ES2431243B1 - Sistema de andamiaje - Google Patents

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ES2431243B1 ES201300716A ES201300716A ES2431243B1 ES 2431243 B1 ES2431243 B1 ES 2431243B1 ES 201300716 A ES201300716 A ES 201300716A ES 201300716 A ES201300716 A ES 201300716A ES 2431243 B1 ES2431243 B1 ES 2431243B1
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Abstract

Sistema de andamiaje del tipo que comprende elementos viga y columna, unidos entre sí mediante interconectores que forman el esqueleto principal del andamio en el que los elementos viga y columna están realizados en un material composite, y los interconectores están realizados en un polímero termoplástico reforzado.

Description

Sistema de andamiaje.
La presente invención hace referencia a un sistema de andamiaje, es decir a un sistema de piezas que se utiliza para la formación de andamios.
Los sistemas de andamiaje actualmente conocidos son realizados en acero al carbono. Los elementos de soporte (elementos viga y columna) están formados por un perfil tubular que comprende, generalmente soldados, los elementos de interconexión o interconectores. El elemento de interconexión más típico consiste en una brida circular con orificios transversales.
Debido a la necesidad de instalación y desinstalación en obra, a la necesidad de sobredimensionar los elementos y a la necesidad de poder ser utilizados en varias y variadas ocasiones, los citados elementos son realizados casi exclusivamente en acero al carbono y resultan ser bastante pesados.
En consecuencia, la obtención de nuevos sistemas de andamiaje de menor peso, pero que ofrezcan las mismas ventajas operativas de los sistemas de acero al carbono, es un problema que se lleva intentando resolver al menos durante los últimos 40 años.
El documento de Patente francesa FR2229015, de 1974, da a conocer un sistema de andamiaje y creación de barreras de protección que se basa en elementos viga y columna formados un perfil realizado en PVC (cloruro de polivinilo), PP (polipropileno), PA (poliamida), PC (policarbonato), ABS (acrilonitrilo butadieno estireno) o PE (polietileno) de forma de tubo que presenta exteriormente cuatro aletas ranuradas que recorren toda la longitud de perfil. Esta solución resulta de producción costosa al requerir la inyección de grandes piezas y sus propiedades mecánicas son claramente inferiores a las del acero al carbono, haciendo inviable que este sistema pueda sustituir a los andamios en altura de las obras.
El documento de Patente PCT WO95/16838 da a conocer un sistema de andamiaje en el que los elementos viga y columna consisten en elementos cilíndricos (tubos) compuestos de termoplásticos reforzados. Más en concreto los tubos comprenden una capa interior de polímero reforzado con fibra de vibrio, una capa que rodea a la capa interior de termoplástico reforzado con fibra polimérica y un tratamiento de recubrimiento adicional. Los elementos de interconexión son piezas que rodean los elementos viga o columna, pegados con adhesivo a éstos, y que comprenden dos bridas circulares con una pluralidad de orificios. El sistema aparenta ser costoso de fabricar y no ofrece las mismas prestaciones mecánicas.
Como consecuencia, no han cuajado los materiales distintos al acero al carbono, reduciéndose el uso de materiales sintéticos al resto de elementos del andamio, en especial a pasarelas y vallas, así como a otros elementos sin función estructural.
Es un objetivo de la presente invención dar a conocer un sistema de andamiaje novedoso que utiliza nuevos materiales más ligeros y con propiedades mecánicas similares a los andamios cuyo esqueleto principal está formado por elementos viga y columna en acero al carbono, de tal manera que el nuevo sistema pueda ser una alternativa comercial a éstos.
En particular, la presente invención da a conocer un sistema de andamiaje del tipo que comprende elementos viga y columna, unidos entre sí mediante interconectores que forman el esqueleto principal del andamio, en el que los elementos viga y columna están realizados en un material composite, preferentemente de sección transversal con caras planas, y más preferentemente de sección transversal cuadrada, y los interconectores están realizados en una polímero termoplástico reforzado.
Preferentemente, los interconectores quedarán unidos mediante remachado o atornillado a los elementos columna. La unión por remachado es preferible. Estos tipos de unión evitan la debilidad mecánica que pueden suponer las uniones mediante adhesivo conocidas del estado de la técnica. Además presentan la ventaja de que la unión es desmontable. La forma poligonal de los elementos columna y viga colabora sinérgicamente con la unión por remachado o atornillado, al ofrecer superficies planas en las que realizar la unión.
El material composite de preferencia en la presente invención son los materiales formados por una matriz de base metálica, polimérica o cerámica a la que se añade otro material de refuerzo.
De manera preferente, como material composite para los elementos viga y columna se elegirán materiales cuyas propiedades mecánicas, en particular, módulo de Young, módulo elástico y tenacidad se acerquen en un intervalo razonable a las propiedades que presenta el acero al carbono del 4% que hasta la fecha se utiliza en el sistema de andamiaje convencional, maximizando la búsqueda de reducción de la densidad del nuevo material.
Materiales composites especialmente preferentes son la resina de poliéster con carga de mineral insaturado y la resina epoxi con fibra de vidrio.
ES 2 431 243 A1
Los perfiles así obtenidos tienen como objetivo potenciar al máximo las propiedades mecánicas de la pieza final. Su geometría de sección transversal permite optimizar dichas propiedades que habrán de permitir soportar los esfuerzos axiales, tanto de tracción como de compresión, cubriendo distancias de pieza de varios metros.
Sin embargo, los perfiles en dichos materiales composite, debido a la necesidad de potenciar al máximo sus propiedades mecánicas, no pueden asimilar geometrías complejas adecuadas para asegurar una unión entre piezas. Esta limitación queda acentuada debido a sus sistemas de fabricación tales como el pultrusionado.
De ahí surge la necesidad de incorporar otro tipo de piezas complementarias que mediante una unión de tipo mecánico al perfil composite estructural permitan la unión entre piezas para poder abordar el montaje de la estructura.
Las piezas de interconexión, que llamaremos rosetas y juntas, están compuestas por un polímero termoplástico reforzado con carga mineral insaturada como podría ser el polipropileno reforzado con carga de fibra de vidrio.
La geometría de las juntas será tal que dichas juntas puedan abrazar y alojar las distintas geometrías de los perfiles estructurales (principalmente elementos viga y columna). Esta característica ya supone de hecho una unión mecánica entre el perfil estructural y la junta que además permite, mediante remaches y/u otro tipo de sistema de unión, impedir movimiento alguno de una pieza respecto de la otra. Al mismo tiempo, los alojamientos para los perfiles permiten utilizar sistemas de acoplamiento a presión. También facilitan el acoplamiento de tipo químico (adhesivo) si se desea.
Preferentemente, el sistema comprenderá elementos alargados de perfil cuadrado para elementos viga (elementos estructurales horizontales que conforman el esqueleto), elementos columna (elementos estructurales verticales que conforman el esqueleto) y diagonales (elementos en diagonal entre elementos viga y/o columna) El sistema también prevé elementos alargados en material composite con perfil en U para elementos viga y otros elementos horizontales de carga, perfiles con una doble U para elementos horizontales de carga y perfiles de plataforma que pueden estar compuestos de perfiles cuadrados o en U unidos por un elemento plano horizontal, conformando así la pasarela o plataforma.
En consecuencia, una realización preferente de la presente invención se basa en la utilización de materiales convenientemente elegidos y una estructura determinada, en la que los materiales de mejor capacidad de trabajo direccional son elegidos para los elementos viga y columna, mientras que para los elementos de interconexión se elige otro material de mejor comportamiento a flexión y, principalmente, que permite flexibilidad en el diseño de la forma de los interconectores.
Para su mejor comprensión se adjuntan, a título de ejemplo explicativo pero no limitativo, unos dibujos de una realización del sistema de andamiaje objeto de la presente invención.
La figura 1 muestra una vista en perspectiva de un nudo formado por un elemento columna, un interconector o junta y un elemento viga conectado al interconector.
La figura 2 muestra una vista en perspectiva de un elemento alargado de sección cuadrada que podría conformar tanto un elemento viga como un elemento columna.
La figura 3 muestra un vista en perspectiva de elemento alargado de sección cuadrada, en material composite, con dos interconectores en sus extremos realizados en termoplástico reforzado.
La figura 4 muestra una vista en perspectiva de uno de los interconectores mostrados en la figura 3.
La figura 5 muestra una vista en perspectiva desde un punto de vista posterior del interconector de la figura 4.
La figura 6 muestra una vista en perspectiva una variante de realización del elemento alargado de la figura 3, especialmente adecuado para su uso como elemento viga con un interconector en el extremo.
La figura 7 muestra una vista en perspectiva de un elemento adecuado con interconectores con capacidad de giro especialmente adecuado para elementos diagonal.
La figura 8 muestra una vista en perspectiva de uno de los interconectores de la figura 7.
La figura 9 muestra una vista en perspectiva de un perfil en U
La figura 10 muestra una vista en perspectiva de un interconector funcionalmente similar al de la figura 4 adaptado para recibir el perfil en U de la figura 9.
La figura 11 muestra un elemento estructural compuesto por un perfil en U y dos interconectores.
ES 2 431 243 A1
La figura 12 muestra una vista en perspectiva de un perfil en doble U.
La figura 13 muestra una vista en perspectiva de unos perfiles que forman una pasarela de andamio.
La figura 1 muestra una unión entre un elemento columna (vertical) -1- y un elemento viga (horizontal) -1’- mediante un nudo formado por la unión de diferentes interconectores -2-, -3-.
El nudo está formado por una roseta o junta -2- de forma prismática de sección cuadrada que abraza el elemento columna -1- por su exterior, pudiendo deslizarse a lo largo de éste, y que presenta una brida cuadrada -22- con una pluralidad de orificios -221-. Como se observa, a la brida -22- queda unido otro interconector o junta -3- situada en el extremo del elemento viga -1’-. La unión queda asegurada mediante un pasador -31- que atraviesa orificios correspondientes de la junta -3- y la brida -22-. La roseta -2- y la junta -3- mostradas en el ejemplo están realizadas en un material termoplástico reforzado, en particular polipropileno reforzado con fibra de vidrio. En el caso mostrado, la roseta -2- queda fijada al elemento columna -1- mediante remaches -21-.
Tanto el elemento columna -1- como el elemento viga -1’- están formados en el ejemplo por un perfil -19- cuadrado realizado en composite de resina de poliéster con carga de mineral insaturado o resina epoxi con fibras de vidrio, según se observa en la figura 2.
La figura 3 muestra un elemento viga -1’- con dos conectores o juntas -3- en sus extremos, destinados a unirse horizontalmente a una roseta -2-. Como se observa en las figuras 3 a 5, estas juntas -3- presentan una ranura horizontal -33- para recibir la brida de la roseta y un orificio pasante -32- transversal a dicha ranura, para recibir el pasador de unión -31- a la roseta -2-. Posteriormente, según se observa en la figura 5, la junta -3- presenta un ranurado -34- para recibir el perfil -1’- que conforma el elemento viga.
La figura 6 muestra una variante de fabricación del perfil -1’- con un rebaje en el extremo -11- en la zona de recepción de la junta -3-. Con esta variante, se consigue una sección transversal constante a lo largo de junta y perfil, puesto que el rebaje es ocupado por la junta.
La figura 7 muestra un elemento estructural diagonal que está formado por un perfil -1’-, que puede ser idéntico al perfil que conforma el elemento viga, y dos juntas diagonales -5- que presentan una articulación -54- y una zona articulada -52- con orificio -53- para conexión a una roseta -2-. De esta forma, se forma un ángulo oblicuo entre el perfil -1’- y la brida -22- de la roseta -2-.
La figura 8 muestra exclusivamente la junta diagonal -5-. La zona de conexión de la junta diagonal -5- posee igualmente una ranura -59- cuadrangular para recibir el perfil cuadrado -1’-.
La figura 9 muestra un perfil en U -4-, igualmente realizado en los materiales composites indicados para los perfiles cuadrados -1-, -1’-, y que puede ser utilizado para la realización de las denominadas horizontales de carga. En este caso, el perfil presenta una sección transversal -41- con ángulos rectos, y presenta asimismo orificios pasantes -42- para aligerar su peso.
La figura 10 muestra una junta -3’- adecuada para el perfil en U -4-. La junta es similar a la mostrada en la figura 5, habiéndose indicados elementos iguales o similares con idénticos numerales. Sin embargo, la ranura posterior -34’- para recibir el perfil, en este caso, tiene forma de U.
La figura 11 muestra un elemento horizontal de carga formado por el perfil en U -4- y dos juntas -3’- situadas en sus extremos.
La figura 12 muestra igualmente un perfil en doble U para la realización de horizontales de carga. Está formado por dos perfiles en U -4-, -4’- dispuestos uno encima del otro y unidos mediante una placa -44-. La unión entre piezas puede realizarse, por ejemplo, mediante adhesivo.
La figura 13 muestra una pasarela de andamio horizontal formada por dos perfiles en U -4-, -4’- como los anteriormente citados en disposición horizontal entre sí, unidos superiormente mediante una lámina horizontal -45- y cubierta a su vez por una lámina antideslizante -46-.
Mediante la realización de los elementos mostrados se pueden realizar andamios en diferentes configuraciones, más ligeros que los andamios de acero al carbono que actualmente existen en el mercado, e igualmente funcionales.
Si bien la invención se ha descrito con respecto a ejemplos de realizaciones preferentes, éstos no se deben considerar limitativos de la invención, que se definirá por la interpretación más amplia de las siguientes reivindicaciones.
ES 2 431 243 A1

Claims (11)

  1. REIVINDICACIONES
    1.
    Sistema de andamiaje del tipo que comprende elementos viga y columna, unidos entre sí mediante interconectores, que forman el esqueleto principal del andamio caracterizado porque los elementos viga y columna están realizados en un material composite, y los interconectores están realizados en una polímetro termoplástico reforzado.
  2. 2.
    Sistema de andamiaje, según la reivindicación 1, caracterizado porque los elementos viga y columna son perfiles que presentan una sección transversal con caras planas.
  3. 3.
    Sistema de andamiaje, según la reivindicación 2, caracterizado porque la sección transversal es cuadrada.
  4. 4.
    Sistema de andamiaje, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque los interconectores quedan unidos por remachado a los elementos columna.
  5. 5.
    Sistema de andamiaje, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque los interconectores quedan unidos por atornillado.
  6. 6.
    Sistema, según la reivindicación 4 ó 5, caracterizado porque los interconectores quedan unidos, además, por otro tipo de unión mecánica o química.
  7. 7.
    Sistema, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el material composite es resina de poliéster con carga de mineral insaturado o resina epoxi con fibras de vidrio.
  8. 8.
    Sistema, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el polímero reforzado es un polímero termoplástico reforzado con carga mineral insaturada.
  9. 9.
    Sistema, según la reivindicación 7, caracterizado porque el polímero reforzado es polipropileno reforzado con fibra de vidrio.
    OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS
    N.º solicitud: 201300716
    ESPAÑA
    Fecha de presentación de la solicitud: 01.08.2013
    Fecha de prioridad:
    INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA
    51 Int. Cl. : E04G7/00 (2006.01) E04G5/00 (2006.01)
    DOCUMENTOS RELEVANTES
    Categoría
    56 Documentos citados Reivindicaciones afectadas
    X
    AU 6974181 A (PENKEYMAN H) 29.10.1981, 1
    página 4, línea 9 – página 6, línea 14; figuras.
    Y
    1-9
    Y
    EP 1029658 A1 (UBE-NITTO KASEI CO. LTD.) 23.08.2000, 1-9
    página 3, líneas 5-10; página 7, línea 34 – página 32, línea 55; figuras.
    Y
    WO 9516838 A1 (SCAFFOLD CONNECTION) 22.06.1995, 1-9
    página 3, línea 19 – página 17, línea 10; figuras.
    Y
    US 20040211138 A1 (MICAEL P. SAKNO) 28.10.2004, 1-9
    página 2, párrafo [29] – página 3, párrafo [53]; figuras.
    Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud
    El presente informe ha sido realizado • para todas las reivindicaciones • para las reivindicaciones nº:
    Fecha de realización del informe 11.11.2013
    Examinador M. B. Hernández Agustí Página 1/4
    INFORME DEL ESTADO DE LA TÉCNICA
    Nº de solicitud: 201300716
    Documentación mínima buscada (sistema de clasificación seguido de los símbolos de clasificación) E04G Bases de datos electrónicas consultadas durante la búsqueda (nombre de la base de datos y, si es posible, términos de
    búsqueda utilizados) INVENES, EPODOC
    Informe del Estado de la Técnica Página 2/4
    OPINIÓN ESCRITA
    Nº de solicitud: 201300716
    Fecha de Realización de la Opinión Escrita: 11.11.2013
    Declaración
    Novedad (Art. 6.1 LP 11/1986)
    Reivindicaciones Reivindicaciones 2-9 1 SI NO
    Actividad inventiva (Art. 8.1 LP11/1986)
    Reivindicaciones Reivindicaciones 1-9 SI NO
    Se considera que la solicitud cumple con el requisito de aplicación industrial. Este requisito fue evaluado durante la fase de examen formal y técnico de la solicitud (Artículo 31.2 Ley 11/1986).
    Base de la Opinión.-
    La presente opinión se ha realizado sobre la base de la solicitud de patente tal y como se publica.
    Informe del Estado de la Técnica Página 3/4
    OPINIÓN ESCRITA
    Nº de solicitud: 201300716
    1. Documentos considerados.-
    A continuación se relacionan los documentos pertenecientes al estado de la técnica tomados en consideración para la realización de esta opinión.
    Documento
    Número Publicación o Identificación Fecha Publicación
    D01
    AU 6974181 A (PENKEYMAN H) 29.10.1981
    D02
    EP 1029658 A1 (UBE-NITTO KASEI CO. LTD.) 23.08.2000
    D03
    WO 9516838 A1 (SCAFFOLD CONNECTION) 22.06.1995
    D04
    US 20040211138 A1 (MICAEL P. SAKNO). 28.10.2004
  10. 2. Declaración motivada según los artículos 29.6 y 29.7 del Reglamento de ejecución de la Ley 11/1986, de 20 de marzo, de Patentes sobre la novedad y la actividad inventiva; citas y explicaciones en apoyo de esta declaración
    1.
    Documentos considerados.-A continuación se relacionan los documentos pertenecientes al estado de la técnica tomados en consideración para la realización de esta opinión.
    D01 AU 6974181 A (PENKEYMAN H) 29.10.1981 D02 EP 1029658 A1 (UBE-NITTO KASEI CO. LTD.) 23.08.2000 D03 9516838 A1 (SCAFFOLD CONNECTION ) 22.06.1995 D04 20040211138 A1 (MICAEL P. SAKNO) 28.10.2004
  11. 2.
    Declaración motivada según los artículos 29.6 y 29.7 del Reglamento de ejecución de la Ley 11/1986, de 20 de marzo, de Patentes sobre la novedad y la actividad inventiva; citas y explicaciones en apoyo de esta declaración La solicitud de patente describe un sistema de andamiaje del tipo que comprende elementos viga y columna, unidos entre sí mediante inter-conectores formando el esqueleto principal del andamio. El sistema de andamiaje se caracteriza principalmente porque sus elementos estructurales están realizados en un material compuesto y los inter-conectores están realizados en un polímero termoplástico reforzado. La sección trasversal de las barras que hacen la función de viga y columna, adoptan una sección de caras planas, que puede ser cuadrada. Los inter-conectores quedan unidos por remachado a los elementos estructurales verticales. Los inter-conectores quedan unidos por atornillado o por algún otro tipo de unión mecánica o química. El material compuesto que forma las barras es una de resina de poliéster con carga de mineral insaturado o bien una resina epoxi con fibras de vidrio. El polímero plástico reforzado, esta reforzado con carga mineral pudiendo ser polipropileno reforzado con fibra de vidrio. El documento D01describe elementos de unión entre tubos de por ejemplo un andamio. La invención es aplicable en una alternativa a una combinación de materiales. Por ejemplo los tubos pueden ser fabricados en algún plástico reforzado con fibras y las uniones en una resina curable como poliéster, epoxi reforzada con fibra de vidrio, de carbón etc. La primera reivindicación engloba un sistema de andamiaje que comprende elementos de viga y columna que se caracterizan por estar realizados en un material compuesto y los inter-conectores en un polímero termoplástico reforzado. Explica como la unión por remachado es conocida en el estado de la técnica para fijar los elementos de tubo con los inter-conectores. En el documento D02 se describe en la página 3, líneas 5 a 10, una estructura hueca en un material compuesto reforzado con fibras. Puede ser utilizado como elemento estructural más ligero utilizable preferentemente como elemento o barra de un andamio. En la primera reivindicación leemos que la forma en sección puede ser poligonal y en la página 8, líneas 37 a 42, incluye formas rectangulares o cuadradas. El material compuesto puede ser preferentemente poliéster insaturado por considerarlo adecuado gracias a su relación entre el precio y sus propiedades físicas. Este documento divulga elementos estructurales de andamio con las mismas características técnicas que las descritas es la solicitud de patente en las reivindicaciones1, 2, 3 y 7. El documento D03 describe un sistema de andamiaje caracterizado por estar realizado en materiales plásticos. En este sistema los conectores, pasadores y adaptadores pueden estar formados por un material polimérico termoplástico reforzado con fibra o un ester de vinilo reforzado con fibra de vidrio. Respecto a la plataforma los elementos tubulares inferiores son cuadrados de un plástico de poliéster reforzado con fibra de vidrio. La unión entre los tubos y los inter-conectores se realiza mediante adhesivo, como un adhesivo epoxi aplicado en el interior de la unión. Los inter-conectores se fijan a determinados intervalos por medio de adhesivos o piezas de acoplamiento roscado. Afecta a las reivindicaciones 1, 5 y 6. El documento D04 describe un inter-conector que permite la introducción de tubos. Esta realizado en un material plástico apropiado compuesto como puede ser polipropileno con aditivos. Afecta a la novena reivindicación. El documento D05describe un método de realización de un tubo destinado a ser parte de un sistema de andamiaje. Es un tubo realizado en poliéster o en una resina epoxi y reforzado con fibras, las cuales pueden ser de vidrio, de carbón o de aramida. Exteriormente lleva un corrugado complementario al de la bridas para evitar el de para evitar el desplazamiento entre los inter-conectores y los elementos longitudinales. Al igual que el documento anterior divulga elementos para viga o columna dentro de un sistema de andamiaje realizados en un material compuesto que puede ser una resina epoxi reforzado con fibras de vidrio o bien, una resina de poliéster reforzado con un mineral.
    Se considera que la solicitud de patente no es nueva para su primera reivindicación y no tiene actividad inventiva para las reivindicaciones 1 a 9, según los Art. 6.1 y Art. 8.1 de la Ley de Patentes 11/86.
    Informe del Estado de la Técnica Página 4/4
ES201300716A 2013-08-01 2013-08-01 Sistema de andamiaje Active ES2431243B1 (es)

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ES201300716A ES2431243B1 (es) 2013-08-01 2013-08-01 Sistema de andamiaje
PCT/ES2014/070605 WO2015015031A1 (es) 2013-08-01 2014-07-25 Sistema de andamiaje
EP14832072.4A EP3029216A4 (en) 2013-08-01 2014-07-25 Scaffolding system

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