JP2017525877A - 光起電力プラント及び熱ソーラープラントのための既製コンクリート表面基礎設立システム並びにその実施のための方法 - Google Patents

Abstract

熱ソーラープラント及び光起電力プラントの実施のための基礎設立システムであって、下方板（２）、上部の長手中央リブ（３）によって構成され、長手中央リブの上部から出ているコンクリート柱（４）を有する、補強されたか又は初期応力を与えられた既製コンクリートで作られた部品（１）を有する、システム。基礎設立を実施するための方法であって：補強されたか又は初期応力を与えられたコンクリートのパネル（１）を予め製作する段階（１３）、表面の上に砂床（１２）を広げる段階（１４）、砂床（１２）の上に部品（１）を置く段階（１５）、パネル（１）の下方板（２）の上を、柱（４）の上方基準マークまで粒状材料（１１）で満たす段階（１６）、柱（４）の内側に、支持構造（９）を置く段階（１７）、支持構造を押し込み（１８）、モルタルを使用して存在している空洞を満たす段階（１９）、を含む、方法。

Description

本発明は、小石若しくは砂利を有する地面、非常に固い地面又は化学的危険を有する地面のような、地面の中に打ち込まれるソリューションが使用できない土地でプラントが実施される場合の、熱ソーラープラント及び光起電力プラントの実施のための既製コンクリート基礎設立システムに関する。

本発明の対象である既製コンクリートで作られた基礎設立システムは、その上部から長手リブが出ている下方板によって形成される既製コンクリート要素によって形成される。その長手リブから今度は、好ましくは中空の断面を有する柱が出ており、その柱は、支持構造のための固定具として働く。その最終的な位置に既に設置されたこの既製コンクリート要素は、回転及び摺動する場合により大きな安定性を得るため、組み立て品の重量を増大させバラストで安定させるために、粒状材料で満たされる。この充填は、コンクリート柱の上方基準マークの高さを決して超えない。

この新たな基礎設立は、この種類の構造のための伝統的な基礎設立の実施の費用を大幅に低減し、完成時間を大幅に改善すること、並びに地面の地形に依存する支持構造の高さ変化を単純且つ経済的に解決することを意図する。

大半の場合において、熱ソーラープラント及び光起電力プラントは、積み重ねられたコンクリートソリューション又は地面の中に打ち込まれた金属プロファイルを通じてそれらの加重を地面に伝える軽金属構造によって構成される。

地球の地質工学がそれを阻むか又はその実施を高価にする（非常に固い地面、スラッジの出現等）を原因として、又は多くの場合において有害であり適切に封止され、孔をあけられることができない尾鉱沈澱池上にソーラープラントが実施されることを原因としてのいずれかで、金属プロファイルが地面の中に積み重ねられるか又は打ち込まれることができない場合がある。

前述の場合のための伝統的な基礎設立ソリューションは、埋め込まれたか、半分埋め込まれたか又は表面上の、“その場での（in situ）”補強されたコンクリート（鉄筋コンクリート（hormigon armado））の板（losas）の実施であり、その上にソーラーパネルの支持構造が乗る。

これらの構造は、小さな軸方向の加重を伝えるが、主に風及び地震に起因する有意な水平方向の加重を伝えず、基礎の小さな動きに対して非常に敏感である。それは、太陽の放射線に対するミラー及びパネルの方向に変化を生じさせ、その変化は、プラントの熱収率を顕著に低下させることになる。

基礎が滑ることを防止するために、板は非常に重くなくてはならず、従って大量のコンクリートを有し、結果として、規制に準じた最小量を満たす必要性に起因して大量の鉄を有する。この全ては、この種類のソリューションの費用を有意に増大させる。

この種類のソリューションの一つの他の欠点は、それは、コンクリートが“その場で”注がれることを必要とし、通常、この種類のソーラープラントは如何なるコンクリート生産地からも遠くに設置されることである。そのことは、それを製造することを困難且つ高価にする。

尾鉱沈澱池の上の土地において“その場で”コンクリートを注ぐことに関する一つの追加的な課題はセメントローリーの大きな重量であり、沈み込むか、又はこれらの池を破壊するかも知れない。

既製基礎設立ソリューションを提供することにおける、この種類の設置の最も大きな課題は、各支持構造の高さが異なり、各要素をその対応する高さに予め製作することを可能にするような、正確な寸法が前もってほとんど知られていないことである。本発明はこの点を解決する。なぜなら、既製コンクリート要素と同様に、全ての支持構造が互いに同じ高さを有することができ、この基礎が有する空洞に起因して、単純な固定システムを用いて支持構造の最大寸法が調節されることができるからである。

出願人は、この種類のソーラープラントのための他の表面基礎設立システムについて知っている。

そのようなものとして、例えば、西国実用新案出願公開第１０６４０２８号明細書が知られており、それは、長方形の断面を有する中身の詰まった（中空でない）コンクリート板によって形成されたソーラープラントのための既製基礎設立ソリューションを提示する。このソリューションは沢山の鉄及びコンクリートを要求し、重い重量が取り扱われなければならないので、その輸送及び取り扱いが高価である。

仏国特許出願公開第２６８７７０４号明細書は、続いて“その場で”補強フレームと共にコンクリートで固められる薄い壁を有する、既製コンクリート型枠に基づく基礎設立を提示する。

同じ著者による既製基礎設立システムは、西国特許出願第Ｐ２０１３３０５２９号（西国特許出願公開第２４２７４３１号明細書）であるが、それは支持構造の高さ調節を解決しない。

他の知られている特許は特開平１０−３０６４５７号であり、それは薄壁鉄構造を提示するが、それは、この種類の作業のために必要とされる高さの差を解決せず、また化学的攻撃（硫酸塩等）、湿度等に起因して、その耐久性を著しく損なうことにもなる。

最後に、西国特許出願公開第２３９５０９９号明細書は、型枠、及び続いて“その場で”コンクリートで固めることの使用による熱ソーラープラントのための基礎設立を記述する。

伝統的な基礎設立を含む、前述の基礎設立を上回る本発明の利点は以下の通りである。

‐事前に全ての要素が予め製作されるので、“その場で”注がれるコンクリートが要求されない。この種類のソーラープラントは通常、如何なるコンクリート生産地からも遠くに設置され、そのことは、コンクリートの製造を困難且つ高価にするので、この利点は根本的である。

‐コンクリートが“その場で”注がれる必要がないため、沈み込むかも知れず又はこれらの池を破壊するかも知れない重いローリー（セメントミキサー）が、通過しなくてもよい。

‐予め製作される断面の面積（及び従って体積）が、“その場”の板よりも遥かに小さいので、大量のコンクリート及び鉄が節約される。体積がより小さいので、補強（鉄筋）の量が大きく低減される。

‐既製要素の断面がそれを非常に軽量にするので、その実施のために大型の輸送又は持ち上げ手段が要求されない。

‐それは、二つの根本的な理由に起因して、水平方向の動きに対して高い抵抗性をもたらす：第一の理由は、地面とコンクリートとの間の摩擦係数を増大させるために、既製要素の板の下面が意図的に高い粗度を有することであり、第二の理由は、この種類の基礎設立が必要とする追加の重量が、例えば掘削に由来する土壌それ自体のような、コンクリートよりも遥かに経済的な非抵抗性材料を通じて達成されることである。

‐それは、側方のリブの配置に起因して、作業中に補強することの必要性なく、埋め込まれたか、半分埋め込まれたか又は完全に表面上の基礎設立が実施されることを可能にする。

‐事前に全ての要素が予め製作されるので、それは、実施の速度を大規模に向上させる。

‐それは、概して金属の支持構造が地面と接触することを防止し、従ってその構造的耐久性を増大させる。

‐それは、既製要素の柱の内側にその構造をより多く又はより少なく挿入することによって、地面の寸法に関して支持構造のために必要な異なる複数の高さを可能にする。

西国実用新案出願公開第１０６４０２８号明細書 仏国特許出願公開第２６８７７０４号明細書 西国特許出願公開第２４２７４３１号明細書 特開平１０−３０６４５７号 西国特許出願公開第２３９５０９９号明細書

本発明は、ソーラープラント及び光起電力プラントの構造のための既製コンクリート基礎設立ソリューションを提示する。

この種類のプラントにおける支持構造は、基礎の上のおおよそ等距離の垂直支持部を有するモジュール式であることに資する。各モジュールは、その対応する基礎設立板に固定された、出願人らが支持構造と呼ぶ一連の垂直な柱を通じてその荷重を地面に伝える。各モジュールは、その独立した基礎設立板に固定される。

本特許の対象である基礎設立システムは、下方板（losa inferior）によって構成された、補強されたか（armado）又は初期応力を与えられた（pretensado）コンクリートで作られた既製部品（una pieza prefabricada）によって形成されており、その下方板はその上部にリブが付けられており、リブから、中空且つ変化する断面を有する柱が出ている（sale）。

その最終の位置に既に設置されたこの既製コンクリート要素は、回転及び摺動する場合により大きな安定性を得るため、組み立て品の重量を増大させバラストで安定させるために、粒状材料で満たされる。それ自体掘削に由来して引き出された材料が、この目的を果たしてもよい。

既製パネルと地面との間の摩擦係数を増大させるために、それは、その下面に粗仕上げを有してもよい。

同じ様に、既製パネルの下方板は、パネルと地面との間の正確な接触を確認するための穿孔を有してもよい。

その構造的耐久性を損なわないために、支持構造が地面と決して接触しないように、この充填は、柱の最大高さを決して超えない。

支持構造は、中空の柱の内側に収容され、柱内に作られた貫通する棒、貫通穴、及び先にドリルで穴開けされた支持構造を用いて、取り決められた高さに配置される。柱への支持構造の最終的な固定は、続いて存在している空洞をモルタルで満たすことによって解決される。

本発明の一つの重要な詳細は、柱の中空な断面の特徴的な形状にあり、それは、拡大部又は狭窄部を作り出すために、柱の高さに沿ってより大きいものからより小さいものに、又はより小さいものからより大きいものに変化する。それは、二つの主な態様を可能にする：支持構造の軸方向の引張荷重及び／又は圧縮荷重に関して、コンクリート柱と充填モルタルとの間の完全なはめ込みを達成し、両方の物体の間の摺動を防止し、支持構造がその最終的な固定の前に回転又は旋回することを可能にする。それは、くさび（cunas）及び続くモルタルの充填によって実行される。

この基礎設立を実施するための方法は、以下の段階を（etapas）含む：
‐補強されたか又は初期応力を与えられたコンクリートで作られた既製部品を予め製作する（prefabricacion）段階、
‐掘削ベースの上、又は直接的に表面の上に砂床を広げる（extendido）段階、
‐砂床の上に既製部品を置く（colocacion）段階、
‐既製部品の下方板の上を、コンクリート柱（pilar de hormigon）の上方基準マークの最大限まで粒状材料（material granular）で満たす（relleno）段階、
‐中空の柱（pilar hueco）の内側に、前もって孔をあけられた支持構造を置き、コンクリート柱の反対側の面の穴を通して挿入された棒又はボルトを用いてその高さを固定する段階、及び
‐コンクリート柱の内壁に対して、支持構造を押し込み（acunado）、続いて存在している穴をモルタルで満たす段階。

本明細書において提供される記述を完全にするために、及びその特徴をより容易に理解可能にすることを助ける目的のために、本明細書には一組の図面が添付されており、図面には、例示の目的であって限定の目的でなく、以下が表示されている。
本発明の基礎設立システムの部分を形成する中空の柱を有する、既製部品の斜視図を示す。 本発明の基礎設立システムの部分を形成する中空の柱を有する、既製部品の断面を示す。 本発明の対象である、その組み立て品における基礎設立システムの断面を示す。 中身の詰まった柱を有する既製部品の例の斜視図を示す。 支持構造によって伝えられる引張荷重及び圧縮荷重が吸収されることを可能にする、中空の柱の内側の狭窄部を示す。

図３は、その組み立て品におけるシステムの断面を示す。システムは、その上部から長手中央リブ（３）が出ている下方板（２）並びにその上の空洞、及び中空の断面を有する柱（４）によって構成された、補強されたか又は初期応力を与えられたコンクリートの既製部品（１）によって形成されている。

その最終の位置に既に設置されたこの既製コンクリート要素は、回転及び摺動する場合により大きな安定性を得るため、組み立て品の重量を増大させバラストで安定させるために、粒状材料（１１）で満たされる。それ自体掘削に由来して引き出された材料が、この目的を果たしてもよい。その構造的耐久性を損なわないために、支持構造（８）が地面と決して接触しないように、この充填は、柱（４）の最大高さを決して超えない。

支持構造は、中空の柱の内側に収容され、柱（４）内に作られた貫通する棒（７）、貫通穴（６）及び支持構造（８）を用いて、取り決められた高さに配置される。柱への支持構造の最終的な固定は、続いて存在している空洞をモルタル（９）で満たすことによって解決される。

図２は、コンクリート柱の内部の中空の狭窄部（５）が見られることができる、既製コンクリート部品（１）の断面を示す。このようにして、支持構造の軸方向の引張荷重及び／又は圧縮荷重に関して、コンクリート柱（４）と充填モルタル（９）との間の完全なはめ込みを達成し、且つ／或いは、両方の物体の間の摺動を防止する。

既製部品と地面との間の摩擦係数を増大させるために、それは、その下面に粗仕上げを有してもよい。

同じ様に、既製部品の下方板は、パネルと地面との間の正確な接触を確認するための穿孔（６）を有してもよい。

図４は、柱が中身の詰まった断面を有する場合における、コンクリート部品の斜視図を示す。この場合において、支持構造は柱（４）頂部の上に固定され、支持構造（８）の取り付けを容易にするために金属プレート（１０）又は固定具が組み込まれている。

この基礎設立を実施するための方法は、以下の段階を含む：
‐補強されたか又は初期応力を与えられたコンクリートで作られた既製部品（１）を予め製作する段階、
‐掘削ベースの上、又は直接的に表面の上に砂床を広げる段階、
‐砂床（１２）の上に既製部品を置く段階、
‐既製部品の下方板（２）の上を、コンクリート柱（４）の上方基準マークの最大限まで粒状材料（１１）で満たす段階、
‐中空の柱の内側に、前もって孔をあけられた支持構造（８）を置き、コンクリート柱の反対側の面の穴（６）を通して挿入された棒（７）又はボルトを用いてその高さを固定する段階、及び
‐コンクリート柱の内壁に対して、支持構造を押し込み、続いて存在している穴をモルタル（９）で満たす段階。

Claims (11)

1. 熱ソーラープラント及び光起電力プラントの実施のための基礎設立システムであって、
   当該基礎設立システムは、長手中央リブを有する下方板によって構成された、補強されたか又は初期応力を与えられた既製コンクリートで作られた部品によって形成されており、前記長手中央リブの上部から、コンクリート柱が出ている、
   基礎設立システム。
2. 前記コンクリート柱の断面は、中空である、請求項１に記載の熱ソーラープラント及び光起電力プラントの実施のための基礎設立システム。
3. 中空の前記柱の内部の断面は、前記柱の内部に拡大部又は狭窄部を作り出すために、前記柱の高さに沿ってより大きいものからより小さいものに、又はより小さいものからより大きいものに変化する、請求項１又は請求項２に記載の熱ソーラープラント及び光起電力プラントの実施のための基礎設立システム。
4. 前記中央リブに対して平行な長手リブが、前記下方板の長手端の上部から出ている、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の熱ソーラープラント及び光起電力プラントの実施のための基礎設立システム。
5. 前記の既製要素の下面は、粗仕上げを有する、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の熱ソーラープラント及び光起電力プラントの実施のための基礎設立システム。
6. 中空の前記コンクリート柱は反対側の面に位置付けられた二つの穴を有し、中空な前記柱の内側に収容される支持構造を配置することが可能であるように、前記穴を通して棒が挿入され、続いて存在している空洞をモルタルで満たす、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の熱ソーラープラント及び光起電力プラントの実施のための基礎設立システム。
7. 前記コンクリート柱は、中身の詰まった断面を有する、請求項１に記載の熱ソーラープラント及び光起電力プラントの実施のための基礎設立システム。
8. 前記コンクリート柱は、支持構造の取り付けを容易にするために組み込まれた金属プレート又は固定具を有する、請求項７に記載の熱ソーラープラント及び光起電力プラントの実施のための基礎設立システム。
9. 既製パネルの前記下方板は、前記パネルと地面との間の正確な接触を確認するための穿孔を有する、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の熱ソーラープラント及び光起電力プラントの実施のための基礎設立システム。
10. 前記下方板及び前記中央リブは、前記コンクリート柱の高さを超えることなく、粒状材料で満たされている、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の熱ソーラープラント及び光起電力プラントの実施のための基礎設立システム。
11. 熱ソーラープラント及び光起電力プラントの実施のための基礎設立方法であって、当該方法は、
    ‐補強されたか又は初期応力を与えられたコンクリートで作られた既製部品を予め製作する段階、
    ‐掘削ベースの上、又は直接的に表面の上に砂床を広げる段階、
    ‐前記砂床の上に既製部品を置く段階、
    ‐前記既製部品の下方板の上を、コンクリート柱の上方基準マークの最大限まで粒状材料で満たす段階、
    ‐中空の前記柱の内側に、前もって孔をあけられた支持構造を置き、前記コンクリート柱の反対側の面の穴を通して挿入された棒又はボルトを用いてその高さを固定する段階、及び
    ‐前記コンクリート柱の内壁に対して、前記支持構造を押し込み、続いて存在している穴をモルタルで満たす段階、
    を含む、方法。
    

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