ES2912933T3 - Empalme de placa de unión para barras de refuerzo de un monopolo - Google Patents

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Abstract

Un dispositivo para reforzar un monopolo, que comprende: diversas barras de refuerzo colocadas para asegurarse a una superficie del monopolo, de manera que cada una de las mencionadas barras de refuerzo tiene una superficie, de manera que las diversas barras de refuerzo comprenden una primera barra de refuerzo (100) y una segunda barra de refuerzo (101) y de manera que la primera barra de refuerzo incluye al menos un conector de transferencia de carga (105) colocado a lo largo de la superficie de la primera barra de refuerzo, de manera que el -al menos un- conector de transferencia de carga es rectangular, cuadrado o triangular; y una placa de unión (102) que tiene al menos una abertura (106) con una forma adecuada para acoplarse o engranarse con el mencionado -al menos un- conector de transferencia de carga, de manera que la placa de unión está unida a la segunda barra de refuerzo, de manera que la primera barra de refuerzo y la segunda barra de refuerzo pueden empalmarse superponiendo la mencionada placa de unión sobre la primera barra de refuerzo y acoplando la mencionada -al menos una- abertura de la mencionada placa de unión con el mencionado -al menos un- conector de transferencia de carga.

Description

DESCRIPCIÓN
Empalme de placa de unión para barras de refuerzo de un monopolo
Campo de la invención
[0001] La presente solicitud está relacionada con los dispositivos para reforzar monopolos. Más específicamente, la presente invención incluye placas de unión que refuerzan las placas/barras unidas a los monopolos, de manera que las placas de unión incluyen orificios que se acoplan o engranan con bloques sueltos o soldados a las placas de refuerzo de los monopolos a fin de proporcionar una conexión positiva para transferir las cargas axiales entre las dos placas/barras de refuerzo.
Antecedentes de la invención
[0002] La industria de las telecomunicaciones inalámbricas lleva varios años creciendo de manera constante. Los consumidores siguen exigiendo dispositivos inalámbricos con una mayor cobertura, un acceso más rápido y una mayor funcionalidad. La aparición de los datos (además de la voz) ha puesto a prueba la capacidad de las redes actuales para soportar el aumento del tráfico, y los operadores inalámbricos están implementando antenas y equipos más nuevos, más grandes y más complejos para aumentar su capacidad. Esto afecta tanto a las instalaciones nuevas como a las ya existentes.
[0003] Las nuevas instalaciones están diseñadas para albergar los equipos más grandes y pesados, pero construir nuevas instalaciones es muy caro y normalmente se hace como último recurso y solo cuando hay que ampliar el área de cobertura. La práctica más habitual consiste en utilizar las instalaciones ya existentes y limitarse a sustituir los equipos y las antenas según sea necesario. Sin embargo, las instalaciones existentes no siempre están diseñadas para las cargas laterales en los equipos adicionales provocadas por la fuerza del viento, de modo que el monopolo de soporte debe aumentarse estructuralmente para permitir el funcionamiento de estas antenas y equipos más grandes.
[0004] Uno de los tipos más habituales de torres construidas en zonas urbanas densamente pobladas es el monopolo o antena monopolo. Estos monopolos suelen ser estructuras tubulares rectas, o cónicas y redondeadas, o con múltiples lados, y tienen un perfil o contorno muy pequeño, de modo que son más atractivos en lo que respecta a la aprobación de su ubicación y su distribución zonal. Sin embargo, también resulta más difícil ampliarlos o modificarlos estructuralmente, puesto que el empernado o atornillado de los elementos estructurales adicionales debe hacerse desde el exterior, ya que son demasiado estrechos para acceder desde el interior.
[0005] Uno de los métodos más comunes para reforzar estos monopolos consiste en añadir barras o placas planas a los 'planos o lados planos' de las estructuras con múltiples lados. Para las estructuras cilíndricas se utilizan conceptos similares. Si bien esto resulta bastante sencillo si se utilizan pernos o tornillos que pueden instalarse desde el exterior, la magnitud de las fuerzas que se observan en las barras o placas planas hace necesarias unas cantidades muy grandes de pernos en las conexiones de empalme situadas entre las barras o placas planas para la transferencia de carga(s). Por ejemplo, un empalme típico requiere el uso de dieciocho o más pernos de empalme por cada empalme de cada placa de refuerzo. Por consiguiente, un diseño para aumentar una placa de cuatro lados requeriría setenta y dos pernos en cada elevación de empalme. Reforzar un monopolo desde el suelo hasta una elevación de 120 pies (36,5 metros) puede requerir cinco o más empalmes, lo que supone más de cuatrocientos pernos y orificios para pernos que deben perforarse 'in situ' en el aire. Como cabría esperar, perforar orificios para pernos en el monopolo e instalar las mencionadas placas planas a alturas elevadas puede resultar muy costoso y requerir mucha mano de obra.
[0006] Mientras las redes inalámbricas sigan poniendo a prueba la capacidad estructural de las estructuras de los monopolos existentes, continuará el aumento o ampliación estructural de estas estructuras mediante soluciones de refuerzo que hagan uso de placas planas.
[0007] El documento US 7,905069 desvela un dispositivo para reforzar un monopolo que comprende conectores de cizallamiento por tracción y pernos de cizallamiento.
Resumen de la invención
[0008] La presente invención proporciona dispositivos para reforzar un monopolo, tal y como se especifica en las reivindicaciones anexas.
[0009] En una realización opcional, un dispositivo incluye diversas placas o barras de refuerzo, y cada una de ellas tiene extremos y una superficie. Cada una de las placas o barras de refuerzo incluye al menos uno o dos conectores de transferencia de carga unidos a la barra de refuerzo, cerca de al menos uno de los extremos. Los conectores de transferencia de carga están unidos a las barras de refuerzo (por ejemplo, mediante soldadura). En una realización, los conectores de transferencia de carga están situados a lo largo de la superficie de la barra de refuerzo.
[0010] El dispositivo también incluye una placa de unión que tiene una o más aberturas con una forma adecuada para engranarse con los conectores de transferencia de carga. De esta manera, las barras de refuerzo adyacentes pueden empalmarse superponiendo la placa de unión sobre las barras de refuerzo y acoplando o engranando las aberturas de la placa de unión con los conectores de transferencia de carga (también denominados 'bloques de cizallamiento') de cada barra de refuerzo adyacente. En una realización opcional, el empalme o conexión de acoplamiento entre las aberturas de la placa de unión y los conectores de transferencia de carga puede ser un ajuste por interferencia o ajuste de apriete, como un ajuste a presión o un ajuste de fricción, tal y como se entienden habitualmente estos términos en el campo de la ingeniería mecánica.
[0011] En una realización opcional, el dispositivo también puede incluir una placa de cubierta que está colocada de tal manera que cubre las aberturas de la placa de unión y, al mismo tiempo, está acoplada con los conectores de transferencia de carga.
Breve descripción de las ilustraciones
[0012]
FIG. 1 es una vista en perspectiva elevada de un poste o monopolo y una placa de unión ensamblada de acuerdo con una realización de la presente invención;
FIG 2 es una vista en perspectiva elevada de una placa de unión ensamblada de acuerdo con una realización de la presente invención;
FIG 3 es una vista en perspectiva desmontada elevada de una placa de unión de acuerdo con una realización de la presente invención;
FIG 4 es una vista en perspectiva elevada de un monopolo y una placa de unión ensamblada de acuerdo con una realización de la presente invención;
FIG 5 es una vista en perspectiva desmontada elevada de una placa de unión de acuerdo con una realización de la presente invención;
FIG 6 es una vista en perspectiva elevada de un monopolo y una placa de unión ensamblada de acuerdo con una realización de la presente invención;
FIG 7 es una vista en perspectiva elevada de un monopolo y una placa de unión ensamblada de acuerdo con una realización de la presente invención;
FIG 8 es una vista en perspectiva desmontada elevada de una placa de unión de acuerdo con una realización de la presente invención.
Descripción
[0013] A continuación se hará referencia a las figuras, en las que las partes iguales o similares se designan mediante números iguales o similares. La presente invención es un sistema para reforzar un monopolo que incluye múltiples barras de refuerzo 100, 101. En las Figuras 1-8, cada barra de refuerzo 100, 101 incluye una sección de placa alargada y plana, aunque la forma y las dimensiones de las barras de refuerzo 100, 101 pueden variar. Tal y como se ilustra en las figuras, las secciones de la placa de las barras de refuerzo 100, 101 tienen unas dimensiones y una forma adecuadas para colocarse a lo largo de la superficie de un monopolo 200. Por ejemplo, si el monopolo 200 tiene una sección transversal poligonal, la sección de la placa de las barras de refuerzo 100, 101 puede ser plana. En otros ejemplos en los que el monopolo 200 tiene una forma diferente, por ejemplo una sección transversal cilíndrica, la sección de la placa de las barras de refuerzo puede tener una forma diferente.
[0014] Las barras de refuerzo 100, 101 se fijan o aseguran al monopolo 200, opcionalmente mediante pernos u otros elementos de fijación 108. Tal y como se explica con más detalle más adelante, las barras de refuerzo 100, 101 están unidas entre sí para reforzar el monopolo, tanto si las barras de refuerzo están sometidas a fuerzas de compresión como si están sometidas a fuerzas de tensión.
[0015] Las barras de refuerzo 100, 101 también incluyen conectores de transferencia de carga 105 (también denominados 'bloques de cizallamiento'). En las Figuras 1-5, los conectores de transferencia de carga son rectangulares. Sin embargo, los conectores de transferencia de carga 105 pueden ser cuadrados o triangulares. Asimismo, aunque las Figuras 1-8 muestran dos conectores de transferencia de carga 105 por cada barra de refuerzo 100, 101, puede incluirse cualquier cantidad de uno o más conectores de transferencia de carga 105. Asimismo, la colocación a lo largo de la barra de refuerzo 100, 101 puede adoptar cualquier forma o patrón. Por ejemplo, en las Figuras 1-8, los conectores de transferencia de carga 105 están alineados a lo largo del eje largo de las barras de refuerzo 100, 101. Sin embargo, debe entenderse que esto es meramente ilustrativo, ya que se contempla que los conectores de transferencia de carga 105 puedan colocarse en cualquier ubicación y con cualquier patrón.
[0016] Los conectores de transferencia de carga 105 que se ilustran en las Figuras 1-8 están unidos a las barras de refuerzo 100, 101. En las Figuras 1-5, los conectores de transferencia de carga 105 están unidos a la superficie de las barras de refuerzo 100, 101. En las Figuras 6-8, los conectores de transferencia de carga 105 encajan en las aberturas 106 de una barra de refuerzo 100. Tal y como se explica con más detalle más adelante, los conectores de transferencia de carga 105 transfieren cargas entre las barras de refuerzo contiguas o adyacentes 100, 101 del sistema de refuerzo. Por consiguiente, en las Figuras 1-8 los conectores de transferencia de carga 105 están ubicados cerca de un extremo (Figuras 4-8) o de ambos extremos (Figuras 1-3) de cada barra de refuerzo 100, 101. Sin embargo, se contempla que, de manera adicional o alternativa, los conectores de transferencia de carga 105 puedan colocarse a lo largo de la superficie de las barras de refuerzo 100, 101 y lejos de los extremos de las barras de refuerzo 100, 101. De nuevo, se contempla que en las barras de refuerzo 100, 101 pueda proporcionarse cualquier cantidad de conectores de transferencia de carga 105 distribuidos de cualquier manera. En las Figuras 1 -5, los conectores de transferencia de carga 105 están unidos a la superficie de las barras de refuerzo 100, 101, por ejemplo mediante soldadura, o bien pueden ser parte integral de las barras de refuerzo 100, 101. En las Figuras 6-8, se contempla que los conectores de transferencia de carga 105 puedan encajar en las aberturas 106 de cada barra de refuerzo 100, 101 que se ha de conectar.
[0017] Una placa de unión 102 recubre el empalme o conexión entre las barras de refuerzo 100, 101.
[0018] La placa de unión 102 incluye aberturas 106 que se engranan con los conectores de transferencia de carga 105. Las aberturas 106 pueden engranarse o acoplarse con los conectores de transferencia de carga 105 mediante un ajuste de interferencia (también conocido como 'ajuste de fricción' o 'ajuste a presión', tal y como se entienden estos términos en el campo de la ingeniería mecánica). De manera alternativa, el empalme o conexión de acoplamiento entre las aberturas 106 y los conectores de transferencia de carga 105 puede ser un ajuste más flojo u holgado, por ejemplo un ajuste de transición o un ajuste móvil. La placa de unión 102 sirve para transferir cargas entre las barras de refuerzo adyacentes 100, 101 a través de la interfaz de las aberturas 106 y los conectores de transferencia de carga 105. Bajo carga(s), las aberturas 106 de la placa de unión 102 se apoyan contra los conectores de transferencia de carga 105 de una o ambas barras de refuerzo subyacentes 100, 101, o viceversa, reforzando así el monopolo 200. Más específicamente, cuando el monopolo 200 se ve sometido a fuerzas o momentos de flexión, se crean fuerzas de compresión o tensión longitudinal en las barras de refuerzo 100, 101. Estas fuerzas se transfieren entre las barras de refuerzo 100, 101 a través de los conectores de transferencia de carga 105 y las aberturas 106 de la placa de unión 102 que se conectan a los conectores de transferencia de carga 105.
[0019] En las Figuras 1-3, la placa de unión 102 puede incluir aberturas 106 que se acoplan con los conectores de transferencia de carga 105 de ambas barras de refuerzo que han de conectarse 100, 101. En las Figuras 4-8, la placa de unión 102 puede estar soldada a (o unida a, sujeta a, o integrada de cualquier otra manera en) una barra de refuerzo 100 con aberturas 106 para acoplarse con los conectores de transferencia de carga 105 de la otra barra de refuerzo 101 que ha de conectarse. Tal y como puede apreciarse, la placa de unión 102 puede unirse (por ejemplo, soldarse, fijarse, sujetarse o similares) a la barra de refuerzo 100 en el taller antes de la instalación, sobre el terreno durante la instalación, o en cualquier otro momento.
[0020] En las Figuras 1-5, una placa de cubierta 103 cubre la placa de unión 102 que conecta entre sí las barras de refuerzo adyacentes 100, 101. La placa de cubierta 103 puede estar sujeta a la placa de unión 102 mediante tornillos pasadores 104, como un Hollo-Bolt™ de tipo HB u otros tipos de tornillos pasadores, de manera que estos pernos no están pensados para resistir ninguna de las fuerzas de compresión o tensión longitudinal, sino simplemente para asegurar el conjunto de la estructura.
[0021] Durante su uso, las barras de refuerzo 100, 101 pueden asegurarse a un monopolo 200 usando pernos u otros tornillos pasadores 108 que pasan a través de la barra de refuerzo 100, 101 y llegan hasta el interior del monopolo 200. Las barras de refuerzo 100, 101 adyacentes pueden asegurarse entre sí colocando una placa de unión 102 sobre las barras de refuerzo 100, 101 adyacentes, de manera que las aberturas 106 de la placa de unión 102 están alineadas con los conectores de transferencia de carga 105 de las barras de refuerzo 100, 101 subyacentes. La placa de unión 102 se asegura a las barras de refuerzo 100, 101 acoplando las aberturas 106 a los conectores de transferencia de carga 105. Tal y como se ilustra en las Figuras 1-3, la placa de unión 102 puede acoplarse con los conectores de transferencia de carga 105 de ambas barras de refuerzo adyacentes 100, 101 a través de las aberturas 106 de la placa de unión 102. De manera alternativa, tal y como se ilustra en las Figuras 4 y 5, la placa de unión 102 puede asegurarse a una de las barras de refuerzo 100, por ejemplo soldando en el taller -o sobre el terreno- la placa de unión 102 a la barra de refuerzo 100, y acoplarse a los conectores de transferencia de carga 105 de una barra de refuerzo adyacente 101 a través de las aberturas 106 de la placa de unión 102.
[0022] Refiriéndonos de manera general a las Figuras 1-5, un perno 104 asegura la placa de unión 102 a una o ambas barras de refuerzo subyacentes 100, 101.
[0023] Puede asegurarse una placa de cubierta 103 sobre la placa de unión 102 para cubrir las aberturas 106 y los conectores de transferencia de carga 105 acoplados. En una de estas disposiciones, un tornillo pasador 104 asegura entre sí la placa de cubierta 103, la placa de unión 102 y las barras de refuerzo 100, 101.
[0024] El uso de la placa de unión 102 permitiría una mayor estandarización de las piezas, pues solo se necesitarían unos pocos diseños de placas de unión para empalmar adecuadamente barras de refuerzo 100, 101 con muchas formas y tamaños. Además, la placa de unión 102 podría utilizarse en muchos tipos de estructuras de monopolos, como turbinas eólicas, postes tubulares, postes escalonados, postes cónicos o similares. Asimismo, usar la placa de unión 102 resultaría más estético, ya que minimizaría el número de tornillos o pernos utilizados en los empalmes. La instalación finalizada parecería más bien una barra de refuerzo continua conectada a la estructura del monopolo. Por lo tanto, la presente invención pretende reducir la cantidad de perforaciones necesarias para empalmar las placas de refuerzo para acelerar así la instalación de las placas de refuerzo de los monopolos y reducir el coste de ampliar y reforzar los monopolos.
[0025] Si bien se han mostrado y descrito diversas realizaciones de la presente invención, debe entenderse que la presente invención está sujeta a numerosas modificaciones y cambios sin apartarse por ello del alcance de las reivindicaciones incluidas en el presente documento.

Claims (12)

REIVINDICACIONES
1. Un dispositivo para reforzar un monopolo, que comprende:
diversas barras de refuerzo colocadas para asegurarse a una superficie del monopolo, de manera que cada una de las mencionadas barras de refuerzo tiene una superficie, de manera que las diversas barras de refuerzo comprenden una primera barra de refuerzo (100) y una segunda barra de refuerzo (101) y de manera que la primera barra de refuerzo incluye al menos un conector de transferencia de carga (105) colocado a lo largo de la superficie de la primera barra de refuerzo, de manera que el -al menos un- conector de transferencia de carga es rectangular, cuadrado o triangular; y
una placa de unión (102) que tiene al menos una abertura (106) con una forma adecuada para acoplarse o engranarse con el mencionado -al menos un- conector de transferencia de carga, de manera que la placa de unión está unida a la segunda barra de refuerzo, de manera que la primera barra de refuerzo y la segunda barra de refuerzo pueden empalmarse superponiendo la mencionada placa de unión sobre la primera barra de refuerzo y acoplando la mencionada -al menos una- abertura de la mencionada placa de unión con el mencionado -al menos un- conector de transferencia de carga.
2. El dispositivo de la reivindicación 1, que además comprende una placa de cubierta colocada para cubrir la mencionada -al menos una- abertura de la mencionada placa de unión mientras está acoplada con el mencionado -al menos un- conector de transferencia de carga.
3. El dispositivo de la reivindicación 1, de manera que el mencionado empalme o acoplamiento entre la mencionada -al menos una- abertura de la mencionada placa de unión y el mencionado -al menos un- conector de transferencia de carga es un ajuste de interferencia.
4. El dispositivo de la reivindicación 1, de manera que el mencionado -al menos un- conector de transferencia de carga está soldado a la primera barra de refuerzo.
5. El dispositivo de la reivindicación 1, de manera que el mencionado -al menos un- conector de transferencia de carga es parte integral de la primera barra de refuerzo.
6. El dispositivo de la reivindicación 1, de manera que la primera barra de refuerzo incluye al menos un conector de transferencia de carga cercano a al menos un extremo de la primera barra de refuerzo.
7. El dispositivo de la reivindicación 1, de manera que el mencionado -al menos un- conector de transferencia de carga se recibe o aloja en una abertura de la mencionada superficie de una de las mencionadas barras de refuerzo.
8. Un dispositivo para reforzar un monopolo, que comprende:
diversas barras de refuerzo dispuestas a lo largo de una superficie del monopolo, de manera que cada una de las mencionadas barras de refuerzo tiene dos extremos y una superficie, de manera que las diversas barras de refuerzo comprenden una primera barra de refuerzo (100) y una segunda barra de refuerzo (101) y de manera que la primera barra de refuerzo incluye al menos un conector de transferencia de carga (105) unido a la misma cerca del extremo de la mencionada primera barra de refuerzo, de manera que el -al menos un- conector de transferencia de carga es rectangular, cuadrado o triangular; y
una placa de unión (102) que está unida a la segunda barra de refuerzo y que tiene aberturas (106) con una forma adecuada para acoplarse con el mencionado -al menos un- conector de transferencia de carga unido a la primera barra de refuerzo, de manera que la primera barra de refuerzo y la segunda barra de refuerzo pueden empalmarse superponiendo la mencionada placa de unión sobre la primera barra de refuerzo y acoplando las mencionadas aberturas de la mencionada placa de unión con el mencionado -al menos unconector de transferencia de carga.
9. El dispositivo de la reivindicación 8, que además comprende una placa de cubierta colocada para cubrir las mencionadas aberturas de la mencionada placa de unión mientras está acoplada con cada uno de los mencionados -al menos un- conectores de transferencia de carga de la primera barra de refuerzo.
10. El dispositivo de la reivindicación 8, de manera que el mencionado empalme o acoplamiento entre las mencionadas aberturas de la mencionada placa de unión y cada uno de los mencionados conectores de transferencia de carga es un ajuste de interferencia.
11. El dispositivo de la reivindicación 8, de manera que cada uno de los mencionados -al menos un- conectores de transferencia de carga está soldado a la primera barra de refuerzo.
12. El dispositivo de la reivindicación 8, de manera que cada uno de los mencionados -al menos un- conectores de transferencia de carga es parte integral de la primera barra de refuerzo.
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