ES2544355B1

ES2544355B1 - Improvement of the land containment system

Info

Publication number: ES2544355B1
Application number: ES201400164A
Authority: ES
Inventors: Emilio Fernando GARCÍA GARCÍA
Original assignee: ENXA GALICIA S L; ENXA GALICIA SL
Current assignee: ENXA GALICIA S L; ENXA GALICIA SL
Priority date: 2014-02-27
Filing date: 2014-02-27
Publication date: 2016-06-08
Anticipated expiration: 2034-02-27
Also published as: ES2544355A1; WO2015128520A1

Abstract

Mejora del sistema de contención de terrenos.#La invención Mejora del sistema de contención de terrenos se refiere a una infraestructura de contención de empujes generados por la existencia de materiales a distinta cota en diferentes entornos, terrestres o marítimos, caracterizado por ser una estructura constituida por pilotes cilíndricos (1) adecuadamente distribuidos y anclados cuyo vano intermedio es cubierto por celdas a modo de láminas verticales (2) rectangulares unidas lateralmente al pilote contiguo; la lámina (2) irá unida directamente al pilote (1), mediante la colocación de una camisa a éste, donde va acoplada una guía (3) por la cual cada lámina se deslizará desde la coronación hasta su posición definitiva. Las guías (3) pueden formar parte del pilote, ya sea por estar adosadas a él mismo como parte de una camisa o por formar parte de unos anillos que son colocados después de la construcción del propio pilote.Improvement of the land containment system. # The invention "Improvement of the land containment system" refers to a push containment infrastructure generated by the existence of materials at different levels in different environments, land or sea, characterized by being a structure constituted by cylindrical piles (1) suitably distributed and anchored, whose intermediate span is covered by cells in the form of rectangular vertical plates (2) laterally attached to the adjacent pile; the sheet (2) will be attached directly to the pile (1), by placing a shirt to it, where a guide (3) is coupled through which each sheet will slide from the coronation to its final position. The guides (3) can be part of the pile, either by being attached to it as part of a shirt or by being part of rings that are placed after the construction of the pile itself.

Description

IMPROVEMENT OF THE CONTAINMENT SYSTEM OF LANDS

OBJETO DE LA INVENCiÓN OBJECT OF THE INVENTION

La presente invención "Mejora del sistema de contención de Terrenos" según se The present invention "Improvement of the Land containment system" as

5 expresa en el enWlciado de esta memoria descriptiv~ se refiere a una infraestructura de contención de empujes generados por la existencia de diferentes materiales a distinta cota en diferentes entornos, terrestres o marítimos, capaz de soportar los esfuerzos generados mediante una baja densidad de perfiles estructurales fonnando Wl conjunto de alta resistencia mecánica. 5 expressed in the description of this specification refers to an infrastructure of containment of thrusts generated by the existence of different materials at different levels in different environments, terrestrial or maritime, capable of supporting the efforts generated by a low density of structural profiles Fonting Wl set of high mechanical resistance.

10 El objeto de la invención consiste en el diseño de una estructura, que pennite contener los empujes de materiales, por diferencia de cota y/o por cargas superiores, mediante el uso combinado de elementos estructurales simples. The object of the invention consists in the design of a structure, which can contain material thrusts, by difference of height and / or by higher loads, by the combined use of simple structural elements.

Con el mismo objeto que la presente invención existen otros sistemas aplicables With the same object as the present invention there are other applicable systems

15 a entornos terrestres y marítimos: escolleras, muros de gravedad, annados, pantallas, pilotes, etc. Sin pérdida de genemlidad la presente invención se orienta a la creación de nuevas superficies en puertos y destaca por su valor estético, integración medioambiental y bajo coste, minimizando los impactos ecológicos de dragados marinos y rellenos y maximizando la creación de líneas de atraque. 15 to terrestrial and maritime environments: breakwaters, gravity walls, annados, screens, piles, etc. Without loss of genelicity, the present invention is oriented to the creation of new surfaces in ports and stands out for its aesthetic value, environmental integration and low cost, minimizing the ecological impacts of marine dredges and landfills and maximizing the creation of berthing lines.

SECTOR DE LA TÉCNICA SECTOR OF THE TECHNIQUE

La presente invención, "Mejora del Sistema de Contención de Terrenos", fonoa parte del sector de la ingeniería civil en sus diferentes facetas, es decir es de aplicación tanto a la edificación en general como a la construcción de estructuras de The present invention, "Improvement of the Land Containment System", is part of the civil engineering sector in its different facets, that is, it is applicable to both the building in general and the construction of building structures.

25 contenenzación en infraestructuras viarias, portuarias y ferroviarias. 25 containment in road, port and rail infrastructure.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN BACKGROUND OF THE INVENTION

Como es sabido, existen en ingeniería civil diferentes soluciones de sistemas de contención de los empujes por materiales que están a diferente cota. De este modo según sea el destino de la estructura, se encuentran soluciones tan distintas como: As is well known, there are different solutions in the civil engineering system for the containment of thrusts for materials that are at different levels. In this way, depending on the fate of the structure, there are solutions as different as:

Para destinos en tierra: Escolleras, muros de gravedad o annados, pantallas, pilotes, "tierra annada", etc. For destinations on land: Jetties, gravity walls or annados, screens, piles, "annate land", etc.

En mar: Escolleras, bloques de hormigón, tablestacas, cajones, etc. At sea: Jetties, concrete blocks, sheet piles, drawers, etc.

Todas las soluciones proyectadas dependen del diseño, así como de su integración al medioambiente y, por supuesto, del coste económico, que en cualquier caso resulta ser cuantioso. All projected solutions depend on the design, as well as its integration into the environment and, of course, the economic cost, which in any case turns out to be substantial.

Las soluciones para destinos en el mar anterionnente citadas producen en general importantes impactos medioambientales. The solutions for destinations in the aforementioned sea generally produce significant environmental impacts.

La presente invención, aunque es de aplicación a otros medios, en principio ha sido pensada para la creación de nuevas superficies en los puertos, intentando minimizar los impactos ecológicos por los dragados marinos y por los rellenos de las superficies. The present invention, although it is applicable to other means, has in principle been designed for the creation of new surfaces in ports, trying to minimize ecological impacts by marine dredging and surface fillings.

Por último destaca la posibilidad de incrementar, mediante este sistema, la creación de líneas de atraque en toda la longitud de la nueva superficie y conseguir un costo relativamente inferior al obtenido con las actuales soluciones. Finally, it is worth highlighting the possibility of increasing, through this system, the creation of berthing lines over the entire length of the new surface and achieving a cost relatively lower than that obtained with the current solutions.

El antecedente con mayor similitud a este sistema es la patente N° 200400224, cuyo inventor es el mismo que el de esta nueva patente, la diferencia principal entre ambas patentes radica en un cambio en el sistema y modo de unión de las láminas que confonnan parte del sistema y que están encargadas de trasladar al conjunto de pilotes las cargas generadas por el empuje del terreno, materiales y sistema a contener. Conservando las mismas características principales que la patente citada, se le confiere una unión diferente al sistema de pilote para que sea capaz de transmitir cargas importantes y de un modo directo a los pilotes. Las distintas pruebas realizadas con el sistema descrito en la patente N° 200400224, denotaban que los esfuerzos y concentración de tensiones hacían que la unión con el pilote fuese solucionada con otro sistema de unión diferente al patentado y analizado con anterioridad. Diferentes estudios han demostrado que realizando una unión directa con el pilote, mediante la colocación de una camisa a este, donde fuese soldada u acoplada una guía por la cual cada lámina se deslizará desde la coronación hasta su posición definitiva, facilita la transmisión de las tensiones y esfuerzos al pilote. La misma deberá pennitir que la lámina gire de modo que adopte la posición que le penni~ en función de las cargas. conseguir una defonnación que la haga trabajar a esfuerzos simples. The antecedent with more similarity to this system is the patent No. 200400224, whose inventor is the same as that of this new patent, the main difference between both patents lies in a change in the system and way of joining the sheets that make up part of the system and that are in charge of transferring to the set of piles the loads generated by the thrust of the land, materials and system to contain. While retaining the same main characteristics as the cited patent, a different connection to the pile system is conferred so that it is capable of transmitting significant loads and directly to the piles. The different tests carried out with the system described in the patent No. 200400224, indicated that the stresses and stress concentration caused the union with the pile to be solved with another union system different from the one patented and analyzed previously. Different studies have shown that making a direct connection with the pile, by placing a shirt to it, where a guide was welded or coupled through which each sheet will slide from the coronation to its final position, facilitates the transmission of tensions and efforts to the pile. It should allow the blade to rotate so that it adopts its position depending on the loads. get a definition that makes her work with simple efforts.

EXPLICACIÓN DE LA INVENCIÓN EXPLANATION OF THE INVENTION

GenerolúJ¡zdes GenerolúJ¡zdes

El "Sistema de Contención de Terrenos" objeto de la invención se ha diseñado y concebido con unas características estructum1es y funcionales tales que tienen en cuenta las características apuntados en los apartados anteriores. The "Land Containment System" object of the invention has been designed and conceived with structural and functional characteristics that take into account the characteristics pointed out in the previous sections.

El diseñ.o consiste básicamente en la colocación de una serie de pilotes cilíndricos (podrían ser metálicos hincados y rellenados con hormigón annado, o realizados en alguna otra combinación de materiales), con una distancia d determinada por el cálculo previo de dichos pilotes dadas las cargas de flexo-compresión a soportar, que será del orden de los metros (máx. 15 m), cuyo vano intermedio es cubierto por unas láminas vertica1es. Estas láminas serán metálicas o de otro material también diseñado para soportar tracciones (por ejemplo, materiales de nueva generación, con alta resistencia a la tracción). The design basically consists of the placement of a series of cylindrical piles (they could be metal driven and filled with sandwiched concrete, or made in some other combination of materials), with a distance d determined by the previous calculation of said piles given the flexo-compression loads to be supported, which will be of the order of the meters (max. 15 m), whose intermediate span is covered by vertical plates. These sheets will be metallic or other material also designed to withstand traction (for example, new generation materials, with high tensile strength).

Estas láminas (ver figuras) serán de fonna rectangular, conformadas por una chapa simple del material definido, y de un espesor el del orden de los milímetros (Ej.: 5, 10, ó 20 mm). Tendrán una altura a a detenninar por su modo de fabricación y transporte, del orden de los pocos metros (Ej.: 2 Ó 3 m). These sheets (see figures) will be rectangular in shape, formed by a simple sheet of the defined material, and of a thickness of the order of millimeters (Ex .: 5, 10, or 20 mm). They will have a height to be determined by their mode of manufacture and transport, of the order of the few meters (Ex .: 2 or 3 m).

Las láminas irán colocadas de fonna horizontal, una encima de otra e irán unidas directamente al pilote, mediante la colocación de una camisa a este, donde va soldada u acoplada una guía por la cual cada lámina se deslizará desde la coronación hasta su posición definitiva. La misma deberá permitir que la lámina gire de modo que adopte la posición que le permita, en función de las cargas, conseguir una deformación que la haga trabajar a esfuerzos simples. The sheets will be placed horizontally, one on top of the other and will be attached directly to the pile, by placing a shirt on it, where a guide is welded or coupled through which each sheet will slide from the coronation to its final position. It must allow the blade to rotate so that it adopts the position that allows it, depending on the loads, to achieve a deformation that makes it work with simple efforts.

Estas guías pueden fonnar parte del pilote, ya sea por estar adosadas a él mismo como parte de una camisa (figuras 1 Y 2) o por fonnar parte de unos anillos (figuras 3 Y 4) que son colocados después de la construcción del propio pilote. These guides can be part of the pile, either by being attached to it as part of a shirt (figures 1 and 2) or by part of some rings (figures 3 and 4) that are placed after the construction of the pile itself .

5 5: Justificación estructural: Structural Justification:

La distancia entre los ejes de los anillos, con la lámina en reposo será: The distance between the axes of the rings, with the blade at rest will be:

1=1' + 2 *;t2 + 2 * e. =[' +,+ 2 *e" 1 = 1 '+ 2 *; t2 + 2 * e. = ['+, + 2 * e "

donde l' es el ancho de la chopa rectangular, ; es el diámetro del pilo/e. ye. es el espesor de la chapa que constituye el anillo. where l 'is the width of the rectangular chopa; is the diameter of the pilo / e. yeah It is the thickness of the sheet that constitutes the ring.

10 10

15 20 15 20: Esta longitud 1se establecerá mayor que la distancia entre los ejes de los pilotes ya colocados en el muelle. De este modo, la lámina, dado que su relación espesor I longitud será del orden de las milésimas, adoptará, cuando se la solicite horizontalmente desde el trasdós, fonna de arco, estando sometida exclusivamente a tracciones. Esto permitirá espesores el fruto del cálculo estructural tan bajos como los referidos. Cuanto mayor sea la "sobrelongitud" de la lámina, l-d, menores tracciones sufrirá, pudiendo asi pennitirse un espesor menor, si bien el awnento de esta "sobrelongitud" también provocará un aumento de la distancia b entre el plano de los ejes de pilotes y el cuadrante del arco de la lámina, y por lo tanto un aumento de la distancia b' = b (Y2 que es la sobresaliente del arco respecto a las caras de los pilotes, la cual deberá ser tenida en cuenta para el disefi.o de los atraques (en caso de tratarse del muelle de un puerto) o de la función en general a la que se dedique el muro. This length 1 will be established greater than the distance between the axes of the piles already placed on the pier. In this way, the sheet, given that its thickness-to-length ratio will be of the order of thousandths, will adopt, when requested horizontally from the back, arch-shaped, being exclusively subject to traction. This will allow the fruit of the structural calculation as low as those referred to. The greater the "length" of the sheet, ld, the smaller tractions it will suffer, thus being able to penetrate a smaller thickness, although the awnento of this "length length" will also cause an increase in the distance b between the plane of the pile axes and the quadrant of the arc of the sheet, and therefore an increase in the distance b '= b (Y2 which is the protrusion of the arc with respect to the faces of the piles, which should be taken into account for the design of the berths (in the case of the dock of a port) or of the function in general to which the wall is dedicated.

2S 2S: Las tracciones en la lámina se detenninan estructuralmente a partir del radio de cwvatura , del arco fonnado por la lámina, el cual resulta geométricamente (dado l) del ángulo a, que a su vez es fruto de I y d. Todo esto, según las relaciones: The tractions in the sheet stop structurally from the radius of cwvatura, from the arc formed by the sheet, which is geometrically (given l) of the angle a, which in turn is the result of I and d. All this, according to the relationships:

d=//a*,in (a) 1=2*a*, t=p "d/(2 ",in (0)) (para una unidad de altura de la lámina) donde I es la tensión y p la presión en el trasdós de la lámina. d = // a *, in (a) 1 = 2 * a *, t = p "d / (2", in (0)) (for a unit of sheet height) where I is the tension and p the pressure on the back of the sheet.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

La "Mejora del Sistema de Contención de Terrenostt está compuesto básicamente por una serie de elementos fimcionales de diseño característico, que pueden identificarse en los dibujos adjuntos: The "Improvement of the Terrenostt Containment System is basically composed of a series of functional design elements that can be identified in the attached drawings:

FIGURA N°l: REALIZACIÓN CUANDO LAS GUIAS DE ENSAMBLADO FORMAN PARTE DEL PILOTE: FIGURE N °: REALIZATION WHEN ASSEMBLY GUIDES ARE PART OF THE PILOT:

(1): (one):: Pilotes cilfndricos Cylindrical piles

(2): (2):: Láminas verticales. Vertical sheets

(3): (3):: Guías de ensamblado. Assembly Guides

En esta figma se ve las láminas antes de introducirse en la guía. In this figma you can see the sheets before entering the guide.

FIGURA N"2: REALIZACIÓN CUANDO LAS GUIAS DE ENSAMBLADO FORMAN PARTE DEL PILOTE: FIGURE N "2: REALIZATION WHEN ASSEMBLY GUIDELINES ARE PART OF THE PILOT:

(1): Pilotes cilindricos. (1): Cylindrical piles.

(2): Láminas verticales. (2): Vertical sheets.

(3): Guias de ensamblado. En esta figura se ve las láminas ya dentro en la guía. (3): Assembly guides. In this figure you can see the sheets already inside the guide.

FIGURA N°3: REALIZACIÓN CUANDO LAS GUIAS DE ENSAMBLADO VAN ADOSADAS AL PILOTE: FIGURE N ° 3: REALIZATION WHEN THE ASSEMBLY GUIDES ARE ATTACHED TO THE PILOT:

(1): Pilotes cilindricos. (1): Cylindrical piles.

(2): Láminas verticales. (2): Vertical sheets.

(3): Guias de ensamblado. En esta figura se ven las láminas ya dentro en la guía. (3): Assembly guides. In this figure you can see the sheets already inside the guide.

FIGURA N°4: REALIZACiÓN CUANDO LAS GUIAS DE ENSAMBLADO VAN ADOSADAS AL PILOTE: FIGURE N ° 4: REALIZATION WHEN THE ASSEMBLY GUIDES ARE ATTACHED TO THE PILOT:

(1): Pilotes cilfndricos. (1): Cylindrical piles.

(2): Láminas verticales. (2): Vertical sheets.

(3): Guias de ensamblado. En esta figura se ve las láminas antes de introducirse en la guia. (3): Assembly guides. This figure shows the sheets before entering the guide.

MODO DE REALIZACIÓN PREFERENTE PREFERRED EMBODIMENT

Tras el adecuado diseño en oficina técnica de las piezas se procederá a la construcción en taller o fábrica, siempre bajo estrictos controles de calidad de procesos y materiales, todos y cada uno de los elementos del sistema de contención de terrenos After the adequate design in the technical office of the pieces, the construction will be carried out in a workshop or factory, always under strict quality and process controls, each and every one of the elements of the land containment system

5 definido por la presente memoria 5 defined herein

Cada uno de los elementos constituyentes del sistema será construido en los materiales definidos, con las dimensiones y fonnas calculadas, para garantizar la adecuada resistencia a esfuerzos del mismo. Each one of the constituent elements of the system will be constructed in the defined materials, with the dimensions and fonts calculated, to guarantee the adequate resistance to efforts of the same.

Del mismo modo, los materiales empleados deberán garantizar la estabilidad a lo 10 largo del tiempo. In the same way, the materials used must guarantee stability over time.

Los elementos construidos serán fácilmente transportados a obra en vehículos adecuados al volumen y peso de los materiales. The constructed elements will be easily transported to work in vehicles appropriate to the volume and weight of the materials.

Una vez en obra se montará el Sistema de Contención de Terrenos de acuerdo a las directrices definidas. Once on site, the Land Containment System will be assembled according to the defined guidelines.

ES 2 544 355 Al ES 2 544 355 Al

Claims

1. one.: Mejora del Sistema de Contención de Terrenos caracterizado por ser una Improvement of the System Containment of Land characterized by be a

estructura constituida por pilotes cilíndricos (1) adecuadamente distribuidos y structure consisting of cylindrical piles (1) properly distributed and

anclados anchored: cuyo vano intermedio es cubierto por celdas a modo de láminas whose vain intermediate is covered by cells to mode of sheets

5 5: verticales (2) rectangulares unidas lateralmente al pilote contiguo. vertical (2) rectangular joined laterally to the adjacent pile.

2. 2.: Mejora del Sistema de Contención de Terrenos en todo de acuerdo con la Improvement of the Land Containment System in all agree with the

reivindicación claim: anterior, caracterizado porque la lámina (2) irá unida previous, characterized why the sheet (2) go to united

directamente al pilote (1), mediante la colocación de una camisa a este, donde va directly to the pile (1), by placing a shirt on it, where it goes

soldada u acoplada una gula (3) (figuras 1 Y 2) o esta gula fonnará parte de unos welded or coupled a glutton (3) (figures 1 and 2) or this glutton will form part of some

10 10: anillos que son colocados después de la construcción del propio pilote (figuras 3 rings that are placed after the construction of the pile itself (figures 3

Y 4). Por esta guia (3) cada lámina se deslizará desde la coronación hasta su And 4). Through this guide (3) each sheet will slide from the coronation to its

posición definitiva. final position