ES2433250B1 - Depósito prefabricado cilíndrico vertical atornillado en un único anillo - Google Patents

Abstract

Depósito prefabricado cilíndrico vertical atornillado en un único anillo realizado con placas curvas de poliéster reforzado en fibra de vidrio (pudiendo realizarse con otras resinas o fibras) las cuales se caracterizan por que son realizadas en una sola pieza en la vertical constituyendo el depósito con un solo anillo de placas , realizadas éstas en espesor variable, todo ello en función de la altura y capacidad dada al conjunto y que se unen mediante junta de estanqueidad y tornillos provistos de arandelas estancas A su vez este cilindro descansa sobre una losa o base de hormigón, en la cual es encastrado el faldón, y que constituye el fondo del depósito.

Description

DESCRIPCION

La presente invención se refiere a un Depósito Prefabricado Cilíndrico Vertical Atornillado en único Anillo, realizado en Poliéster Reforzado en Fibra de Vidrio PRFV (u otras resinas o fibras ) las cuales se caracterizan por que son realizadas en placas curvas de una sola pieza en la vertical y de espesor variable todo ello en función de la altura y 5 capacidad dada al conjunto, formado éste por un número de placas determinado conforme a el diámetro requerido y caracterizado por el atornillado longitudinal necesario para el ensamblado de piezas. El depósito se constituye por elementos que se ensamblan a través de tornillos hasta hacer el cuerpo de un cilindro que constituye el conjunto del depósito. A su vez este cilindro descansa sobre una losa o base de hormigón, en la cual es encastrado el faldón, y que constituye el fondo del depósito. 10

Sector de la Técnica y Estado de la Técnica :

La invención está desarrollada en el sector de Tratamiento y Depuración de Aguas Residuales y más concretamente en los procesos de almacenamiento de efluentes para su homogeneización y posterior tratamiento químico y biológico, 15 pudiendo ser utilizados en otros sectores como almacenamiento de líquidos en general y que por las ventajas que más adelante se expondrán será de gran utilidad para su uso en paises subdesarrollados que resuelve el almacenamiento de agua potable y su tratamiento.

En la actualidad existen diferentes sistemas de realización de tanques prefabricados. La mayoría de ellos los podríamos 20 enmarcar en tres clases:

Tanques prefabricados de hormigón. Se componen de elementos verticales, Piezas de arriba abajo, que se unen con diversos tipos de juntas, piezas rectas, que forman un poliedro. Estos piezas para soportar la tensión circunferencial se unen con cables de acero postesados. Ya sean éstos ocultos, vistos, semivistos. Se encastran en la soleras, 25 encofrándose a la vez que las realizan o posteriormente.

Tanques metálicos. Realizados en piezas de acero curvadas, esmaltado, acero inoxidable o galvanizado. Se realizan con piezas curvas, de dimensiones limitadas, debido al peso del material y a las limitaciones del proceso productivo. Su altura no supera un metro y medio, por lo que se han de realizar varios anillos hasta que se logre la altura del depósito 30 prevista. Estas piezas se unen con tornillos, con juntas de goma similares a las que se usan en el diseño expuesto. Los vértices llevan un tratamiento especial. La unión a la solera o base de hormigón, también se hace por encastre de un faldón en una roza realizada en la losa. Elementos angulares permiten su unión al suelo ante cargas de viento.

Tanques metálicos realizados en chapa ondulada en acero galvanizado. Estos formados por elementos de chapa 35 galvanizada, atornillados, se unen formando anillos de máximo 1,5 m de altura y para garantizar la impermeabilidad se revisten internamente con una membrana termo sellada realiza en Policloruro de Vinilo (PVC) o Polietileno (PE).

Tanques denominados en algunas zonas del mundo Tanques Australianos, se realizan de placas rectangulares, de dimensiones 1 x 1 m o 1,5 x 1 o 1x 2 metros. Estas placas se unen con tornillos para realizar depósitos prismáticos, la 40 unión se realiza por una pestaña perpendicular a la superficie del depósito. Siendo realizado todo el depósito, fondo incluido con estos elementos. Los fabrican en PRFV y en acero. Son necesarias estructuras metálicas que les den resistencia formando en el interior todo un reticulado estructural para soportar las paredes unas a otras y al suelo. Se separan del suelo por pilastras o muretes corridos de hormigón que constituyen un reticulado sobre el que se monta el tanque. Su mayor altura es 4 m. 45

En la actualidad lo conocido no presenta el conjunto completo de caracterizaciones afines a las reivindicaciones de esta invención lo que se transforma en ventajas del tipo:

Resistencia Química: elevada resistencia química de las paredes del tanque, conseguida por las resinas de poliéster o 50 viniléster que lo componen. Capacitándolo para resistir agresiones del agua, agua residual u otros líquidos químicamente agresivos. Depósitos como los de hormigón o chapa no tienen esa capacidad.

Es el único de los tanques atornillados que logra su volumen en un solo anillo, mientras que los demás sólo pueden hacerlo para alturas menores de 2 m. El hecho de que sea el único tanque atornillado de un solo elemento en la vertical 55 permite la menor utilización de tornillos y simplifica el montaje., ninguno de los demás dispone de esta característica siendo el número de juntas tres veces menor que en un tanque de acero atornillado.

No necesita estructuras adicionales de rigidificación, como le sucede a los tanques de hormigón postesado o a los tanques tipo australiano, que precisan ,el primero , de cables de acero que hay que atirantar y el segundo, de un 60 complejo entramado estructural interno.

No necesita de membranas adicionales de impermeabilización, como los tanques de chapa ondulada, ya que el sellado de la junta incorporada garantiza la impermeabilidad y los materiales empleados la resistencia química.

65

El material que lo compone permite la fácil instalación e impermeabilización de elementos auxiliares in situ, mediante taladrado o corte mecánico en la pared y soldadura con el material que la compone. No perdiendo la resistencia química o mecánica. Cosa que otros tanques como los de hormigón o acero esmaltado han de ser realizados los tubuladotes en el momento de la fabricación.

5

Según otra caracterización la flexibilidad del conjunto, su configuración modular, la ligereza de las piezas, el sencillo empaquetado del producto, el escaso número de piezas todas ellas adaptadas para el transporte internacional en contenedores Standard, hace que podamos colocar en cualquier parte del mundo, en lugares remotos, islas, zonas deprimidas donde la ausencia de medios es total

10

Un sistema de almacenamientos de líquidos con unos bajos costes de transporte y montaje ya que cada uno de los elementos que componen los tanques de la invención son autoportantes y su peso es ligero, entre 220-250 kg según la realización preferida. Esta característica permite que pueda ser manejado con grúas ligeras, pequeñas plumas o manualmente en alturas hasta 5 m. siendo los elementos apilables, formando paquetes ligeros y fáciles de mover

15

Esta característica que se convierte en una ventaja que el resto de fabricantes de depósitos no pueden conferir a sus productos, ya sea en hormigón, como en chapa de acero o incluso en PRFV y le confiere la diferenciación que será el único tanque modular de alta capacidad que podrá ser suministrado en un solo kit ,formado por las placas, tornillos , juntas y mortero cuyo montaje podrá ser llevado a cabo por personal no especializado a través de un video demostrativo. 20

Descripción Detallada:

La presente invención se refiere a un Depósito Prefabricado Cilíndrico Vertical Atornillado en un único Anillo, realizado en Poliéster Reforzado en Fibra de Vidrio PRFV (u otras resinas o fibras ) las cuales se caracterizan por que 25 son realizadas en placas curvas de una sola pieza ( Fig 2) en la vertical y de espesor variable todo ello en función de la altura y capacidad dada al conjunto, formado éste por un número de placas determinado conforme a el diámetro requerido y caracterizado por el atornillado (Figura 3 Zoom D) longitudinal necesario para el ensamblado de piezas.

Estos elementos se unen entre si solamente por uniones verticales, por solape (Fig 3 Zoom C) que van atornilladas ( 30 Figura 3 Zoom D) . Colocándose una junta elástica ( Fig 1 Zoom A) que permitirá la estanqueidad. A su vez los tornillos también disponen de una arandela de goma que permite su estanqueidad. Aunque pueden usarse distintos tipos de tornillo, se utilizarán preferentemente tornillos con arandela incorporada tanto a la cabeza como a la tuerca. Lo que permite lograr la estanqueidad con una sola junta de goma y mayor rapidez en el montaje.

35

La parte superior de cada una de las placas termina en una pestaña en forma de L ( Figura 2 Zoom B). Esta pestaña, permite que tras la unión de todos los elementos que componen el cilindro se quede formado un nervio rigidificador perimetral superior que garantice la rigidez del tanque ante cargas de viento u otros esfuerzos, ( Fig.7)

Las placas en la parte superior o pestaña disponen de un rebaje de una profundidad de 10 mm y una anchura de 10 mm 40 que les permite acoplarse unas con otras.

Cada una de las placas en su parte inferior dispone de una pestaña, realizada en perfil metálico. Este perfil, en forma de L ( Fig.5), tiene la curvatura de la placa por su cara interior, que es atornillada a esta de forma solidaria. Este atornillado se realiza con tornillos de cabeza plana, quedando la cabeza por el interior del tanque. Esta cabeza luego de atornillada 45 es revestida con PRFV para garantizar su impermeabilidad y correcta unión. ( Figura 6 ) en el modelo de referencia se trata de un angular de 60*60*6 mm atornillado por 5 unidades de tornillo métrica 10*40 arandela plana y tuerca exagonal

El perfil metálico, permite a cada uno de los cuerpos del depósitos cuando son izados para su montaje, descansar sobre la solera, y que el ala que entrará en la roza de encastrado, cuelgue sin tocar en el fondo de la roza. ( Figura 6 ) Esta 50 pestaña a su vez, proporciona rigidez en una zona de mayor tensión en el depósito y permite el taladrarla a posteriori en la losa de hormigón o sujetarla mediante algún elemento mecánico, todo ello con vistas a las solicitaciones y esfuerzos que las posibles cargas de viento.

La parte de pieza que sobresale desde el perfil metálico hasta el final se denomina faldón y está provisto de orificios que 55 permiten el paso del mortero autonivelante de un lado a otro de la roza donde se aloja y ayudan a su fijación, en el modelo de referencia se contemplan 8 orificios de 25 mm equidistantes. ( Fig 4 Zoom E)

La solera o base sobre la que descansa el anillo perimetral, está construida en hormigón armado, siendo calculado por procedimientos estándar normalizados. Su resistencia y ejecución dependerá del lugar donde se construya, la 60 solicitaciones que admita el terreno, la cargas de viento, sísmicas, etc., a las que pueda estar sometido.

En la losa de hormigón armado, se procede a realizar una roza o canal perimetral de distintas profundidades en función del tamaño del depósito.

Esta roza alojará la parte de material que sobresale de la pestaña inferior de cada uno de los elementos, denominada faldón. La profundidad de la roza será siempre varios centímetros mayor que el faldón. Tras el montaje del anillo del depósito sobre la losa, se procederá al atornillado y una vez hecho este, se procede al relleno de la roza perimetral con mortero autonivelante desde el interior del depósito.

5

El faldón dispone de unos agujeros pasantes en forma circular o rectangular, que permitan al mortero pasar de un lado a otro de la roza y fijar por lo tanto la placa de manera solidaria a la base de hormigón armado.

Cada una de los elementos que constituyen los depósitos se fabrica en Poliéster reforzado con fibra de vidrio. Se pueden usar otros composites, como fibra de carbono, fibras vegetales, etc. En la estructura de la pared podemos 10 disponer las fibras de forma que su número sea mayor en la dirección horizontal que en la dirección vertical, para con ello aumentar la resistencia horizontal, pues en este sentido las tensiones debido a la presión del agua son el doble que las tensiones verticales.

El espesor de las placas puede ser variable ( Ver cuadro Fig 4) desde la parte inferior a la parte superior, pues la tensión 15 decrece con la altura. A su vez se puede reforzar con fibras adicionales el compuesto en las zonas críticas, como son las zonas atornilladas , las pestañas superior e inferior.

La invención implica el desarrollo de un compuesto caracterizado por la alta resistencia físico-química tanto al impacto como a la fatiga. Este compuesto realizado a base de resinas isoftálicas (u otras y sus mezclas) y de fibra de vidrio (u 20 otras) dispuesta, ésta última de forma que se refuerza la resistencia circunferencial sobre la resistencia vertical. Con un espesor en la base de la pieza y decreciendo progresivamente a medida que nos alejamos de la misma.

En el modelo de referencia se realizan tres zonas de diferentes espesores de abajo a arriba entre 8-9 mm. Cada una de estas zonas se calcula su resistencia a la tracción en sentido horizontal o circunferencial y en sentido vertical. El 25 espesor del depósito habrá de cumplir de forma que con los coeficientes de seguridad aplicables en cada proyecto resista las tensiones en ambos sentidos. El material composite será ensayado en ámbas direcciones y en número necesario de probetas con el único fin de garanatizar la resistencia estructural del conjunto.

Igualmente las zonas de atornillado se calculan a rasgado las diferentes secciones de la unión atornillada según la 30 clásica ecuación de la Mecánica Técnica.

En el módulo de referencia se colocan tornillos de métrica 10 de acero inoxidable Calidad AISI 304 separados 77 mm entre si;el espesor de la placa en el borde es de 10 mm

35

Según esta realización de la invención el ancho de la pieza es de 2.146 mm, siempre el mismo en todos los modelos de depósito ( Fig.2 ),y permite el transporte tras el embalado en un contenedor marítimo estandarizado.

Según la realización preferida de la invención la altura de cada una de las 17 placas necesarias para la realización del conjunto tiene 5.300 mm de altura y 2.146 mm de ancho todo ello calculado con la curvatura apropiada para un 40 diámetro de 11.300 mm resultando una capacidad de 500 m3; según otra realización podremos alcanzar hasta los 3.000 m3 en función de la altura variable dada al conjunto., esto es posible gracias a las características físico mecánicas que le confiere el compuesto utilizado y los espesores variables dispuestos a lo largo de la placa.entre 8-9 mm para esta realización

45

Según la realización preferida la pestaña inferior constituida por un perfil angular perimetral, permite a cada uno de los cuerpos del depósito cuando están en posición de montaje, descansar sobre la solera y que el faldón que entrará en la roza de encastrado cuelgue sin tocar en el fondo de la roza. (Figura 6) Esta pestaña a su vez, proporciona rigidez en una zona de mayor tensión en el depósito y permite el taladrarla a posteriori en la losa de hormigón o sujetarla mediante algún elemento mecánico, todo ello con vistas a las solicitaciones y esfuerzos que las posibles cargas de viento. 50

Según la realización de la invención anterior, esta configuración especial de la pestaña permite utilizar un solo molde por cada diámetro a fabricar.;realizando mayor o menor longitud de pieza sobre el mismo molde según el requerimiento de la altura de los elementos y la curvatura de la placa.

55

Claims (8)

1. 
   
   

   REIVINDICACIONES

   1. Depósito Prefabricado Cilíndrico Vertical Atornillado en un único anillo realizado con placas curvas de Poliéster Reforzado en Fibra de Vidrio (pudiendo realizarse con otras resinas o fibras) las cuales se caracterizan por que son realizadas en una sola pieza en la vertical ( Fig 1 ) constituyendo el depósito con un solo anillo de placas ( Fig 5 6) , realizadas éstas en espesor variable, todo ello en función de la altura y capacidad dada al conjunto y que se unen mediante junta de estanqueidad y tornillos provistos de arandelas estancas. A su vez este cilindro descansa sobre una losa o base de hormigón, en la cual es encastrado el faldón, y que constituye el fondo del depósito.
2. 2. Depósito para almacenamiento de líquidos según la reivindicación anterior caracterizados por contener en su 10 parte superior una pestaña en forma de L ( Fig. 2 ) en la forma de cada uno de los elementos, que al ser atornillados todos los elementos conjuntamente forma un anillo rigificador de todo el depósito.
3. 3. Depósito cilíndrico según reivindicación 1 y 2 caracterizado por elementos que contiene una pestaña inferior, realizada con un perfil metálico curvo atornillado a la placa que constituye el elemento y que permite su montaje y 15 fijación a la base ( Fig. 5 y Fig 6)
4. 4. Depósito Cilíndricos Verticales según reivindicación 3 caracterizados por disponer en su zona inferior de un faldón que se encastra en la Base. ( Fig. 5)

   20
5. 5. Depósito Cilíndrico Vertical según reivindicación anterior caracterizado por disponer en su zona inferior de unión con la base o solera de unos agujeros que facilitan la unión de las dos caras de mortero autonivelante que se utiliza para su sellado.
6. 6. Depósito Cilíndrico Vertical según reivindicación 1 que se caracteriza por estar construido con un espesor 25 variable desde la parte inferior a la parte superior.
7. 7. Depósito Cilíndrico Vertical según reivindicación 1 que se caracteriza por poseer un refuerzo de espesor en las zonas de atornillado.

   30
8. 8. Depósito Cilíndrico Vertical según reivindicación 1 que se caracteriza por disponer de doble armado en fibra en la dirección horizontal que en la dirección vertical.