ES2599481T3 - Método para instalar una columna de soporte subacuática - Google Patents

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Abstract

Un método para instalar una columna de soporte bajo el agua, comprendiendo el método: una primera etapa de instalar una pluralidad de tuberías (10) levantadas a una distancia regular sobre el suelo de un sitio con agua (S110); la segunda etapa de insertar una barra de perforación (20) en cada una de las tuberías, para excavar un lecho rocoso (R) con una broca (25) unida a una parte extrema de la barra de perforación (20) y fijar la barra de perforación (20) en el lecho rocoso (R) (S120); la tercera etapa de colocar y curar un agente acelerante (C) que contiene hormigón o mortero dentro de las tuberías (10) (S130); la cuarta etapa de instalar una placa de soporte (30) que es atravesada y soportada por cada una de las tuberías (10) y fijar integralmente las tuberías (10) sobre el suelo (S140); y caracterizado por la quinta etapa de instalar una columna de soporte (1130) alojando las tuberías (10) juntas para permanecer levantada y ser instalada sobre la placa de soporte (30) (S150).

Description

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DESCRIPCION
Metodo para instalar una columna de soporte subacuatica Campo tecnico
La presente invencion se refiere a un metodo para instalar una columna de soporte debajo del agua, para soportar de forma segura un aparato de generacion solar instalado de manera flotante sobre la superficie de un no, un lago, mar o un deposito de agua artificial situado en tierra.
Tecnica Antecedente
En general, un aparato de generacion solar proporciona electricidad utilizando celulas solares que generan energfa fotovoltaica mediante un efecto fotovoltaico cuando la luz solar es irradiada.
Como se muestra en la Fig. 1, el aparato de generacion solar 100 instalado en el agua incluye una placa flotante 110 que flota sobre el agua, un aparato de generacion solar (por ejemplo solo un modulo de celula solar 120, como se ilustra en la Fig. 1) montado en la placa flotante 110,m una columna de soporte 130 que atraviesa la placa flotante 110 y que esta dispuesta para ser perpendicular a la superficie del agua, una primera unidad de soporte 140 conectada fijamente a un extremo superior de la columna de soporte 130 y una segunda unidad de soporte 150 conectada fijamente a un extremo inferior de la columna de soporte 130.
Primero, la placa flotante 110 colocada sobre la superficie del agua se forma a partir de un material flotante y tiene una abertura pasante 111 formada en una predeterminada posicion, preferiblemente en una parte central de la misma.
Un aparato de generacion solar, tal como un modulo de celula solar 120, un aparato de conversion de energfa o una batena de almacenamiento, esta instalado en la placa flotante 110. La construccion y funcion del aparato de generacion solar es normalmente conocida de manera que se omitira una descripcion detallada del mismo.
Ademas, la columna de soporte 130 atraviesa una abertura pasante 111 formada en la placa flotante 110. Un extremo de terminacion (por ejemplo un extremo inferior) de la columna de soporte 130 corresponde a una parte inferior, y el otro extremo de terminacion (por ejemplo el extremo superior) de la columna de soporte 130 sobresale hasta una parte superior de la placa flotante 110.
La columna de soporte 130 es una barra de acero que tiene un diametro predeterminado y tiene fuerza suficiente para soportar la placa flotante 110.
Mientras tanto, la primera unidad de soporte 140 conectada al extremo superior de la columna de soporte 130 incluye una pluralidad de cables. La Fig. 2 ilustra la primera unidad de soporte 140 constituida por dos cables, esto es, primer y segundo cables 141 y 142.
El primer cable 141 de la primera unidad de soporte 140 tiene un primer extremo de terminacion fijado al extremo superior de la columna de soporte 130 y un segundo extremo de terminacion fijado a una estructura 141-1 instalada en un lado de las orillas del no opuestas. Ademas, el segundo cable 142 de la primera unidad de soporte 140 tiene el extremo de terminacion fijado al extremo superior de la columna de soporte 130 y el segundo extremo de terminacion fijado a una estructura 142-1 instalada en el otro lado de la orilla del no opuesta.
En la presente, el primer y segundo cables 141 y 142 de la primera unidad de soporte 140 estan preferiblemente dispuestos en una lmea y mas preferiblemente dispuestos en una direccion perpendicular al flujo del no, Ademas el primer y segundo cables 141 y 142 son preferiblemente perpendiculares a la columna de soporte 130.
El segundo extremo de terminacion del primer cable 141 esta fijado a un cabestrante 141-2 instalado en la estructura 141-1. Por consiguiente, una tension del primer cable 141 se puede ajustar de acuerdo con la actuacion del cabestrante 142-1.
Mientras tanto, un sensor 141-3 que detecta la tension de un cable se puede instalar en el primer cable 141. El sensor 141-3 transmite una serial asociada con la tension detectada en el primer cable 141 a un controlador (no mostrado). El controlador acciona el cabestrante 141-2 en base a la senal para enrolla o desenrollar el primer cable 141.
En la presente, el cabestrante 142-2 que tiene el extremo de terminacion del segundo cable 142 fijado al mismo, puede ser insertado en la estructura 142-1, y un sensor 141-3 que detecta la tension del segundo cable 142 tambien puede estar instalado en el segundo cable 142.
Ademas, la segunda unidad de soporte 150 conectada al extremo inferior de la columna de soporte 130 incluye una pluralidad de cables. La Fig. 2 ilustra la segunda unidad de soporte 150 constituida por cuatro cables, esto es, primer, segundo, tercer y cuarto cables 151, 152, 153 y 154. El primer a cuarto cables 151, 152, 153 y 154 de la segunda unidad de soporte 150 tienen la misma configuracion, y sera descrita a continuacion solo haciendo
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referencia al primer cable 151 a modo de ejemplo.
El primer cable 151 de la segunda unidad de soporte 150 tiene un primer extremo de terminacion fijado al extremo inferior de la columna de soporte 130 y un segundo extremo de terminacion fijado a una parte inferior adyacente a un lado del no. En la presente, se pueden utilizar diversos elementos para fijar el segundo extremo de terminacion del primer cable 151 a la parte inferior adyacente a un lado del no. Por ejemplo, en un estado en el que un anclaje 151-1 esta fijado al segundo externo de terminacion del primer cable 151, el anclaje 151-1 esta fijado a la parte inferior, mediante lo cual se fija el segundo extremo de terminacion del primer cable 151 sobre el lecho del no. Alternativamente, una estructura de hormigon puede ser construida en la parte inferior, y el segundo extremo de terminacion del primer cable 151 puede entonces ser fijado a la estructura de hormigon.
Mientras tanto, el numero de cables que constituye la segunda unidad de soporte 150 no esta limitado. Sin embargo, con el fin de soportar de forma efectiva la placa flotante 110, esto es, con el fin de suprimir el movimiento de la placa flotante 150 aguas abajo del no o a alguno de los lados de no, cuatro cables 151, 152, 153 y 154 que estan separados entre sf a un intervalo angular de 90 grados, estan preferiblemente dispuestos en un angulo de 45 grados con respecto a la direccion de flujo del no.
A continuacion, el funcionamiento del aparato de generacion solar 100 instalado en el agua se describira con referencia a los dibujos adjuntos.
En el aparato de generacion solar convencional 100, la placa flotante 110 se puede mover hacia arriba y hacia abajo a lo largo de la columna de soporte 130 a medida que el nivel de agua de un no, un lago, un mar o un deposito artificial de agua vana. Es decir la placa flotante 110 se puede mover libremente arriba y abajo de acuerdo con la variacion del nivel de agua.
Es decir, las posiciones del aparato de generacion solar 100, esto es, las posiciones de la placa flotante 110 y del aparato de generacion solar 100, son indicadas por las lmeas de trazos de la Fig. 2, que ilustra un estado en el que la placa flotante 110 es hecha descender a lo largo de la columna de soporte 130 de acuerdo con el nivel de agua.
En el aparato de generacion solar convencional 100, un extremo de terminacion (es decir, un extremo inferior) de la columna de soporte 130 corresponde con la parte inferior y se permite que se levante. La columna de soporte 130 esta construida de manera que se permite que se levante mediante la primera unidad de soporte 140 y la segunda unidad de soporte 150 instalada en los extremos superior e inferior de la columna de soporte 130.
Por lo tanto, en el caso en el que la tension de un cable de una de la primera unidad de soporte 140 y la segunda unidad de soporte 150 vane, la columna de soporte 130 en el estado levantado se inclina a un lado, de manera que la placa flotante 110 puede ser soportada de forma poco estable. Ademas, es bastante diffcil instalar la columna de soporte 130 debajo del agua debido a su complejidad mecanica.
El documento JPH06146305 describe una pila que es insertada en columnas principales 4 de un recinto estanco 1 prefabricado formado por columnas principales 4 que forman una pila mas larga a un diametro grande que alcanza la superficie del agua desde la base del lecho marino 11 y una pluralidad de columnas perimetrales 5 que constituyen una pila mas corta de gran diametro ngidamente conectada a una pluralidad de etapas de miembros de conexion 22 dispuestos en el exterior de la base para mantener las columnas principales y las columnas perimetrales 5 y es penetrada en el terreno del lecho marino 7. Una separacion entre las columnas y la pila se rellena con lechada, y las partes interiores de las columnas principales 4 se rellenan de hormigon.
El documento JP2007239420 describe una estructura de cimentacion para evitar la flotacion de la estructura, que contiene una pila prefabricada que esta dispuesta en la excavacion de la pila perforada hasta el terreno en la seccion inferior de la estructura, que se extiende hasta la excavacion de la pila de una manera coaxial hasta la seccion inferior de la excavacion de pila, de manera que soporta la estructura y que tiene una seccion hueca y un cuerpo de anclaje dispuestos en la excavacion de anclaje formada en la excavacion de pila de manera coaxial al terreno en la seccion inferior de la excavacion depila. La estructura de la cimentacion contiene ademas unos medios de conexion dispuestos en la seccion y la excavacion de anclaje como los medios de conexion que conectan el cuerpo de anclaje y la estructura y los rellenos en la excavacion de anclaje y la seccion hueca y compuestos de un material curable.
Descripcion de la invencion
La presente invencion esta inventada para resolver las deficiencias anteriormente mencionadas, un objetivo de la presente invencion es proporcionar un metodo para instalar una columna de soporte debajo del agua, que facilite la construccion de un aparato de generacion solar y que pueda soportar de manera mas firme una placa flotante.
De acuerdo con la invencion, se proporciona un metodo para instalar una columna de soporte bajo el agua, como esta definido en la reivindicacion adjunta 1.
El metodo para instalar una columna de soporte bajo el agua de acuerdo con la presente invencion puede incluir ademas la sexta etapa de colocar un agente acelerante que contiene hormigon o mortero en la columna de soporte y
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curarlo.
El metodo para instalar una columna de soporte bajo el agua de acuerdo con la presente invencion puede incluir la etapa 6' de sujetar una parte inferior de la columna de soporte a una superficie superior de la placa de soporte.
Como se ha descrito anteriormente, en el metodo de instalacion de una columna de soporte bajo en agua un aparato de generacion solar montado en una placa flotante puede estar soportado de forma mas segura instalando firmemente una columna de soporte.
Breve descripcion de los dibujos
Los objetivos, caractensticas y ventajas de la presente invencion seran mas evidentes a partir de la sfguente descripcion detallada en combinacion con los dibujos adjuntos, en los que:
la Fig. 1 es una vista en planta de un aparato de generacion solar convencional instalado en el agua (no); la Fig. 2 es una vista en seccion transversal tomada a lo largo de la lmea A-A de la Fig. 1;
la Fig. 3 es una vista en planta de un aparato de generacion solar instalado en el agua de acuerdo con una realizacion de la presente invencion;
la Fig. 4 es una vista en seccion transversal tomada a lo largo de la lmea A-A de la Fig. 3;
la Fig. 5 es una vista parcialmente aumentada que ilustra un proceso para acoplar placas flotantes;
la Fig. 6 ilustra un estado de acoplamiento de las placas flotantes de la Fig. 5 y un funcionamiento de las placas flotantes acopladas;
la Fig. 7 ilustra un estado en el que una columna de soporte esta instalada bajo el agua de acuerdo con una realizacion de la presente invencion;
la Fig. 8 es un diagrama de flujo que ilustra un metodo de instalacion de la columna de soporte instalada bajo en agua de acuerdo con una realizacion de la presente invencion;
la Fig. 9 ilustra un ejemplo modificado del estado de instalacion mostrado en la Fig. 7;
la Fig. 10 ilustra un estado alternativo en el que la columna de soporte esta instalada bajo en agua; y
la Fig. 11 es un diagrama de flujo que ilustra un metodo alternativo de instalacion de la columna de soporte instalada bajo en agua.
Mejor modo de realizar la invencion
A continuacion se describira con detalle un metodo para la instalacion de una columna de soporte bajo el agua de acuerdo con una realizacion de la presente invencion con referencia a los dibujos adjuntos.
Antes de describir la presente invencion, se ha de entender que los terminos y palabras utilizados en la memoria y en las reivindicaciones adjuntas no deben ser interpretados como limitados a los significados generales y de diccionario, sino que deben ser interpretados en base a los significados y conceptos correspondientes a los aspectos tecnicos de la presente invencion en base al principio que el inventor ha permitido para definir los terminos apropiadamente para la mejor explicacion de la invencion.
Por lo tanto, las realizaciones descritas en la memoria y el ejemplo ilustrado en los dibujos adjuntos en la presente, son solo un mero ejemplo unicamente con fines ilustrativos, no destinados a representartodos los aspectos tecnicos de la realizacion, ni el campo de la invencion, de este modo se ha de entender que se podnan realizar diversas equivalencias y modificaciones de la misma en el momento de la presentacion.
Como se muestra en las Figs. 3 y 4, el aparato de generacion solar 1100 instalado en el agua de acuerdo con una realizacion de la presente invencion incluye placas flotantes 1110 que flotan en el agua, un aparato de generacion solar (por ejemplo, solo un modulo de celula solar 120, como se ilustra en las Figs. 3 y 4) montado en cada una de las placas flotantes 1110, y una columna de soporte 1130 que atraviesa cada una de las placas flotantes 1110 y esta dispuesta perpendicular a la superficie del agua.
Primero, se forman las placas flotantes 1110 a partir de una pluralidad de materiales flotantes y tienen una abertura pasante 1111 formada en una parte central de una de las placas flotantes 1110 situada centralmente. Ademas, la placa flotante situada centralmente 1110 esta colocada de forma estable cuando esta conectada a otras placas flotantes 1110 dispuestas radialmente y puede tener un espesor y forma apropiados de manera que soporte firmemente la columna de soporte 1130.
Las placas flotantes 1110 de acuerdo con la presente invencion tienen forma de rectangulo generalmente de 2.000 a
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3.000 “pyeongs” (unidad coreana de area). Espedficamente, se pueden utilizar las placas flotantes 1110 formadas por multiples unidades rectangulares, cada una de las cuales tiene un area de 200 a 300 “pyeongs” conectadas entre sf De acuerdo con la presente invencion, una unidad de sujecion de placa 1160 puede estar ademas dispuesta para conectar las placas flotantes 1110 entre sf
Es decir, como se muestra en la Fig. 5, la unidad de sujecion de placa 1160 incluye una parte de insercion 1161 instalada para ser soportada en un lado (por ejemplo, el lado derecho de la Fig. 4) de la placa flotante 1110, una parte de recepcion 1162 instalada para ser soportada en el otro lado (por ejemplo, el lado izquierdo de la Fig. 4) de la placa flotante 1110 y encajada con la parte de insercion 1161, y una parte de sujecion 1163 que atraviesa la parte de insercion 1161 y una superficie lateral de parte de recepcion 1162 y que conecta la parte de insercion 1161 y la parte de recepcion 1162 para poder girar una con respecto a la otra.
En la presente, la parte de insercion 1161 y la parte de recepcion 1162 pueden ser fijadas en cada una de las placas flotantes 1110 para poder girar arriba y abajo y a la derecha y a la izquierda utilizando un miembro de conexion general (no mostrado), que es generalmente conocido en la tecnica y se omitira una descripcion detallada del mismo.
La unidad de sujecion de placa 1160 incluye al menos dos unidades de sujecion de placa instaladas en superficies de conexion (superficies laterales) entre las placas flotantes 1110 para ser conectadas a las placas flotantes adyacentes 1110 mas firmemente.
Mientras tanto, modulos de celula solar 1120 estan dispuestos en las superficies superiores de las placas flotantes 1110. La configuracion y funciones del aparato de generacion solar 100 son las mismas que las generalmente conocidas en la tecnica, y se omitira una descripcion detallada de las mismas.
Ademas, la columna de soporte 1130 atraviesa la abertura pasante 1111 formada en la placa flotante 1110. Un extremo de terminacion (por ejemplo, un extremo inferior) de la columna de soporte 1130 corresponde a una parte inferior del no, y el otro extremo de terminacion (por ejemplo, un extremo superior) de la columna de soporte 1130 sobresale hasta una parte superior de la placa flotante 1110.
La columna de soporte 1130 puede estar formada por un material y puede tener cualquier forma sin limitacion, siempre y cuando la columna de soporte 1130 pueda soportar la placa flotante 1110. Por ejemplo, la columna de soporte 1130 puede ser una barra de acero que tenga un diametro predeterminado.
En particular, como se muestra en las Figs. 7 y 8, el metodo para la instalacion de una columna de soporte bajo en agua de acuerdo con una realizacion de la presente invencion incluye la primera etapa de instalar una pluralidad de tubenas de acero 10 para levantarse a una distancia regular sobre el suelo F de un lugar con agua (S110). La segunda etapa de insertar una barra de perforacion 20 en cada una de las respectivas tubenas 10, excavar el lecho rocoso R con una broca o corona 25 unida en una parte extrema de la barra de perforacion 20 y fijar la barra de perforacion 20 sobre el lecho rocoso F (S120), y la tercera etapa de colocar y curar un agente acelerante C que contiene hormigon o mortero dentro de cada una de las tubenas de acero 10 (S130).
La primera etapa (S110) y la segunda etapa (S120) se realizan utilizando una maquina de perforacion (no mostrada) utilizada en la produccion de agua subterranea. La maquina de perforacion puede ser transportada a una localizacion a traves de una pontona (no mostrada).
La maquina general de perforacion incluye una barra de perforacion, una broca, una unidad de rotacion de broca, un motor hidraulico, un controlador hidraulico, etcetera, como es ampliamente utilizado en la tecnica referida, y se omitira una descripcion detallada de la misma.
La primera etapa (S110) y la segunda etapa (S120) se pueden realizar de manera simultanea utilizando la maquina de perforacion convencional. Es decir, las tubenas de acero 10 son enterradas en el suelo F, la barra de perforacion 20 es insertada en cada una de las tubenas de acero 10 y la broca 25 queda expuesta a una parte inferior de cada una de las tubenas de acero 10 para excavar el lecho rocoso (R) y para fijar la barra de perforacion 20 en el lecho rocoso R.
En la tercera etapa (S130), el hormigon o motero que contiene un agente acelerante (C) es colocado y curado dentro de cada una de las tubenas de acero 10 para permitir que las tubenas de acero 10 permanezcan firmemente levantas sobre el suelo.
Mientras tanto, el metodo de instalacion de una columna de soporte bajo el agua de acuerdo con una realizacion de la presente invencion puede incluir ademas la tercera etapa de instalar una placa de soporte 30 que es hecha pasar a traves y soportada por cada una de las tubenas de acero 10 y fijar integralmente las tubenas de acero 10 sobre el suelo (S140 y S240).
Por lo tanto, una pluralidad de tubenas de acero 10 estan mutuamente soportadas para permanecer levantadas mas firmemente. Ademas, con el fin de reforzar una placa de soporte de la pluralidad de tubenas de acero 10 sobre la palca de soporte 30, una barra de acero I se puede enrollar alrededor de la superficie circunferencias de cada una
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de las tubenas de acero 10.
Ademas, el metodo para la instalacion de una columna de soporte bajo el agua de acuerdo con una realizacion de la presente invencion puede incluir ademas la quinta etapa de instalar una columna de soporte 1130 que se aloja en las tubenas de acero 10 juntas para permanecer levantada y ser instalada en la placa de soporte 30 (S150) y la sexta etapa de colocar y curar un agente acerelante (C) que contiene hormigon o mortero en la columna de soporte 1130 (S160).
Como se muestra en la Fig. 9, la etapa 6' de permitir que una parte inferior de la columna de soporte 1130 (es decir una brida 1131) atraviese la placa de soporte 30 y sea sujeta con la placa de soporte 30 se puede realizar, el lugar de la sexta etapa (S160), utilizando una unidad de soporte (no mostrada), con lo que se facilita la instalacion de la columna de soporte 1130.
Como se ha descrito anteriormente, el metodo para instalar una columna de soporte bajo en agua de acuerdo con una realizacion de la presente invencion, el aparato de generacion solar montado en la placa flotante 1110 puede ser soportado de forma mas segura permitiendo que la columna de soporte 1130 atraviese la placa flotante 1110.
A continuacion se describira con detalle un metodo alternativo para la instalacion de una columna de soporte bajo el agua con referencia a los dibujos adjuntos.
Como se muestra en las Figs. 10 y 11, la primera etapa (S210) a la cuarta etapa (S240) de esta primera realizacion son la misma que la etapa 1 (S110) a la etapa 4 (S140) de las anteriores realizaciones, y se omitiran las descripciones detalladas de las mismas.
La realizacion actual es diferente de la anterior realizacion en que son realizadas las etapas 5-1 (S250) y las etapas 6-1 (S260) en lugar de la quinta y la sexta etapas (S150 y 160) de la realizacion anterior.
Es decir, la etapa 5-1 (S250), se permite que un poste 50 permanezca levantado y sea instalado en la placa de soporte 30. El poste 50 puede ser instalado mediante diversos metodos incluyendo, abovedado, soladura, colocacion mediante un agente acelerante.
Por ejemplo, como se muestra en la Fig. 10, una brida 51 esta formada en una parte inferior de poste 50, y el poste 50 esta sujeto a una parte superior de la placa de soporte 30 utilizando una unidad de sujecion ampliamente conocida.
A continuacion, en la etapa 6-1 (S260), una placa de anclaje 60 es montado en el poste 50, y se permite que una pluralidad de tubenas de acero 10 atraviesen la placa de anclaje 60 para despues ser fijadas. En la presente, un gancho de conexion 65 puede ademas estar instalado en la superficie superior de la placa de anclaje 60 para ser conectado con varios cables 151, 152, 153 y 154 de la segunda unidad de soporte convencional 150.
Como se ha descrito anteriormente, en el metodo para la instalacion de una columna de soporte bajo en agua de acuerdo con otra realizacion de la presente invencion, los cables 151, 152, 153 y 154 de la segunda unidad de soporte convencional 150 estan conectados al gancho de conexion 65 de la placa de anclaje 60, con lo que se soporta de manera estable un extremo inferior de la columna de soporte 1130 instalado de una manera no enterrada, y finalmente soportando de forma mas segura el aparato de generacion solar montado en la placa flotante 1110.
Aunque han sido descritas con detalle realizaciones a modo de ejemplo de la presente invencion, se ha de entender que muchas variaciones y modificaciones del concepto basico de la invencion aqrn descrito, que pueden idear los expertos en la tecnica, estaran todavfa dentro del espmtu y campo de la presente invencion como esta definida por las reivindicaciones adjuntas.

Claims (3)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Un metodo para instalar una columna de soporte bajo el agua, comprendiendo el metodo:
    una primera etapa de instalar una pluralidad de tubenas (10) levantadas a una distancia regular sobre el suelo de un sitio con agua (S110);
    5 la segunda etapa de insertar una barra de perforacion (20) en cada una de las tubenas, para excavar un lecho rocoso (R) con una broca (25) unida a una parte extrema de la barra de perforacion (20) y fijar la barra de perforacion (20) en el lecho rocoso (R) (S120);
    la tercera etapa de colocar y curar un agente acelerante (C) que contiene hormigon o mortero dentro de las tubenas (10) (S130);
    10 la cuarta etapa de instalar una placa de soporte (30) que es atravesada y soportada por cada una de las tubenas (10) y fijar integralmente las tubenas (10) sobre el suelo (S140); y caracterizado por
    la quinta etapa de instalar una columna de soporte (1130) alojando las tubenas (10) juntas para permanecer levantada y ser instalada sobre la placa de soporte (30) (S150).
  2. 2. El metodo de la reivindicacion 1, que comprende ademas la sexta etapa 6 de colocar y curar un agente 15 acelerante (C) que contiene hormigon o mortero dentro de la columna de soporte (1130) (S160).
  3. 3. El metodo de la reivindicacion 1, que comprende ademas la etapa 6' de sujetar una parte inferior de la columna de soporte (1130) a la superficie superior de la placa de soporte (30).
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