Cimentación para estructuras

SECTOR DE LA TÉCNICA

La presente invención se refiere a una cimentación para estructuras, que está basada en el uso de virutas de neumáticos.

El objeto de la invención es proporcionar un elemento estructural de una edificación, obra civil, instalación o similar, al objeto de transmitir sus cargas o elementos apoyados en ella al suelo, haciendo uso de neumáticos reciclados a los que previamente se le ha retirado la lona metálica y se ha cortado en pequeño tamaño en forma de virutas.

De forma más concreta, es objeto de la invención simplificar sensiblemente el proceso de obtención de este tipo de cimentaciones, al evitar el uso de ferralla, tornillería y elementos metálicos adicionales asociados al poste a cimentar.

Esta invención es aplicable en el campo de las cimentaciones habitualmente utilizadas en la construcción tanto de obra civil como de edificación o instalaciones.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

A modo de introducción, es por todos conocido como se entiende por cimentación al conjunto de elementos estructurales de una edificación cuya misión es transmitir sus cargas o elementos apoyados en ella al suelo, distribuyéndolas de forma que no superen su presión admisible ni produzcan cargas zonales o en espacios reducidos.

Siempre que sea posible, se preferirá que los cimientos estén solicitados por cargas centradas, ya que las excéntricas pueden provocar empujes diferenciales.

Se buscará siempre que el terreno de apoyo sea resistente y, si eso no fuese posible, habrá que buscar soluciones alternativas.

En muchos casos, los cimientos no solo transmiten compresiones, sino que, mediante esfuerzos de rozamiento y adherencia, llegan a soportar cargas horizontales y de tracción, anclando el edificio al terreno, si fuese necesario. Además de sus funciones principales, los cimientos han de cumplir otros propósitos:

• Ser suficientemente resistentes para no romper por cortante.

• Soportar los esfuerzos de flexión que produce el terreno, para lo cual en general se dispondrán armaduras en su cara inferior, que absorberán las tracciones.

• Acomodarse a posibles movimientos del terreno.

• Soportar las agresiones del terreno y del agua y su presión, si la hay.

Los materiales con que se pueden construir los cimientos dependen, en gran parte, del grado higrométrico del terreno y la mayor o menor facilidad que el mismo tenga para absorber el agua meteórica. Los tipos de cimentación hasta ahora conocidos, aparte del pilotaje, podrían ser de:

• Mampostería.

• Mampostería hormigonada.

• Hormigón ciclópeo.

• Hormigón en masa.

• Hormigón armado.

• Ladrillo.

• Piezas prefabricadas.

Por otro lado, es por todos conocido, la existencia de patologías por acciones sísmicas producidas por los terremotos o sismos, que consisten en la liberación repentina de la energía acumulada en la corteza terrestre en forma de ondas que se propagan en todas direcciones. Ante estas situaciones, los daños producidos por los terremotos y su magnitud dependen de varios factores:

• La fuerza del movimiento

• La duración de la sacudida

• El tipo de suelo, ya que modifica las características de las sacudidas

• Tipología de las construcciones

• Cimentación inadecuada, insuficiente o mal arriostrada

Terrenos con pendiente pronunciada falta de separación entre edificios colindantes.

Uno de los factores determinantes de la vulnerabilidad reside en la insuficiente ductilidad de las estructuras edificatorias, es decir su comportamiento frágil frente a los sismos.

Problemática asociada al destino final de los neumáticos.

Es por todos conocido, como la masiva fabricación de neumáticos y las dificultades para hacerlos desaparecer una vez usados, constituye uno de los más graves problemas medioambientales de los últimos años en todo el mundo. Un neumático necesita grandes cantidades de energía para ser fabricado (medio barril de petróleo crudo para fabricar un neumático de camión) y también provoca, si no es convenientemente reciclado, contaminación ambiental al formar parte, generalmente, de vertederos incontrolados.

Existen métodos para conseguir un reciclado coherente de estos productos, pero faltan políticas que favorezcan la recogida y la implantación de industrias dedicadas a la tarea de recuperar o eliminar, de forma limpia, los componentes peligrosos de las gomas de los vehículos y maquinarias. Un gran % se deposita en vertederos controlados sin tratar, otro % se deposita después de ser triturado, y, el resto no está controlado. Para eliminar estos residuos se usa con frecuencia la quema directa que provoca graves problemas medioambientales ya que produce emisiones de gases que contienen partículas nocivas para el entorno, aunque no es menos problemático el almacenamiento, ya que provocan problemas de estabilidad por la degradación química parcial que éstos sufren y producen problemas de seguridad en el vertedero.

Atendiendo al proceso de trituración mecánica de los neumáticos, el mismo es un proceso puramente mecánico y por tanto los productos resultantes son de alta calidad limpios de todo tipo de impurezas, lo que facilita la utilización de estos materiales en nuevos procesos y aplicaciones. La trituración con sistemas mecánicos es, casi siempre, el paso previo en los diferentes métodos de recuperación y rentabilización de los residuos de neumáticos. Este concepto incluye la fragmentación del neumático en gránulos (GTR, Caucho de Ruedas Granulado) y separación de componentes (acero y fibras) y desvulcanización o no. Ejemplos de uso son: materiales de relleno en productos de caucho, modificadores de asfalto, superficies de atletismo y deportes, y productos moldeados y calandrados.

Atendiendo al estado de la técnica en la materia, se aportan las siguientes protecciones identificadas por su título y número de publicación;

1. CN204475361U Prestressed shock-absorbing type tire structure foundation.

2. US20030230373A1Engineered tire particle aggregates and constructs.

3. US6960046B2 Permeable and elastic pavement blocks

4. WO2012069684A1 Estructura bicapa útil para construcción y procedimiento para la obtención de la misma

5. US6457912B1 Foundation construction using recycled tire walls 6. WO2003016632A1 Concrete pavement layer with waste tire chip layer.

Se identifican, también algunos artículos o publicaciones que también conforman el estado de la técnica en la materia, en el que se abordan, así mimo, los siguientes aspectos; • Uso de neumáticos para la fabricación de bloques de hormigón.

• Sistema antisísmico que incorpora neumáticos reciclados completos.

• Cimentaciones autodrenantes en construcciones de tierra y fardos de paja. Los neumáticos, en este caso, estarían rellenos de gravilla, piedras y mortero de cal.

• Uso de neumáticos triturados con fines estructurales, aunque solamente como aditivo en una pequeña proporción.

Sin embargo, la "Cimentación de estructuras basada en viruta de neumáticos" proporciona respecto al estado de la técnica, un elemento estructural para su uso en una edificación, obra civil, instalación o similar, al objeto de transmitir sus cargas o elementos apoyados en ella al suelo, basándose en el uso de neumáticos reciclados a los que previamente se le ha retirado la lona metálica y se ha cortado en pequeño tamaño en forma de virutas que aporta respecto al estado de la técnica las siguientes ventajas;

• Permite la reutilización del neumático, reduciendo la problemática ambiental asociada a su destino final.

• Reducido impacto ambiental de la cimentación objeto de la invención, convenientemente ejecutada.

• Bajo coste de los materiales y fácil de ejecutar.

• Adaptable a cualquier tipo de aplicación.

• Mayor sencillez de preparación y ejecución.

EXPLICACIÓN DE LA INVENCIÓN

La cimentación para estructuras que se preconiza resuelve de forma plenamente satisfactoria la problemática anteriormente expuesta, en base a una solución sencilla pero eficaz.

Para ello, la invención se basa en la combinación de los siguientes elementos utilizados en sustitución de los materiales utilizados en la construcción de cimentaciones convencionales;

• Neumáticos reciclados a los que previamente se le ha retirado la lona metálica y se ha cortado en pequeño tamaño en forma de virutas, que pueden estar mezclados con virutas de plástico.

• Liquido aglutinante de compactación, concretamente elastano.

Haciendo uso de los elementos descritos, la ejecución de una cimentación resulta más sencilla de lo habitual, ya que el poste de la estructura a portar, ya sea de naturaleza metálica o de madera, no requiere de estructuras metálicas que queden embebidas en la cimentación, siendo el propio poste el que quedará parcialmente embebido, una profundidad que puede ir desde 1 a 2 metros según las necesidades específicas de cada caso, de modo que una vez se ha ejecutado la excavación en el terreno se obtiene una mezcla resultante de añadir a las virutas de neumáticos y plástico el correspondiente líquido aglutinante, el cual se verterá en la excavación en la que estará parcialmente inserto el extremo inferior del poste de la estructura a cimentar, de modo que dicho conjunto se rellene con la mezcla hasta el nivel de su superficie.

A partir del procedimiento descrito, transcurrido el tiempo de secado correspondiente, el conjunto conforma un bloque de cimentación compacto.

De esta forma, en caso de terremotos o movimientos del terreno, el poste que queda parcialmente embebido en la cimentación, ya sea de madera o metal, es susceptible de oscilar con dichos movimientos, evitando así la desvinculación del mismo de las clásicas estructuras de "armado” que suelen utilizarse convencionalmente en la cimentación.

En definitiva, la cimentación, al no llevar ningún tipo de "ferralla”, ofrece un medio de sujeción mucho más sencillos y fácil de obtener, en los que la sujeción es mucho más sólida, permanente y resistente a cualquier movimiento del terreno.

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 plano en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

La figura 1.- Muestra una vista en sección de una cimentación para estructuras realizada de acuerdo con el objeto de la presente invención.

En la figura 1, se pueden observar los siguientes elementos técnicos:

(1) Envolvente geotextil.

(2) Pilar metálico o de madera.

(3) Viruta de neumático reciclado combinado con líquido aglutinante.

REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN

A la vista de la figura reseñada, puede observarse como la cimentación de la invención se puede utilizar para ejecutar la cimentación de una solución constructiva convencional cualquiera, en la que participa un pilar metálico o de madera, pero prescindiendo de cualquier tipo de herraje, tornillería o ferralla asociado al extremo inferior de dicho pilar.

Para ello, siguiendo el proceso habitual para este tipo de cimentaciones realizadas en hormigón, se llevaría a cabo el siguiente proceso hasta ejecutar el pilar metálico sobre una cimentación en zapata aislada a base de viruta de neumático reciclado, tal y como se muestra en la figura 1;

a) Ejecución de excavación en el terreno.

b) Colocación de envolvente en geotextil (1) para garantizar la ausencia de filtraciones.

c) Emplazamiento del extremo inferior del pilar metálico o de madera (2) en el seno del orificio a una profundidad comprendida entre 1 y 2 metros.

d) Relleno de excavación en el terreno con la mezcla obtenida previamente de viruta de neumático reciclado y líquido aglutinante (3).

e) Secado del conjunto que conforma el dado.

Es importante resaltar, como el correcto dimensionado de cada zapata aislada requiere de las habituales comprobaciones de la capacidad portante de hundimiento, la comprobación del estado de equilibrio, como la comprobación resistente de la misma y su asentamiento diferencial en relación a las zapatas contiguas, haciendo uso de los parámetros asociados al material empleado a base de viruta de neumático reciclado y líquido aglutinante. Así mismo, la profundidad del plano de apoyo se fija teniendo en cuenta el informe geotécnico, sin alterar el comportamiento del terreno bajo el cimiento, a causa de las variaciones del nivel freático o por posibles riesgos debidos a las heladas.

No se considera necesario, hacer más extensa esta descripción para que cualquier experto en la materia comprenda el alcance de la invención y las ventajas que de la misma se derivan en sus diferentes aplicaciones en otro tipo de estructuras de hormigón, de madera o similar. Así mismo, las formas, envolvente de compartimentación con el terreno utilizada, líquido aglutinante empleado, dimensiones y diseños, serán susceptibles de variación siempre y cuando, ello no suponga una alteración en la esencialidad del invento. Por último, los términos en los que se ha descrito la memoria han de entenderse en sentido amplio y no limitativo.

Claims (3)

REIVINDICACIONES

1a.- Cimentación para estructuras, estructuras en las que participa un poste o pilar metálico o de madera (2) caracterizada por que está constituida a partir de un bloque implantado en el terreno, a base de una mezcla de virutas de neumáticos reciclados desprovistos de su lona metálica y triturados en combinación con un líquido aglutinante de compactación a base de elastano, bloque en el que queda directa y parcialmente embebido el extremo inferior del poste o pilar metálico o de madera (2) de la estructura a soportar.

2a.- Cimentación para estructuras, según reivindicación 1a, en donde el extremo inferior del poste o pilar metálico o de madera (2) queda embebido en el bloque de virutas de neumáticos reciclados desprovistos de su lona metálica y triturados en combinación con un líquido aglutinante de compactación a base de elastano, a una profundidad comprendida entre 1 y 2 metros.

3a.- Cimentación para estructuras, según reivindicación 1a, en donde en el bloque de virutas de neumáticos reciclados desprovistos de su lona metálica y triturados en combinación con un líquido aglutinante de compactación a base de elastano, participan adicionalmente virutas de plástico.