ES2308934B1 - Sistema automatico de construccion de edificios. - Google Patents
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Abstract
Sistema automático de construcción de edificios,
que utiliza una estructura portante (1) dispuesta en montaje sobre
raíles de desplazamiento (2), cubriendo un espacio en el que queda
comprendida la edificación a realizar, efectuándose la construcción
por plantas, de manera que todas las partes de la construcción se
fabrican en la propia instalación, determinando un conjunto
constructivo solidario, mediante hormigón armado, en la formación
de cada planta, para lo cual en disposición de desplazamiento en
altura sobre la estructura portante (1) van unas plataformas (4, 5)
sobre las que se realizan las operaciones de construcción en la
altura de cada planta, y almacenes (3) en los que se alojan los
elementos de utilización en la construcción, yendo en la parte
superior una grúa puente (10) para mover los elementos de
construcción.
Description
Sistema automático de construcción de
edificios.
La presente invención está relacionada con la
construcción de edificios de viviendas, proponiendo un sistema de
construcción automatizada que agiliza el proceso de la
construcción, con una reducción importante en el tiempo y la mano
de obra necesarios, basándose en unos conceptos estructurales y de
formación diferentes de los convencionales.
En la construcción actual de los edificios de
viviendas se emplea un sistema de columnas y vigas de hormigón
armado, sobre las cuales se realizan las plataformas de las plantas
de las diferentes alturas, también de hormigón, para luego efectuar
con ladrillos, bloques u otros elementos, las paredes de cierre
exterior y los tabiques de la división interna para definir los
huecos o espacios de las viviendas. Además de todo esto,
posteriormente hay que revestir las superficies de las paredes,
tabiques y techos con el enlucido de acabado.
Dicho sistema de construcción es de una
ejecución fundamentalmente manual, por lo que requiere mucha mano
de obra, resultando los riesgos laborales abundantes, en tanto que
los costos y el tiempo de fabricación son muy altos.
De acuerdo con la invención se propone un
sistema de construcción que se desarrolla con medios de proceso
automáticos, basándose en una formación estructural de de conceptos
diferentes a los de las edificaciones convencionales, de modo que
la ejecución es realizable de un modo automatizado, con resultados
de mayor precisión y calidad.
Este sistema objeto de la invención se
desarrolla mediante una estructura portante de grandes dimensiones
que se apoya en montaje móvil sobre carriles de desplazamiento,
cubriendo dicha estructura un espacio que rebasa las dimensiones
del edificio a construir, incluyendo unas plataformas desplazables
en altura, sobre las cuales se elevan las piezas de moldeo para
fabricación de paredes de doble tabique y plataformas de suelo,
mientras que en la parte superior de la estructura se incorpora una
grúa puente, que puede ir dispuesta a su vez en un montaje de
desplazamiento en altura, y en los laterales unos almacenes que
también son susceptibles de desplazamiento en altura.
La estructura portante, consta de unos mástiles
verticales en la parte inferior de los cuales se disponen unas
bombas conectadas con tubos que se extienden por los mencionados
mástiles, para la impulsión del hormigón de construcción hasta una
altura necesaria.
Accesoriamente a la estructura portante se
disponen unos contenedores para materiales de fabricación de
hormigón, mientras que en los almacenes móviles se alojan los
diferentes elementos de uso en una construcción, entre los cuales
se hallan previstos unos particulares paneles de encofrado para la
formación de tabiques.
Dichos paneles de encofrado se hallan
estructurados en forma de unas grandes cajas metálicas con relleno
de material aislante, incluyendo en el interior husillos neumáticos
para los amarres en el montaje de aplicación, así como un bloque de
acumulación de calor para mantener una temperatura adecuada (unos
37°C) para los hormigonados de construcción, y un mecanismo
vibrador para facilitar el desencofrado.
Esos paneles de encofrado van provistos además
con partes móviles que se pueden extraer hacia el frente, para
hacer de machos de configuración de huecos de puertas o ventanas en
los hormigonados de construcción de los tabiques de aplicación.
Con tales medios es susceptible la construcción
de un edificio sobre una cimentación previamente preparada,
disponiendo la estructura portante sobre el lugar de la
construcción, de manera que en las mesas de moldeo se construyen en
el propio lugar las paredes de doble tabique para el cerramiento
del contorno de la edificación y las plataformas de suelo para los
diferentes recintos interiores de la construcción, llevándose
dichas paredes y plataformas mediante la grúa puente hasta sus
posiciones de colocación, para después, mediante la propia grúa
puente colocar sobre las plataformas de suelo los paneles de
encofrado de tabiques, en la distribución correspondiente con el
divisionamiento de recintos a realizar, entre los cuales paneles de
encofrado se disponen las instalaciones de electricidad, fontanería
etc., rellenándose después los huecos con hormigón.
De esta forma se logra una construcción en
bloque de todo el conjunto de la distribución de espacios en cada
planta de la edificación, todo ello íntegramente en hormigón, sin
ladrillos, bovedillas, viguetas y demás elementos diferentes que se
utilizan en la construcción convencional.
El proceso operativo de este sistema de la
invención se puede llevar a cabo de modo automático con medios
funcionales gobernados por un control informático, lo cual reduce
considerablemente la mano de obra necesaria y los riesgos de
accidentes, consiguiéndose una construcción mucho más rápida y con
mejor calidad que con la operativa manual convencional.
La construcción se realiza por plantas,
desplazándose los medios funcionales por la estructura portante
hasta la altura de la planta a construir en cada caso, de forma que
durante la construcción del cierre exterior y tabicamientos de
división en una planta, se pueden llevar a cabo otras operaciones,
como colocación de puertas y ventanas, cubrimiento de suelos, e
incluso amueblamientos, en otras plantas inferiores, con la
posibilidad de que los pisos inferiores vayan quedando totalmente
terminados durante la construcción de los pisos superiores, lo cual
supone a su vez una gran reducción del tiempo global para el
conjunto de la edificación.
Además se consigue un ahorro notable en
materiales, ya que se reducen considerablemente los restos
desechables, repercutiendo esto también en un ahorro de costos de
transporte y acumulación en vertederos con impacto medioambiental y
de contaminación.
Por todo ello, el sistema de la invención
resulta de unas características ciertamente ventajosas,
adquiriendo vida propia y carácter preferente, respecto del método
convencional, para la construcción de edificios.
La figura 1 muestra una perspectiva esquemática
de la estructura portante para el desarrollo del sistema de la
invención.
La figura 2 es un esquema en planta del conjunto
estructural operativo de dicho sistema de la invención, con la
representación de una vivienda construida en su interior.
La figura 3 es una vista en planta de la
construcción del tabicamiento de división de una vivienda, según la
invención.
La figura 4 es una perspectiva de la forma
estructural de una vivienda construida según la invención.
La figura 5 es una sección de la formación de
construcción de una pared de doble tabique para los cerramientos
exteriores según el sistema de la invención.
La figura 6 es una sección de una plataforma
para la formación de un suelo según dicho sistema de la
invención.
La figura 7 es un detalle de la unión entre los
tabicamientos de división y las plataformas de suelo en la
construcción de una vivienda según la invención.
La figura 8 es una vista frontal, sin la pared
delantera, de un panel de encofrado de los tabicamientos de
división.
Las figuras 9 y 10 son sendas respectivas vistas
de la parte superior y de la parte inferior, del panel de
encofrado anterior.
La figura 11 es una vista de la cara frontal
sobre la que el panel de encofrado recibe el hormigón.
La figura 12 es una vista de perfil de dos
paneles de encofrado enfrentados, con sus partes machos unidas
para formar el hueco de una puerta.
La figura 13 muestra en corte vertical un
ejemplo de construcción realizada según el sistema de la
invención.
La figura 14 es una perspectiva esquemática de
un ejemplo de realización de la estructura portante con
protecciones laterales en el contorno superior.
\vskip1.000000\baselineskip
El objeto de la invención se refiere a un
sistema de edificación que permite un proceso automatizado y
programado, con suministro de los materiales necesarios en el
momento de la aplicación, lográndose una construcción con
propiedades antisísmicas, ignífugas y con buen aislamiento térmico
y acústico.
El sistema se desarrolla según un proceso de
construcción que se lleva a cabo sobre una cimentación preparada de
la forma tradicional en el lugar de aplicación, disponiendo una
estructura portante (1) de grandes dimensiones apoyada sobre raíles
(2) de desplazamiento instalados longitudinalmente por los lados
del espacio que ocupa la edificación a construir.
Dicha estructura portante (1) es de unas
dimensiones en planta y altura superiores a las de la edificación a
construir, incorporando unos almacenes (3) que son desplazables en
altura, en los cuales se alojan los elementos necesarios para la
construcción a realizar, que se suministran desde contenedores
(3.1) situados en el suelo.
En esa estructura portante (1) se incorporan
además unas plataformas (4, 5) que también son desplazables en
altura, disponiéndose en el suelo o en la plataforma inferior (4)
una mesa (6) para la formación moldeada de paredes (7) de doble
tabique según representa la figura 5, y una mesa (8) para la
formación moldeada de plataformas de suelo (9) como la representada
en la figura 6.
En la parte superior de la mencionada estructura
portante (1) se dispone una grúa puente (10), la cual puede ir
instalada en altura fija sobre el extremo de la estructura portante
(1), o bien en una disposición también de desplazamiento en altura,
por ejemplo mediante sustentación sobre la plataforma móvil
(5).
La estructura portante (1) se compone de unos
mástiles verticales, respecto de los cuales en la parte inferior se
disponen unas bombas (11) que permiten la impulsión de hormigón a
través de conductos (12) incluidos por los mencionados mástiles de
la estructura portante (1), para el suministro de dicho hormigón a
los hormigonados de aplicación en las plantas de la edificación a
realizar. Accesoriamente a la estructura portante (1), se disponen
unos almacenes (13) de áridos, desde los cuales se suministran los
materiales para la formación del hormigón destinado para los
hormigonados a realizar.
En los almacenes (3) y plataforma (4) que van
incorporados en la estructura portante (1), se alojan de manera
clasificada todos los elementos necesarios para llevar a cabo la
construcción de una edificación según el sistema propuesto, estando
previstos unos paneles de encofrado (14) destinados para formar los
tabicamientos de división de las vivienda en las plantas de la
edificaciones a construir.
Cada panel de encofrado (14) consta (figura 8)
de una estructura metálica en forma de caja, con relleno de
material aislante, yendo en el interior una serie de husillos
neumáticos (15), destinados para establecer el amarre del panel en
sus montajes de aplicación, los cuales husillos (15) se actúan
mediante un compresor (16) que va también alojado dentro del panel
(14) respectivo.
En el interior de cada panel (14) se aloja
además un bloque (17) acumulador de calor, provisto con una
resistencia eléctrica (18), mediante el cual se mantiene una
temperatura del panel en torno a los 37°C, favoreciendo así las
condiciones de fraguado del hormigón en los encofrados de
aplicación.
Dentro de cada panel (14) se incluye también un
mecanismo vibrador (19), mediante el cual se facilita el
desprendimiento del panel respecto del hormigón en el
desencofrado.
Los elementos funcionales de accionamiento
eléctrico que van instalados en el equipamiento de cada panel (14),
se alimentan desde una batería (20) que igualmente se incluye
alojada dentro del panel correspondiente, estando previstos unos
conectores (21) para la conexión a electrodos fotovoltaicos o a
red, con el fin de recargar la batería (20) durante el
almacenamiento del panel.
Como se observa en la figura 10, la cara
inferior del panel (14) presenta unos orificios (22) para la
salida de los vástagos de los husillos neumáticos (15)
correspondientes, y unos orificios (23) destinado para encajar
sobre unas guías de posicionamiento en el montaje de aplicación del
panel.
Según se observa en las figuras 8 y 9, la cara
superior del panel (14) posee un amarre central (24), para el izado
y movimientos del mismo en su colocación y retirada respecto de los
montajes de aplicación mediante la grúa puente (10) del sistema, y
unos amarres (25) desplazados hacia los extremos, para los
movimientos del manejo con precisión.
Los paneles (14) se complementan en los extremos
con unas almohadillas (26) de material sintético, tal como
poliuretano, a través de las cuales pasan los vástagos de los
husillos neumáticos (15) de los extremos del panel (14), para la
unión con otros paneles o sobre una pared, en los montajes de
aplicación, de manera que dichas almohadillas (26) hacen una junta
en las uniones que determina un buen remate del hormigón en los
encofrados.
Con los medios descritos, la construcción de un
edificio mediante el sistema de la invención se realiza siguiendo
el proceso operativo siguiente:
En el lugar de la construcción se realiza en
primer lugar la cimentación necesaria, de la manera convencional,
instalando por encima de la cimentación la estructura portante (1)
de manera que el espacio de la construcción quede comprendido en el
interior de la misma, realizándose la construcción de la
edificación por plantas con los medios incorporados en dicha
estructura portante (1), de forma que la construcción realizada de
cada planta sirve de sustentación para la siguiente planta,
ascendiendo los medios de la estructura portante (1) hasta la
altura de operación para la construcción de cada planta, de modo
que el movimiento de las piezas de la construcción se realiza con
un mínimo desplazamiento de elevación.
Para la construcción de cada planta de la
edificación, en la mesa de moldeo (6) se fabrican las paredes de
doble tabique (7) necesarias para el cierre exterior de la planta,
llevando dichas paredes (7) mediante la grúa puente (10) hasta la
posición de colocación de las mismas en su lugar, formando con
ellas el cierre del contorno de la planta en construcción.
Como se observa en la figura 5, la formación de
las mencionadas paredes (7) de doble tabique se realiza en unos
moldes (27), dentro de los cuales se disponen las armaduras
metálicas (28) destinadas para conferir resistencia estructural a
las mencionadas paredes (7), y unas lanzas (29) para la unión de
esas paredes (7) con los tabiques de división de espacios en el
interior de la planta, así como los tubos (30) necesarios para las
instalaciones que hayan de ir incluidas por las paredes (7),
incorporándose, respecto del conjunto así dispuesto, una capa de
hormigón (7.1) en el fondo del molde (27) y otra capa de hormigón
(7.2) en la parte superior, sobre una placa de material aislante
(31).
Sobre la capa superior de hormigón (7.2) pueden
disponerse placas (32) de cubrimiento exterior, mediante herrajes
(33) embebidos en dicha capa de hormigón (7.2), con lo cual las
paredes (7) resultan terminadas totalmente con un cubrimiento de
fachada ventilada.
En la mesa de moldeo (8) se realizan, por otra
parte, plataformas de suelo (9) correspondientes con los espacios
de división previstos en la planta, llevándose dichas plataformas
(9) a su vez con la grúa puente (10) hasta los lugares de
colocación correspondientes con los espacios de división para los
que estén destinadas, en donde se disponen apoyadas sobre los
tabiques y/o paredes de la planta construida en el nivel de altura
anterior.
Como representa la figura 6, dichas plataformas
de suelo (9) se realizan incluyendo en ellas unos tetones (34)
para el encaje de los paneles de encofrado (14) mediante sus
orificios inferiores (23), y unos casquillos roscados (35) para la
sujeción de dichos paneles de encofrado (14) mediante sus husillos
neumáticos (15) inferiores.
Una vez formado el cierre exterior del contorno
mediante las paredes de doble tabique (7) y colocadas las
plataformas de suelo (9) en los lugares de los espacios de división
a realizar en la planta, sobre dichas plataformas de suelo (9) se
disponen verticalmente los paneles de encofrado (14) destinados
para formar los tabiques (36) de la división de espacios,
disponiéndose dichos paneles de encofrado encajados en los tetones
(34) y amarrados en los casquillos (35), como se observa en la
figura 7, formando entre dos paneles (14) el encofrado para la
formación de cada uno de tabiques de división, sobre las
plataformas de suelo (9) correspondientes a los espacios
adyacentes. Los paneles (14) de los encofrados adyacentes se
amarran a su vez entre sí, de manera que en toda la planta se forma
un encofrado solidario para todos los tabiques (36) de las
divisiones a realizar.
En el espacio comprendido entre los paneles (14)
de cada encofrado se colocan las armaduras (39) de refuerzo del
hormigonado de los tabiques (36), colocándose también en dichos
espacios los tubos para las instalaciones de electricidad,
fontanería, teléfono, etc. que se hallen previstas, y después,
mediante suministro por medio de las bombas impulsoras (11), se
llenan de hormigón los huecos de los encofrados formados por los
paneles (14), así como el hueco interior de las paredes de doble
tabique (7) del contorno exterior, con lo cual se forma un conjunto
solidario entre el cierre del contorno y los tabiques (36) de las
divisiones interiores, en toda la formación de la planta,
resultando ésta así totalmente acabada en su construcción, para
formar sobre ella otra planta o la cubierta de la edificación,
según corresponda.
Lo paneles de encofrado (14) se hallan previstos
con partes móviles (37), susceptibles de ser desplazadas a una
posición sobresaliente frontal, de forma que entre las partes (37)
correspondientes de los paneles de encofrado (14) que se disponen
enfrentados en la formación de los encofrados, puede determinarse,
como muestra la figura 12, una forma macho en el encofrado, para
definir los huecos de puertas y/o ventanas en los tabiques de
división (36) que corresponda, de manera que dichos huecos quedan
también realizados directamente en la formación constructiva de la
planta mediante los encofrados.
Todo el conjunto funcional del sistema se puede
establecer gobernado mediante un control informático programado, de
modo que se requiere un mínimo de colaboración operaria y manual,
resultando el proceso de la construcción muy rápido y con la
calidad de una realización automatizada con total precisión del
desarrollo de las operaciones según una programación calculada en
función de la idoneidad.
La estructura portante (1) puede variar en
formas y dimensiones, según las edificaciones a realizar, pudiendo
incorporar en la parte superior refuerzos (38), como representa la
figura 14, para aumentar su resistencia y seguridad, mientras que
en la parte superior y en todo el contorno lateral se pueden
disponer cubrimientos, para determinar un recinto cerrado en el que
se pueda trabajar en buenas condiciones con independencia de las
circunstancias atmosféricas, por las que tanto tiempo se pierde en
las construcciones convencionales.
Claims (2)
1. Sistema automático de construcción de
edificios, del tipo que utiliza una estructura portante (1)
dispuesta en montaje de desplazamiento sobre raíles (2), cubriendo
un espacio en el que queda comprendida la edificación a realizar,
en la cual estructura portante (1) va dispuesta superiormente una
grúa puente (10), mientras que en montaje de desplazamiento sobre
la misma se incorporan unas plataformas (4, 5) de operación y
almacenes (3) de alojamiento de los elementos de utilización en la
construcción a realizar, disponiéndose en la parte inferior bombas
(11) para la impulsión de hormigón, a través de conductos (12)
incluidos por la propia estructura (1), hasta la altura de
construcción que corresponda, de forma que con los medios
incorporados en la mencionada estructura portante (1) se realiza la
construcción completa de cada planta en un conjunto solidario,
realizándose los tabiques (36) de la división interior por
hormigonado mediante encofrados que se forman en el propio lugar
con paneles de encofrado (14), caracterizado porque en el
suelo o en la plataforma móvil inferior (4) que va dispuesta en la
estructura portante (1) se incorpora una mesa de moldeo (8) para
realizar plataformas de suelo (9) para cada uno de los espacios de
la división de la planta en construcción, incorporándose en dichas
plataformas de suelo (9) unos tetones (34) para el encaje de
posicionamiento de los paneles de encofrado (14) de los tabiques de
división (36), y unos casquillos roscados (35) para el amarre de
dichos tabique de encofrado (14); y porque los paneles de
encofrado (14) que se utilizan para formar los tabiques de división
(36), constan de una caja metálica con relleno de material
aislante, incluyendo en el interior husillos neumáticos (15) para
establecer los amarres en el montaje de aplicación, un bloque
acumulador de calor (17) para mantener una temperatura adecuada
(unos 37°C) para el fraguado del hormigón en los encofrados de
aplicación, y un mecanismo vibrador (19) para facilitar el
desencofrado, complementándose dichos paneles de encofrado (14) con
unas almohadillas extremas (26) que hacen de juntas en los
encofrados.
2. Sistema automático de construcción de
edificios, de acuerdo con la primera reivindicación,
caracterizado porque los paneles de encofrado (14) incluyen
partes móviles (37) susceptible de posicionarse sobresaliendo hacia
el frente, mediante las cuales se determinan en los encofrados
conformaciones machos para formar los huecos de puertas y/o
ventanas en el hormigonado de construcción de los tabiques
divisores (36).
Priority Applications (11)
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