ES2382271A1 - Método de replanteo topográfico con precisión milimétrica y parque solar termo-eléctrico. - Google Patents
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Abstract
Método de replanteo topográfico con precisión milimétrica y parque solar termo-eléctrico.La presente se refiere a un método topográfico para el replanteo de cimentaciones en general, en las que se requiere un grado de precisión milimétrico en el cálculo de la posición de cada cimentación sobre el terreno. En el método se establece sobre el terreno una red de bases de referencia distribuidas de forma reticular, y se determina la posición de las cimentaciones que se desean construir, realizando medidas de distancias dentro de las líneas maestras que se definen entre bases de referencia alineadas horizontalmente y verticalmente, por lo que se evitan los errores de medidas angulares.
Description
Método de replanteo topográfico con precisión
milimétrica y parque solar termo-eléctrico.
La presente invención se refiere a un método
topográfico para el replanteo de cimentaciones en general, en las
que se requiere un grado de precisión milimétrico en el cálculo de
la posición de cada cimentación sobre el terreno.
El método de la invención preferentemente es
aplicable en el replanteo de cimentaciones para la construcción de
un parque solar termo-eléctrico, concretamente para
el replanteo de la ubicación de los pernos o puntos de anclaje de
las parábolas solares sobre una zapata de apoyo.
Un parque solar termo-eléctrico
está formado por una pluralidad de espejos parabólicos que se
encargan de concentrar la luz solar reflejada en un punto focal,
donde se encuentra una conducción por la que circula un fluido que
se calienta con la energía solar.
Cada uno de estos espejos parabólicos se apoya
en el terreno mediante una cimentación o zapata, de manera que
varios de estos espejos están agrupados en lo que convencionalmente
se denomina "Solar Collector Assembly" (SCA). A su vez, varios
de estos grupos (SCA) están conectados en lo que se denomina un
"Loop".
Esta distribución convencional de los espejos de
un parque solar termo-eléctrico, ha sido
representada en la figura 1.
Se conocen en el estado de la técnica diversos
métodos de replanteo topográfico, como por ejemplo el método de
replanteo GPS RTK o el método de replanteo por GPS estático. Sin
embargo, estos métodos proporcionan una precisión centimétrica, por
lo que no son válidos para el objeto de esta invención, ya que no
permiten alcanzar el grado de precisión
requerido.
requerido.
También se conoce el método de replanteo por
polares, pero este método implica la suma de diversos errores en el
proceso de medida, por lo que tampoco permite alcanzar el nivel de
precisión requerido.
La invención se refiere a un método para el
replanteo topográfico en el que se establecen o construyen sobre el
terreno que se desea replantear, una red de bases de referencia
distribuidas de forma reticular.
Estas bases de referencia se emplean para
determinar la posición de las cimentaciones o zapatas que se desean
construir y los elementos de sujeción estructurales en ellas, para
lo cual se realiza una serie de medidas de distancias dentro de las
líneas maestras que se definen entre bases de referencia alineadas
horizontalmente. De forma similar, se realizan además medidas de
distancias dentro de las líneas maestras que se definen entre bases
de referencia alineadas verticalmente.
Preferentemente y en el caso de emplear el
método de la invención para el replanteo de cimentaciones de los
espejos de un parque solar termo-eléctrico, las
líneas maestras horizontales están alineadas en sentido
Este-Oeste, y las líneas de referencia maestras
verticales están alineadas en sentido Norte-Sur.
De este modo, una de las características
principales del método de la invención, es que la operación de
replanteo de la ubicación de las zapatas se restringe a la búsqueda
de distancias lineales mediante una estación total cuya precisión a
nivel de distanciómetro haga posible medir y alcanzar las
tolerancias requeridas por el proyecto, estacionada dentro de las
líneas maestras definidas por las bases de referencia.
Preferentemente se utiliza una Estación total Leica
TCA2003.
TCA2003.
Puesto que el replanteo se limita a las medidas
de distancias en línea recta con distanciómetro, el error angular se
limita a un solo valor por estacionamiento, el de partida,
garantizando la precisión del método de replanteo llegando a los
niveles deseados.
A partir de la determinación de la posición
exacta de las zapatas, se puede determinar la posición de los pernos
para soportar las parábolas del parque solar
termo-eléctrico, igualmente dentro de los márgenes
de tolerancia milimétricos que se desean obtener.
De manera más concreta, a modo de ejemplo la
invención permite obtener las siguientes precisiones:
- \pm 5 mm entre ejes de zapatas en dirección E-O.
- \pm 10 mm entre ejes de zapatas en dirección N-S.
- \pm 5 mm de variación con respecto al eje entre el inicio y el final de un Loop de parábolas (300 mts).
Para complementar la descripción que se está
realizando 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 dibujos en donde con carácter
ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
La figura 1.- muestra esquemáticamente una
distribución convencional de espejos parabólicos de parque solar
termo-eléctrico, donde se aprecia su agrupación en
"Solar Collector Assembly" (SCA) (1), de manera que varios de
estos (SCA) forman Loops (2). La circunferencia (3) en la parte
inferior de la figura, muestra un detalle ampliado de un apoyo (4)
de un espejo parabólico.
La figura 2.- muestra en la fig (2a) la
formación de una retícula de bases de referencia sobre el terrero en
el que va a construir el parque solar. En la figura (2b) se muestra
un detalle ampliado de un cuadrante formado por 9 bases dispuestas
de forma reticular.
La figura 3.- la figura (3a) muestra el
replanteo de las zapatas en sentido Este-Oeste, y la
figura (3b) muestra el replanteo de cimentaciones en sentido
Norte-Sur. Las flechas indican las mediciones de
distancias mediante el equipo de medición topográfico.
La figura 4.- muestra una vista en perspectiva
de una zapata o cimentación construida según el método de la
invención. La figura ilustra además el proceso de posicionamiento de
los pernos de fijación mediante una plantilla.
El método de replanteo topográfico de la
invención, comprende establecer sobre el terreno al menos una red de
bases de referencia (6), de manera que dichas bases están
distribuidas de forma reticular, es decir con forma de red
cuadricular.
De forma más precisa, dicha distribución de
bases de referencia en forma reticular significa que las bases están
posicionadas en los puntos de intersección obtenidos al cortarse una
serie de líneas horizontales (desde el punto de observación del
plano) y paralelas entre sí, con una serie de líneas verticales
paralelas entre sí y a su vez ortogonales a las líneas horizontales,
y de manera que la distancia de separación entre las líneas
verticales es la misma que la distancia de separación entre líneas
horizontales.
La red reticular de bases de referencia (6) está
formada por al menos un cuadrante (5) de bases. El número de
cuadrantes que se establecen sobre el terreno, depende lógicamente
de la extensión del mismo. En el ejemplo de la figura 2a, la red de
bases está formada por cuatro cuadrantes (5) que se disponen
coincidiendo con el principio y final de los Loops de las
parábolas.
La figura 2b muestra una ampliación de un
cuadrante (5) formado por 9 bases de referencia (6) distribuidas de
forma reticular, de manera que la alineación horizontal y vertical
de bases, determina a su vez tres líneas maestras horizontales (7,
7', 7'') paralelas entre sí dispuestas en sentido
Este-Oeste, y tres líneas maestras verticales (8,
8', 8'') paralelas entre sí dispuestas en sentido
Norte-Sur y por lo tanto ortogonales a las referidas
líneas maestras (7, 7', 7'').
Cada una de estas bases está cimentada
adecuadamente sobre el terreno de manera que su posición es estable
en todo momento.
Esta red de bases se obtiene por medios
convencionales y mediante una red de bases exteriores a la parcela
que sobre la que se desea replantear la ubicación de las zapatas. El
establecimiento de estas bases se ha realizado con receptores
Trimble Sistema GNSS R8 que proporcionan una precisión, en modo
estático-relativo, de \pm 5 mm. + 0,5 ppm de error
medio cuadrático para una medición estándar, asegurando por tanto la
mejor geometría en la determinación de las coordenadas de las
bases.
En la invención se ha determinado que 9 bases es
un número óptimo bases de referencia por cuadrante, con objeto de
evitar trabajar con distancias de replanteo de 300 metros, y de
manera que las visuales sean siempre completamente limpias.
En el método de la invención, las líneas
maestras verticales y horizontales, se utilizan para determinar la
posición de las zapatas.
Este proceso de replanteo se ha ilustrado en las
figuras 3a y 3b. Preferentemente a partir de la base central de cada
una de las líneas maestras Este-Oeste (7, 7', 7''),
se replantean las posiciones E-O (9, 9', 9'') de las
zapatas necesarias respectivamente dentro de cada una de esas líneas
maestras (7, 7', 7''). Para ello, se coloca un instrumento de medida
topográfico como una estación total, en la base central de cada
línea maestra E-O con centrado forzoso y
orientándola a la siguiente base alineada también con centrado
forzoso, y se miden distancias lineales en ambas direcciones hacia
el Oeste y hacia el Este.
Puesto que las bases de referencia (6) de cada
línea maestra Este-Oeste (7, 7', 7'') ya están
alineadas entre sí, tan solo hay que buscar las distancias exactas a
la que se encuentran los puntos a replantear, es decir sin necesidad
de medir ángulos, por lo que se evitan los errores de medida angular
del equipo
topográfico.
topográfico.
De este modo, el método de la invención logra
alcanzar precisiones milimétricas, ya que se basa en reducir el
error en el trabajo de replanteo a un solo componente de error de la
medida, en este caso solo de la medida lineal o de distancia,
evitando el error angular del equipo de medida.
Una vez se han replanteado las zapatas de las
tres líneas maestras E-O (7, 7', 7'') de un
cuadrante (5), se realiza la misma operación para el replanteo de
zapatas en sentido Norte-Sur (N-S)
del mismo cuadrante, que es precisamente la dirección en la que
están proyectados los Loop's de parábolas solares.
Para ello, se posiciona el equipo topográfico,
es decir la estación total, en cada una de las posiciones (9') de
zapata de la línea maestra central (7') Este-Oeste,
y a partir de cada una de esas zapatas se replantean hileras (11) de
zapatas en sentido Norte- Sur, de manera que dichas hileras (11)
pasan por las posiciones (9') de la línea (7'). Mediante la estación
total en cada posición (9') se buscan las distancias (por ejemplo en
sentido Norte) de las posiciones (10) de las zapatas en las que se
asientan las hileras de parábolas en sentido
N-S.
De la misma manera, orientando el equipo
topográfico en el otro sentido (en sentido Sur), se obtienen hileras
(11') y se repite el proceso, determinando puntos intermedios por
alineación en cada hilera (11') y usando únicamente medida de
distancia.
Este proceso se repite tantas veces como líneas
de parábolas hay en un cuadrante, y para tantos cuadrantes como se
hayan planteado para cubrir toda la parcela que ocupa el parque
solar.
Como se ha mencionado anteriormente, para este
replanteo de las coordenadas (x,y), de los puntos necesarios para
ubicar exactamente las zapatas, se emplea una estación total de
elevada precisión en la medida de distancias que incorpora un
sistema de búsqueda automática del prisma (ATR) para eliminar el
error de puntería del operador, y un de dispositivo de centrado
forzoso, tanto para el instrumento como para el prisma. Por ejemplo,
se puede utilizar el equipo LEICA TA 2003 consistente en un
taquímetro de alto rendimiento y elevada precisión que cumple con
los requisitos que se demanda en esta invención.
El replanteo de la cota de altura de terminación
de las zapatas se realiza con nivel digital. A partir de la cota de
las bases de referencia de un cuadrante, se pasa la cota al resto de
zapatas del cuadrante.
Para el replanteo de la cota de los puntos
necesarios para ubicar exactamente los pernos sobre las zapatas, se
puede emplear un nivel electrónico LEICA SPRINTER 250.
A partir de cada punto exacto de colocación de
cada zapata, se determina la posición de los pernos en dicha zapata
para el anclaje de los espejos parabólicos.
Este proceso se ha ilustrado en la figura 4,
donde se aprecia una cimentación o zapata (12) con hormigón y
situada exactamente en una de las posiciones calculadas mediante el
método anteriormente descrito. La zapata incluye unos vaciados (13)
verticales para recibir a los pernos (14).
El método de la invención incluye el empleo de
una plantilla (15) que dispone de orificios (16) para el paso de los
pernos (14). Mediante el empleo de un instrumento topográfico, se
coloca la plantilla en la posición exacta sobre la zapata (12), con
lo cual los orificios (16) de la plantilla indican la posición
precisa que deben ocupar los pernos (14) y que estará dentro de los
vaciados (13).
Estos vaciados (13) proporcionan la suficiente
libertad de movimiento para desplazar los pernos (14) para buscar la
posición exacta que deben ocupar. Finalmente se rellenan los
vaciados (13) con mortero (17) para fijar los pernos antes de
retirar la plantilla.
Claims (6)
1. Método de replanteo topográfico con precisión
milimétrica, caracterizado porque comprende:
establecer sobre el terreno que se desea
replantear, una red de bases de referencia distribuidas de forma
reticular,
determinar la posición de las cimentaciones que
se desea construir, realizando medidas de distancias dentro de las
líneas maestras que se definen entre bases de referencia alineadas
horizontalmente, y realizando medidas de distancias dentro de las
líneas maestras que se definen entre bases de referencia alineadas
verticalmente.
2. Método según la reivindicación 1
caracterizado porque las bases de referencia están alineadas
en sentido Norte-Sur y en sentido
Este-Oeste, de manera que se definen líneas maestras
en sentido Norte-Sur, y líneas maestras en sentido
Este-Oeste.
3. Método según la reivindicación 1 o 2
caracterizado porque la red de bases de referencia comprende
al menos un cuadrante de 9 bases de referencia.
4. Método según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores caracterizado porque en primer
lugar se realizan medidas sobre las líneas maestras
Este-Oeste para determinar las posiciones de las
cimentaciones en sentido Este-Oeste, y porque se
determina la posición de las cimentaciones en sentido
Norte-Sur realizando medidas de distancia dentro de
las hileras definidas por las cimentaciones que quedan alineadas en
sentido Norte-Sur.
5. Método según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores caracterizado porque comprende
construir una cimentación en cada una de las posiciones determinadas
anteriormente, y posicionar unos pernos de fijación en dicha
cimentación mediante una plantilla.
6. Parque solar termo-eléctrico
que comprende una pluralidad de espejos de reflexión montados sobre
unas cimentaciones, donde dichas cimentaciones han sido construidas
según el método definido en cualquiera de las reivindicaciones 1 a
5.
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- 2009-09-09 ES ES200930671A patent/ES2382271B1/es not_active Expired - Fee Related
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