ES2329125T3 - Estructura de contruccion para edificaciones protegidas contra las radiacion. - Google Patents
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Abstract
Estructura de construcción que comprende paredes, cubiertas y/o suelos como elementos de edificio, en especial, para edificaciones protegidas contra la radiación, en el que los elementos de edificio están fabricados de hormigón armado, estando una capa del elemento de edificio formada por un material de protección contra la radiación y, como mínimo, otra capa formada por hormigón, caracterizada porque - el elemento de edificio está construido en forma de sándwich, - porque, como mínimo, un material de protección contra la radiación es yeso, - porque el material de protección contra la radiación se vierte entre un encofrado, especialmente, entre una pared de contención y la capa de hormigón, o entre dos capas de hormigón, y - porque el material de protección contra la radiación está compactado, sometiéndolo a una fase de compactación.
Description
Estructura de construcción para edificaciones
protegidas contra la radiación.
La presente invención se refiere a una
estructura de construcción que comprende paredes, cubiertas y/o
suelos como elementos de un edificio, en especial, para
edificaciones protegidas contra la radiación, en las que los
elementos del edificio están fabricados de hormigón armado, de
acuerdo con la parte introductoria de la reivindicación 1.
Se requieren edificaciones protegidas contra la
radiación, por ejemplo, en el ámbito de la medicina, donde hay que
blindar salas en las que se genera radiación, por ejemplo, salas de
tratamiento de protonterapia, de tal manera que la radiación no
pueda salir de la sala de tratamiento. A tal efecto, se utiliza,
según el modo de construcción conocido, hormigón armado en masa, con
grosores de pared extremadamente gruesos para las salas. Este modo
de construcción es extremadamente costoso y, además, desmantelar la
construcción del edificio sólo es posible con grandes gastos.
Puede haber circunstancias que requieran el
desmantelamiento de la construcción, ya que los aparatos para la
protonterapia tienen una vida útil limitada y, debido a su precio
elevado, casi siempre se alquilan. El desmontaje de los aparatos y,
por lo tanto, eventualmente también el desmantelamiento de la
construcción del edificio es previsible a lo largo del tiempo
tiempo.
El objetivo de la presente invención es, por lo
tanto, dar a conocer una estructura de construcción económica, en
especia, para salas de radiación, que cumple con los altos
requisitos en lo que se refiere a protección contra la radiación y
que, en su caso, puede ser desmantelada otra vez de forma
económica.
Este objetivo se consigue mediante las
características de la reivindicación 1.
De acuerdo con la invención, los elementos del
edificio de una estructura de construcción están construidos en
forma de sándwich. Debido a esta construcción en sándwich, el
elemento del edificio presenta una capa de material de protección
contra la radiación y, como mínimo, otra capa de hormigón. La capa
de hormigón sirve en primer lugar para formar una especie de
encofrado para la estructura del material de protección contra la
radiación. Además, si la capa de hormigón está realizada
adecuadamente, la misma capa de hormigón podrá contribuir también al
blindaje contra la radiación. Como material de protección contra la
radiación se utiliza yeso como relleno.
Si el material de protección contra la radiación
se vierte entre el encofrado, especialmente, entre una pared de
contención y la capa de hormigón y, en su caso, se compacta, se
conseguirá una protección más eficaz del medio ambiente, por
ejemplo, de las aguas subterráneas, contra la radiación.
Si el material de protección contra la radiación
está dispuesto entre dos capas de hormigón, se posibilitará la
colocación sencilla y rápida del material de protección contra la
radiación, debido a lo cual la estructura de construcción se podrá
construir de forma más rápida y económica.
El material de protección contra la radiación es
compactado. Debido a ello, se evita que, en casos desfavorables, se
formen espacios huecos inadmisibles que podrían afectar al blindaje
contra la radiación.
De acuerdo con una realización muy preferente,
el material de protección contra la radiación está dispuesto en un
lado de la capa de hormigón que está dirigido en alejamiento de la
sala de radiación.
Muy buenos resultados se han obtenido con agua
como material de protección contra la radiación, en especial, agua
fijada en materiales. Para evitar humedad en las salas, el agua es
fijada a un material sólido, debido a lo cual se obtiene, como
mínimo, el mismo efecto de protección contra la radiación que con
agua no fijada en materiales.
Muy ventajoso resulta que el material de
protección contra la radiación sea sulfato de calcio dihidratado
natural sin calcinar. El sulfato de calcio dihidratado es yeso
natural y, debido a su gran capacidad de fijar agua, es muy adecuado
como material de protección contra la radiación.
Para que la preparación sea posible de forma muy
sencilla, el material de protección contra la radiación es una carga
de yeso fraguado granulado. En esta forma, el yeso puede ser
fabricado, transportado y preparado de forma sencilla.
Si el granulado de yeso presenta un tamaño de
grano de hasta 40 mm, podrá ser vertido de forma sencilla y compacta
en los espacios huecos dispuestos a tal efecto. Este tamaño de grano
se puede fabricar, transportar y preparar de forma sencilla.
Si se elige el grosor de la capa del material de
protección contra la radiación en función de la intensidad de
radiación contra la que se ha de proteger, se podrá conseguir un
efecto de protección diferente con el mismo material.
Resulta ventajoso que se añaden agregados de
gibbsita, hidrurgilita, hidrato de aluminio o sulfato de magnesio.
De esta manera se puede aumentar más todavía el efecto
protector.
Si la capa de hormigón está formada por una
doble pared de dos tabiques, la construcción se podrá realizar de
forma muy rápida y económica con elementos prefabricados de
hormigón. La utilización de elementos prefabricados de hormigón se
ha de considerar una realización muy ventajosa e inventiva de la
invención.
Mediante el relleno de la doble pared con
hormigón moldeado in situ se obtiene una capa de hormigón
compacta y pesada formando una pared que resiste altas cargas
estáticas y aumenta adicionalmente la protección contra la
radiación.
Muy ventajoso resulta que la capa de hormigón
y/o el hormigón moldeado in situ para rellenar la doble pared
sea hormigón pesado con agregados pesados tales como sustancias de
hematites, plomo, acero o hierro. Debido a los agregados de hierro
como, por ejemplo, granulado de chatarra de hierro se refuerza la
protección contra la radiación.
Si el elemento de edificio está formado por dos
dobles paredes que están dispuestas a una cierta distancia entre sí
y el espacio entre las dos dobles paredes se rellena de material de
protección contra la radiación, se obtiene una fabricación
especialmente económica de la pared de protección contra la
radiación construida en sándwich. Las dobles paredes sirven de
encofrado perdido para el hormigón moldeado in situ que se
vierte en el espacio entre las dos paredes. Las dos dobles paredes
constituyen, a su vez, un encofrado perdido para el material de
protección contra la radiación propiamente dicho.
Si las dobles paredes están unidas mediante
tirantes dispuestos transversalmente con respecto a la extensión
longitudinal de las mismas, se evitará el abombamiento de las dobles
paredes al rellenar el hueco con material de protección contra la
radiación y se aumentará la resistencia estática de las dobles
paredes o de la capa de hormigón.
La pared doble está construida, ventajosamente,
a partir de placas prefabricadas de hormigón, formando paredes que
se extienden esencialmente en paralelo y distanciadas entre sí,
estando las paredes individuales unidas entre sí, especialmente,
mediante vigas de celosía. Estas dobles paredes se pueden fabricar y
transportar de forma relativamente sencilla.
Si los elementos de unión entre dos elementos de
doble pared y/o entre un elemento de doble pared y un elemento de
cubierta están soldados o atornillados entre sí, se obtendrá un
encofrado estable para el relleno del espacio hueco entre los
elementos de pared y, por lo tanto, una capa de hormigón uniforme y
sin juntas.
Si las vigas de celosía dispuestas entre los
elementos de pared están protegidas contra la corrosión o fabricadas
en acero inoxidable, se evitará una corrosión inadmisible y un
eventual debilitamiento de la resistencia estática de la capa de
hormigón.
Para blindar la estructura de construcción con
respecto a la tierra, la estructura de construcción está construida
ventajosamente sobre material de protección contra la radiación. De
esta manera se evita la contaminación de las aguas subterráneas por
irradiación.
Otras ventajas de la invención se describirán a
continuación, en relación con los ejemplos de realización
subsiguientes. Los dibujos muestran:
En la figura 1, una estructura de construcción,
según la invención, en una vista en planta;
En la figura 2, una estructura de construcción,
según la invención, en una sección transversal, y
En la figura 3, una construcción en sandwich,
según la invención, con dobles paredes de hormigón, en una sección
transversal.
La vista en planta de la figura 1 muestra una
estructura de construcción (1) que ha sido construida, de acuerdo
con la invención. La estructura de construcción (1) está rodeado por
el subsuelo (2) en tres lados. Un muro exterior (3) de la estructura
de construcción (1) está dispuesto de forma distanciada del subsuelo
(2). Entre el muro exterior (3) y el subsuelo (2) se halla una
envolvente de yeso (4). Esta envolvente de yeso (4) constituye la
capa de protección contra la radiación y representa la protección
radiológica principal de la estructura de construcción (1) hacia el
exterior.
El material de yeso utilizado para la envolvente
de yeso (4) está compuesto por sulfato de calcio hidratado natural
sin calcinar y se vierte en forma de yeso fraguado y granulado entre
el muro exterior (3) y el subsuelo (2) o entre una pared de
contención dispuesta durante la fase de obras para retener el
subsuelo (2). La pared de contención se retira, una vez se ha
llenado el espacio intermedio de material de yeso y éste, en su
caso, ha sido compactado. La envolvente de yeso (4) presenta un
grosor definido debido a la distancia definida entre la pared de
contención y la pared exterior (3) y se mantiene, por lo tanto, con
una protección radiológica definida con respecto al medio ambiente.
La estructura de construcción (1) en el que se genera la radiación,
está por lo tanto blindado con respecto al medio ambiente, de manera
que se evitan daños al medio ambiente.
El muro exterior (3) está formado
preferentemente por una capa de hormigón pesado que puede contener
agregados de hierro, para obtener también de esta manera una
protección radiológica adicional para el medio ambiente.
Para las paredes interiores (5) de la
edificación (1) se ha elegido otro tipo de construcción en sándwich.
En este caso dos capas de hormigón (6) están dispuestas a una cierta
distancia entre sí. Entre las capas de hormigón (6) se dispone un
material de protección contra la radiación, preferentemente, en
forma de yeso. Con el yeso granulado que se presenta, según una
realización muy adecuada, en forma de un granulado con un diámetro
de grano de hasta aproximadamente 40 mm, se rellena el espacio hueco
entre las dos capas de hormigón (6) y, en su caso, se comprime.
Como alternativa o adicionalmente, se pueden
utilizar también placas de yeso en lugar del granulado. Esto puede
conferir una estabilidad adicional y, eventualmente, también una
mejor protección radiológica. En algunas formas de construcción, las
placas de yeso también se pueden aplicar de forma más rápida y más
económica.
El yeso presenta una gran cantidad de agua
fijada y, por esta razón, es muy adecuado como material de
protección contra la radiación. El grosor de la capa de yeso o la
capa de protección contra la radiación puede elegirse en función de
la protección radiológica deseada. Para un mayor blindaje con
respecto a la sala adyacente se elige una capa de yeso más gruesa,
mientras que para un blindaje menor será suficiente una capa de yeso
más delgada. Para obtener un mejor efecto de protección radiológica
se pueden añadir adiciones al yeso (7) como, por ejemplo,
hidrurgilita, hidrato de aluminio o sulfato de magnesio. Sin
embargo, esto sólo será necesario cuando se requiera un efecto de
protección extremadamente alto. La capa de hormigón (6) puede estar
fabricada de hormigón moldeado in situ que puede estar
realizado, a su vez, en forma de hormigón pesado con agregados de
hierro, o también puede estar construida con dobles paredes, tal y
como se describe por medio de la figura 3.
En la figura 2 se muestra una sección de una
estructura de construcción (1), según la invención. Dicha estructura
de construcción (1) está dispuesta dentro del subsuelo (2). La
envolvente de yeso (4) envuelve también en este caso el edificio con
respecto al subsuelo (2) y mantiene la radiación que se ha generado
en la estructura de construcción (1) alejada del subsuelo (2). De
esta manera se evita de forma fiable, entre otras, la irradiación
del agua subterránea. Las paredes interiores (5) de la estructura de
construcción (1) están formadas, a su vez, por dos capas de hormigón
(6) respectivamente y el yeso (7) dispuesto como intermedio. Una
cubierta (8) se apoya sobre las capas de hormigón (6) cerrando la
sala respectiva de la estructura de construcción (1) hacia
arriba.
Para obtener una protección radiológica del
espacio interior en todas las direcciones, por encima de la cubierta
(8) está dispuesta una cubierta adicional de yeso (9). La cubierta
de yeso (9) impide la salida de radiación hacia arriba. El espacio
por encima de la cubierta de yeso (9) se puede destinar a una
utilización habitual, por ejemplo, una superficie de césped o un
aparcamiento.
Para evitar que debido a un eventual asiento del
yeso (7) se forme un hueco inadmisible en las paredes interiores
(5), las aberturas de cubierta entre las capas de hormigón (6) están
recubiertas con la cubierta de yeso (9). De esta manera, material de
la cubierta de yeso (9) penetrará en el espacio entre las capas de
hormigón (6), si el yeso (7) entre las capas de hormigón (6)
realmente se asentara. Sin embargo, el asiento se puede evitar si se
comprime el yeso (7) durante el relleno y éste presenta, por lo
tanto, una densidad permanente.
La estructura de construcción (1) está
construido sobre una placa de base (10) que se asienta, a su vez,
sobre la envolvente de yeso (4). La capacidad de carga de la
envolvente de yeso (4) es suficiente para poder soportar la
estructura de construcción (1) de forma fiable.
En la figura 3 se muestra un detalle de una
pared interior (5), según la invención, que está construida en
sándwich. La pared interior (5) está formada por dos capas de
hormigón (6) entre las que se dispone el yeso (7). Las capas de
hormigón (6) están formadas de dobles paredes (11). Cada doble pared
(11) está formada por placas prefabricadas de hormigón con paredes
(12) que se extienden esencialmente en paralelo y están distanciadas
entre sí.
Las paredes (12) están unidas entre sí mediante
una viga de celosía (13) que puede estar fabricada de acero
protegido contra la corrosión o acero inoxidable. Las vigas de
celosía (13) mantienen la distancia entre las paredes (12) y
permiten, de esta manera, una realización rápida de la construcción.
A tal efecto, se colocan las paredes (12) que forman una especie de
encofrado perdido que se rellena de hormigón moldeado in situ
(14). De esta manera se obtiene una capa de hormigón compacta (6).
Las dos capas de hormigón (6) pueden ser unidas entre sí por razones
estáticas mediante un tirante (15), para evitar el abombamiento de
las capas de hormigón (6) al rellenar con el yeso (7).
Ventajosamente, el tirante (15) queda unido con las paredes
interiores y no con las paredes exteriores (12) de las dobles
paredes (11) para evitar que la radiación pueda llegar al exterior
a través de los tirantes (15).
En lugar de hormigón moldeado in situ
(14) también se puede disponer que se rellene el hueco de la doble
pared (11) con yeso u otras substancias que establecen, por un lado,
una cierta unión entre las dobles paredes adyacentes y consiguen,
por otro lado, una protección mejorada contra la radiación. Las
dobles paredes (11) pueden estar unidas entre sí por estas
substancias de carga, o bien mediante medios de unión adicionales
como, por ejemplo, piezas de metal.
Cuando resulta necesario colocar varias dobles
paredes (11) una al lado de otra para construir una pared interior
del edificio, estas dobles paredes (11) pueden estar soldadas entre
sí, por ejemplo, en los puntos de unión dispuestos a tal efecto para
garantizar una fuerte cohesión y para evitar un desplazamiento
durante el relleno con hormigón moldeado in situ (14). Debido
al relleno de las dobles paredes (11) con hormigón moldeado in
situ (14) se obtendrá una capa de hormigón (6) uniforme y
continua sin juntas al utilizar varias dobles paredes (11).
La presente invención no está limitada a los
ejemplos de realización mostrados. Especialmente, el modo de
construcción en sándwich puede estar realizado mediante las dos
dobles paredes (11) mostradas en la figura 3, o también por una sola
doble pared (11) y una capa de hormigón moldeado in situ o
una pared de contención o sencillamente por el subsuelo alrededor
del edificio. Las capas de hormigón (6) pueden rellenarse de un
hormigón especial que confiere, a su vez, una cierta protección
contra la radiación. El grosor de la capa de yeso (7) puede elegirse
en función de los requisitos de protección radiológica. Ésta puede
medir desde unos pocos centímetros hasta varios metros. La capa de
hormigón (6) presentará habitualmente un grosor de aproximadamente
30 cm. Este grosor puede variar, sin embargo, también en función de
los requisitos en cuanto a protección radiológica o en función de
los requisitos estáticos. Además del yeso descrito, se puede
utilizar asimismo otro material adecuado como capa de protección
contra la radiación, aunque actualmente se considera que el yeso
natural es el material más ventajoso, dado que se obtiene muy
económicamente. Las paredes (12) de la doble pared (11) pueden
presentar el mismo grosor o diferentes grosores de pared. Pueden
estar fabricadas de hormigón convencional, o también de un hormigón
de protección contra la radiación como, por ejemplo, hormigón pesado
con agregados de hierro.
Claims (16)
1. Estructura de construcción que comprende
paredes, cubiertas y/o suelos como elementos de edificio, en
especial, para edificaciones protegidas contra la radiación, en el
que los elementos de edificio están fabricados de hormigón armado,
estando una capa del elemento de edificio formada por un material de
protección contra la radiación y, como mínimo, otra capa formada por
hormigón, caracterizada porque
- el elemento de edificio está construido en
forma de sándwich,
- porque, como mínimo, un material de protección
contra la radiación es yeso,
- porque el material de protección contra la
radiación se vierte entre un encofrado, especialmente, entre una
pared de contención y la capa de hormigón, o entre dos capas de
hormigón, y
- porque el material de protección contra la
radiación está compactado, sometiéndolo a una fase de
compactación.
2. Estructura de construcción, según la
reivindicación anterior, caracterizada porque el material de
protección contra la radiación es agua, en especial, agua fijada a
un material.
3. Estructura de construcción, según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el material
de protección contra la radiación es sulfato de calcio dihidratado
natural sin calcinar.
4. Estructura de construcción, según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el material
de protección contra la radiación es una carga de yeso fraguado
granulado.
5. Estructura de construcción, según la
reivindicación 4, caracterizada porque el yeso granulado
presenta un tamaño de grano de hasta 40 mm.
6. Estructura de construcción, según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el grosor
de la capa del material de protección contra la radiación depende de
la intensidad de la radiación contra la que se ha de proteger.
7. Estructura de construcción, según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque al material
de protección contra la radiación se añaden adiciones de gibbsita,
hidrurgilita, hidrato de aluminio o sulfato de magnesio.
8. Estructura de construcción, según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la capa de
hormigón está formada por una doble pared de dos tabiques.
9. Estructura de construcción, según la
reivindicación 8, caracterizada porque la doble pared se
rellena de hormigón moldeado in situ.
10. Estructura de construcción, según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la capa de
hormigón y/o el hormigón moldeado in situ para rellenar la
doble pared está formado por hormigón pesado con agregados pesados
tales como sustancias de hematites, plomo, acero o hierro.
11. Estructura de construcción, según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el elemento
de edificio está formado por dos dobles paredes que están dispuestas
de forma distanciada entre sí y porque el espacio entre las dos
dobles paredes se rellena de material de protección contra la
radiación.
12. Estructura de construcción, según la
reivindicación 11, caracterizada porque las dobles paredes
están unidas mediante tirantes dispuestos transversalmente con
respecto a la extensión longitudinal de las mismas.
13. Estructura de construcción, según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la doble
pared está formada por placas prefabricadas de hormigón con paredes
esencialmente paralelas y distanciadas entre sí, estando las paredes
individuales unidas entre sí, en especial, mediante vigas de
celosía.
14. Estructura de construcción, según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque los
elementos de unión entre dos elementos de doble pared y/o entre un
elemento de doble pared y un elemento de cubierta están soldados o
atornillados entre sí.
15. Estructura de construcción, según la
reivindicación 13, caracterizada porque las vigas de celosía
entre los elementos de pared están protegidas contra la corrosión o
realizadas en acero inoxidable.
16. Estructura de construcción, según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el
estructura de construcción está construido sobre el material de
protección contra la radiación.
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