PARA SU FABRICACIÓN

DESCRIPCION

CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCION

La presente invención se refiere a una armadura asimétrica para dar resistencia a los pilotes empleados en la construcción de muros de contención. Es también objeto de la presente invención, una máquina para la fabricación de dicha armadura asimétrica.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION

Son conocidas las armaduras de pilotes consistentes en una pluralidad de barras de refuerzo longitudinales, extendidas de extremo a extremo del pilote, de acero con diámetro constante y colocadas en la armadura manteniendo una separación constante entre ellas, y unos medios de refuerzo transversales, fijados a dichas barras de refuerzo longitudinales, consistentes en una pluralidad de barras en forma de anillo, cercos circulares, repartidas equidistantes entre ellas por toda la longitud del pilote; otros medios de refuerzo transversal empleados consisten en una barra dispuesta en espiral sobre las barras de refuerzo longitudinales.

También son conocidas armaduras para pilotes asimétricas, por ejemplo, la mostrada por el documento de patente ES 2344050, publicado el 12 de enero de 2012, que comprende unos elementos toroidales o helicoidales en cuya parte interior se encuentran fijadas, de forma perpendicular a los mismos, una serie de barras paralelas entre si que poseen diámetros distintos y mantienen una separación no constante entre dichas barras.

Esta solución de la patente ES 2344050 permite reducir la cantidad de material que se emplea en la fabricación de la armadura, manteniendo o mejorando las características de resistencia al empuje del pilote. Sin embargo, debido a la diferencia de diámetro de las barras longitudinales, durante su transporte, almacenamiento, normalmente apilamiento horizontal, izado y montaje para su colocación, la armadura puede sufrir deformaciones por aplastamiento en la zona de las barras longitudinales de menor diámetro.

Es decir, durante la manipulación, almacenamiento, izado y montaje, la distribución del peso propio de la armadura y la capacidad resistente de sus barras también es asimétrica, por lo que la hélice o espiral soportará un peso mayor donde se sitúen las barras de mayor diámetro y la armadura será más débil donde se sitúen las barras de menor diámetro. Esta circunstancia hace que la armadura pueda aplastarse en cualquiera de los procesos citados. Además, por el hecho de combinar diámetros de barras longitudinales, el interior de la armadura no formará una circunferencia sino que será una forma irregular, lo que complica aún más las soluciones previstas mediante refuerzos desde el interior de la armadura.

Por su parte, el documento de patente EP 0035477, publicado el 9 de septiembre de 1981, muestra una máquina para la fabricación de una armadura de un pilote que comprende unos cabezales que albergan y soportan los extremos de una pluralidad de barras de refuerzo longitudinal, un dispositivo de deposición de una barra de refuerzo transversal y unos medios de soldadura para soldar las barras de refuerzo longitudinal y la barra de refuerzo transversal depositada en espiral sobre dichas barras de refuerzo longitudinal.

La solución propuesta por el documento EP 0035477, tiene la desventaja de que la barra de refuerzo transversal se va enrollando en las barras de refuerzo longitudinal según va rotando la estructura conformada por los cabezales que albergan y sostienen a dichas barras longitudinales, es decir, que la extracción de la barra en espiral de la tómbola en la que está enrollada se hace por el tiro al girar las barras longitudinales.

Es decir, durante la fabricación automatizada en máquina, son las propias barras longitudinales dispuestas en unos cabezales de la máquina las que, mediante la unión a la barra transversal y el giro y avance, ejercen la fuerza necesaria para tirar de la barra transversal que está dispuesta en rollo sobre una tómbola giratoria. Cuanto mayor sea el diámetro de la barra transversal, mayor es la tensión que transmite a las barras longitudinales en el proceso de extracción y arrastre de la barra transversal.

En las armaduras asimétricas citadas dicho tiro hace que se aplaste la estructura por la zona de las barras de menor diámetro, con lo que hace inviable la fabricación industrializada de dichas armaduras mediante la máquina citada.

Por tal razón, se requiere diseñar una armadura que, aun cuando incluya barras de refuerzo longitudinales de diámetros diferentes, no sufra deformaciones por aplastamiento ni durante su transporte, almacenamiento, izado y montaje, ni durante su fabricación. DESCRIPCION DE LA INVENCION

A la vista de lo anteriormente enunciado, la presente invención se refiere a una armadura asimétrica para pilotes de contención y una máquina para su fabricación .

El objeto de la invención es una armadura asimé trica que resista los esfuerzos a que se ven sometidas dichas armaduras antes de colocarse en su disposición definitiva para ser envueltas de hormigón o similar y 1 máquina para su fabricación. Por el hecho de ser asimé trica, la armadura será más débil donde se sitúen las barras de menor diámetro. Esta debilidad hace que la armadura pueda aplastarse durante su manipulación, almacenamiento, izado y montaje, asi como durante su fabricación. El problema técnico a resolver es dotar a dicha armadura de elementos que proporcionen la citada resistencia evitando su aplastamiento.

La armadura asimétrica para pilotes de contención comprende una pluralidad de barras longitudinales dispuestas de forma paralela entre si, cuyos extremos se disponen formando una circunferencia, y unos medios de refuerzo transversal rodeando exteriormente a las barras longitudinales en varias vueltas, con lo que dichas barras y dichos medios conforman un volumen cilindrico.

Al menos dos barras longitudinales poseen diáme- tros distintos y al menos dos barras longitudinales están fijadas a los medios de refuerzo transversal.

Caracteriza a la armadura el que además compren- de unos primeros medios interiores de refuerzo fijados interiormente a las barras longitudinales.

Cuando al menos dos barras longitudinales poseen diámetros distintos se habla de asimetría en la armadura. Este es un término utilizado en este campo de la técnica y se refiere a que no existe simetría para cualquier eje diametral a la sección de armadura o, lo que es lo mismo, cualquier plano diametral a la armadura. Es decir, aunque para un eje o plano se pueda dar una simetría de barras si para otro no ocurre se habla de asimetría. En particular, cuando ocurre simetría para un único eje o plano concreto se habla de bisime- tría en este campo de la técnica.

La máquina para ensamblar la armadura asimétrica citada comprende unos cabezales que albergan y soportan los extremos de una pluralidad de barras longitudinales, un dispositivo de deposición de los medios de refuerzo transversal y unos medios de soldadura para soldar las barras longitudinales y la barra de refuerzo transversal depositada sobre dichas barras.

Caracterizada a la máquina el que además comprende una tómbola sobre la que se enrolla la barra de refuerzo transversal y unos medios de extracción de la barra de refuerzo transversal que realizan el esfuerzo de arrastre de la misma, de manera que se evita dicho esfuerzo sobre las barras longitudinales y la consiguiente deformación de las mismas.

Así, se obtiene una armadura asimétrica que resuelve el problema expuesto con la ventaja de mantener la configuración asimétrica deseada a la vez que aúna la resistencia de las armaduras simétricas habituales, tanto durante su manipulación, almacenamiento, que suele ser por apilamiento horizontal, izado y montaje, como durante su fabricación.

BREVE DESCRIPCION DE LAS FIGURAS

Se complementa la presente memoria descriptiva, con un juego de figuras, ilustrativas del ejemplo preferente y nunca limitativas de la invención.

La figura 1 muestra una sección de la armadura en la que las barras longitudinales se disponen en una capa y los primeros medios interiores de refuerzo son un anillo escalonado.

La figura 2 muestra una sección de la armadura en la que las barras longitudinales se disponen en una capa y los primeros medios interiores de refuerzo son dos anillos parciales unidos por soldadura.

La figura 3 muestra una sección de la armadura en la que las barras longitudinales se disponen en una capa, uniéndose entre si barras longitudinales de distinto diámetro y los primeros medios interiores de refuerzo son un anillo.

La figura 4 muestra una sección de la armadura en la que las barras longitudinales se disponen en una capa y los primeros medios interiores de refuerzo son un anillo excéntrico.

La figura 5 muestra una sección de la armadura en la que las barras longitudinales se disponen en dos capa superpuestas, uniéndose entre si barras longitudinales de distinto diámetro y los primeros medios interiores de refuerzo son un anillo. La figura 6 muestra una sección de la armadura en la que las barras longitudinales se disponen en dos capas superpuestas, uniéndose entre si barras longitudinales de distinto diámetro y los primeros medios interiores de refuerzo son dos anillos parciales unidos por soldadura .

La figura 7 muestra una sección de la armadura en la que las barras longitudinales se disponen en dos capas superpuestas, uniéndose entre si barras longitudinales de distinto diámetro y los primeros medios interiores de refuerzo son un anillo excéntrico.

La figura 8 muestra una sección de la armadura en la que las barras longitudinales se disponen en dos capas, separadas por los primeros medios interiores de refuerzo que son un anillo.

La figura 9 muestra una sección de la armadura en la que las barras longitudinales se disponen en dos capas, separadas por los primeros medios interiores de refuerzo que son dos anillos parciales unidos por soldadura .

La figura 10 muestra una sección de la armadura que es simétrica respecto a la figura 9 representando que ésta corresponde a una longitud de la armadura mientras que la de la figura 10 corresponde a otra longitud de la armadura, presentando asi asimetría longitudinal .

La figura 11 muestra una sección de la armadura en la que las barras longitudinales se disponen en dos capas, separadas por los primeros medios interiores de refuerzo que son un anillo excéntrico.

La figura 12 muestra una sección de la armadura en la que las barras longitudinales se disponen en dos capas, separadas por los primeros medios interiores de refuerzo que son un anillo, e interiormente a la segunda capa de barras longitudinales se disponen unos segundos medios interiores de refuerzo que también son un anillo.

La figura 13 muestra una sección de la armadura en la que las barras longitudinales se disponen en dos capas, separadas por los primeros medios interiores de refuerzo que son un anillo, e interiormente a las segunda capa de barras longitudinales se disponen unos segundos medios interiores de refuerzo que son dos anillos parciales unidos por soldadura.

La figura 14 muestra una sección de la armadura en la que las barras longitudinales se disponen en dos capas, separadas por los primeros medios interiores de refuerzo que son dos anillos parciales unidos por alambre, e interiormente a las segunda capa de barras longitudinales se disponen unos segundos medios interiores de refuerzo que son un anillo.

La figura 15 muestra una sección de la armadura en la que las barras longitudinales se disponen en dos capas, separadas por los primeros medios interiores de refuerzo que son un anillo, e interiormente a las segunda capa de barras longitudinales se disponen unos segundos medios interiores de refuerzo que son un anillo excéntrico .

La figura 16 muestra un detalle de un tramo en zeta dispuesto por el interior de la armadura. La figura 17 muestra una armadura con una cabeza en uno de sus extremos siendo los medios de refuerzo transversal unos cercos circulares.

La figura 18 muestra una armadura con una cabeza en uno de sus extremos siendo los medios de refuerzo transversal una barra en espiral.

La figura 19 muestra una vista en perspectiva de una máquina en la que los medios de extracción son unos rodillos en el dispositivo de deposición.

La figura 20 muestra una vista en perspectiva de una máquina en la que los medios de extracción son un motor en la tómbola.

EXPOSICIÓN DETALLADA DE LA REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN

A la vista de lo anteriormente enunciado, la presente invención se refiere a una armadura asimétrica para pilotes de contención y una máquina para su fabricación .

La armadura asimétrica para pilotes de contención comprende una pluralidad de barras longitudinales (1) dispuestas de forma paralela entre si, cuyos extremos se disponen formando una circunferencia, y unos medios de refuerzo transversal (2) rodeando exteriormen- te a las barras longitudinales (1) en varias vueltas, con lo que dichas barras (1) y dichos medios (2) conforman un volumen cilindrico (3), al menos dos barras longitudinales (1) poseen diámetros distintos y al menos dos barras longitudinales (1) de igual o distinto diáme- tro están fijadas a los medios de refuerzo transversal (2) .

Cuando al menos dos barras longitudinales (1) poseen diámetros distintos la armadura presenta una estructura asimétrica pues el diagrama de resistencia no es simétrico ya que los esfuerzos que puede soportar dependen de sobre qué sección de la armadura se actúa. Todas las figuras muestran armaduras asimétricas y, en concreto, las figuras 2 a 12 y 14 a 15 muestran armaduras bisimétricas .

La distancia entre las barras longitudinales (1) puede ser la misma, es decir, se disponen equidistantes, o pueden ir cambiando, asi como presentar en una armadura combinaciones de equidistancia entre unas barras y diferente distancia entre otras. Por ejemplo, puede apreciarse en la figura 1 donde las tres barras inferiores son equidistantes mientras que el resto están a diferentes distancias entre si, también en la figura 2, donde las cinco barras de la izquierda son equidistantes y las ocho de la derecha no lo son.

La armadura además comprende unos primeros medios interiores de refuerzo (4) fijados interiormente a las barras longitudinales (1) . Asi mismo, la armadura puede comprender además al menos una cabeza (5) consistente en que entre dos vueltas contiguas de los medios de refuerzo transversal (2) hay una distancia menor en al menos un tramo de la armadura que en el resto de la misma .

En algunas ocasiones los primeros medios interiores de refuerzo (4) son suficientes para dotar de resistencia a la armadura, sin embargo, en otras ocasio- nes puede ser necesario combinar los primeros medios interiores de refuerzo (4) con la cabeza (5) para que la armadura adquiera la resistencia adecuada a los diámetros de barras (1) utilizadas.

La cabeza (5) es un tramo cuyas vueltas hacen el mismo efecto que los primeros medios interiores de refuerzo (4) porque la distancia entre las vueltas es menor que en los medios de refuerzo transversal (2) y, por lo tanto, en ese tramo la resistencia es mayor que en el resto de la armadura.

Por sencillez, en las figuras 1 a 15 se representan secciones de diferentes configuraciones de armaduras, pero en cualquiera de ellas puede incluirse una o varias cabezas (5) a lo largo de la armadura.

Opcionalmente, las barras longitudinales (1) están dispuestas en una capa por el interior de los medios de refuerzo transversal (2), como puede apreciarse en las figuras 1 a 4. Con el término "capa" se quiere referir a una disposición en la que sólo unas barras longitudinales (1) se encuentran en contacto con los medios de refuerzo transversal (2) considerando una sección de la armadura.

Otra opción, como se representa en las figuras 5 a 7, es que las barras longitudinales (1) estén dispuestas en dos capas, una superpuesta a la otra, es decir, unas barras longitudinales (1) se encuentran en contacto con los medios de refuerzo transversal (2) mientras otras no se encuentran en contacto con los mismos. A los primeros medios interiores de refuerzo (4) se fijan algunas de las barras longitudinales (1) . También, el término "capa" puede interpretarse como la disposición de barras longitudinales (1) cuyo centro sigue aproximadamente la misma circunferencia, siendo cualquier variación menor al radio de la barra más pequeña. Esto se aprecia con claridad en la figura 3, donde dos barras de diferente tamaño están unidas y por la razón de dicha diferencia de tamaño los centros de las mismas siguen circunferencias de radio diferente, pero la diferencia es menor al radio de la barra menor, pues cuando ya es igual es cuando estaría una barra superpuesta a la otra, como en la figura 5.

Dentro de que las barras longitudinales (1) están dispuestas en una capa, interiormente a los primeros medios interiores de refuerzo (4), se pueden disponer barras longitudinales (1) en otra capa, como se muestra en las figuras 8 a 11. Opcionalmente a esta disposición, se pueden añadir unos segundos medios de refuerzo (6) interiores a la segunda capa de barras longitudinales (1), como en las figuras 12 a 15. Dicho de otra manera, las barras longitudinales (1) se disponen en dos capas, separadas dichas capas por los primeros medios interiores de refuerzo (4)

Opcionalmente, en cualquiera de las configuraciones anteriores, los primeros y segundos medios interiores de refuerzo (4, 6) son un cerco, circular en las figuras pero podría tener otra forma dependiendo de la armadura: cuadrada, pentagonal, etc., bien continuo (4.1, 6.1) como en las figuras 3 a 5, 7 a 8, 12, 14 y 15, o bien escalonado (4.2) como en la figura 1. Pero en ocasiones, dicho cerco no puede conformarse para adaptarse correctamente a las barras longitudinales (1) . Por ello, los primeros y segundos medios interiores de refuerzo (4, 6) se configuran como dos cercos parciales (4.3, 6.2) interiores de refuerzo, los cuales se unen en sus extremos (4.4, 6.4) mediante unos medios de fijación

(4.5, 6.5), como se aprecia en las figuras 2, 6, 9, 10, 13 y 14.

La manera de unir estos extremos (4.4, 6.4) puede ser cualquiera, aunque se ha demostrado como ventajosa la manera en la que los extremos (4.4, 6.4) se solapan y se fijan entre si mediante unos medios de fijación (4.5, 6.5) consistentes en un cordón de soldadura o un tramo de alambre (4.6) .

Atendiendo a la disposición de los primeros y segundos medios interiores de refuerzo (4, 6) pueden ser coaxiales entre si, como en las figuras 1 a 3, 5 a 6, 8 a 10, 12 a 14, mientras que alguno de dichos medios puede disponerse de manera excéntrica (4.7, 6.3) respecto al otro, como en las figuras 4, 7, 11 y 15.

Como se ha citado, la opción de incluir una o más cabezas (5) en cualquier posición de la armadura no queda limitada por ninguna configuración y es útil tanto cuando hay una capa de barras longitudinales (1) como cuando hay dos, y tanto cuando hay unos primeros medios interiores de refuerzo (4) cuando también hay unos segundos (6), y cualquier combinación entre ellos. La cabeza (5) es una manera de reforzar la estructura de la armadura cuando las barras no son suficientes y hay riesgo de aplastamiento en las secciones más débiles.

Los medios de refuerzo transversal (2) y la cabeza (5) son, a la vez y para una misma armadura, cercos o una barra en espiral. En la figura 17 se muestra una configuración en la que se utilizan cercos, y en la figura 18 la misma configuración en la que se utiliza una barra en espiral. Los cercos continuos mostrados en la figura 17 son barras circulares unidas a tope en sus extremos, pero es más habitual que sus extremos se solapen como se ha explicado para los primeros y segundos medios interiores de refuerzo (4, 6) .

Hasta ahora se ha citado la asimetría de la disposición de las barras longitudinales (1) en una sección de la armadura, sin embargo existe otra asimetría denominada longitudinal en la que al menos una barra longitudinal (1) es más corta que la longitud total de la armadura. Un caso particular y usual es cuando unas barras (1) desde un extremo de la armadura llegan hasta una longitud de la armadura, y a partir de esa longitud hay otras barras (1) diferentes; es como si en un tramo de la armadura el volumen cilindrico (3) es uno y en otro tramo dicho volumen es otro, debido a que hay diferentes barras longitudinales (1) .

Además, como opción de refuerzo, entre barras longitudinales (1) se pueden colocar tramos en zeta (7) como se representa en la figura 16. Dichos tramos en zeta se disponen normalmente por el interior de la armadura y cada extremo se une a una barra longitudinal (1) distinta, por ejemplo por soldadura, en algunas ocasiones a barras diametralmente opuestas, y dicho extremo también se apoya en la barra de refuerzo transversal ( 2 ) .

Como puede verse en las figuras 19 y 20, la máquina para ensamblar una armadura asimétrica según se ha explicado comprende unos cabezales (8) que albergan y soportan los extremos de una pluralidad de barras longitudinales (1), un dispositivo de deposición (9) de los medios de refuerzo transversal (2) y unos medios de soldadura, no mostrados en las figuras, para soldar las barras longitudinales (1) y los medios de refuerzo transversal (2) depositados sobre dichas barras (1) .

La máquina además comprende una tómbola (10) sobre la que se enrollan los medios de refuerzo transversal (2) y unos medios de extracción (11) de los medios de refuerzo transversal (2) que realizan el esfuerzo de arrastre de los mismos, de manera que se evita dicho esfuerzo sobre las barras longitudinales (1) y la consiguiente deformación de las mismas.

Una opción es que los medios de extracción (11) sean rodillos (11.1) dispuestos en el dispositivo de deposición (9) movidos mediante un motor, no mostrado en las figuras y de cualquier tipo conocido, como eléctrico o hidráulico, mientras que otra opción es que los medios de extracción (11) sean un motor (11.2) dispuesto en la tómbola (10), normalmente un motor de tipo eléctrico.

Los medios de refuerzo transversal (2) y la cabeza (5) normalmente son una barra, bien dispuesta en cercos, como en la figura 17, bien en espiral, como en las figuras 18 a 20. Como dichos medios (2) en barra se extraen de la tómbola (10), se cortan mediante unos medios de corte para configurar los cercos o la espiral, por ejemplo, no mostrados dichos medios de corte en las figuras, pues pueden ser un aparejo de la máquina o un útil que manualmente maneja un operario.

A continuación se exponen unos ejemplos de realización de la armadura asimétrica.

Ejemplo 1

Armadura de 2 metros de diámetro y 12 metros de longitud en la que los medios de refuerzo transversal (2) son una barra en espiral (2) con diámetro de 16 mm y el diámetro de las barras longitudinales (1) es de 32 mm en un primer grupo (1.1) de 20 barras ocupando 1/3 de la sección y de 16 mm en un segundo grupo (1.2) de 26 barras ocupando 2/3 de la sección. Las barras longitudinales (1) se distribuyen en una máquina con 72 cabezales (8) .

La rigidización de esta armadura se lleva a cabo poniendo cabezas (5) de tres vueltas cada 1,5 metros. Esto es debido a que la espiral (2) tiene un diámetro suficientemente grueso respecto al peso de la armadura y su geometría.

Otra opción de rigidización consiste en cabezas (5) de tres vueltas cada 3 metros y anillos parciales interiores de refuerzo (4.3) cada 3 metros.

Ejemplo 2

Armadura de 1,4 metros de diámetro y 12 metros de longitud en la que los medios de refuerzo transversal

(2) son una barra en espiral con diámetro de 12 mm y el diámetro de las barras longitudinales (1) es de 32 mm en un primer grupo (1.1) de 28 barras ocupando 1/2 de la sección, y de 12 mm en un segundo grupo (1.2) de 17 barras ocupando los huecos que quedan entre las barras

(1) del primer grupo (1.1), de manera que quedarían 8 barras (1) de 12 mm en un lado y otras 9 barras (1) de 12 mm en el otro lado. Las barras longitudinales (1) se distribuyen en una máquina con 48 cabezales (8) .

La rigidización de esta armadura se lleva a cabo poniendo cabezas (5) de tres vueltas cada 3 metros con un anillo interior de refuerzo (4.1) que sólo tocaría a las barras longitudinales (1) de 32 rom. Ejemplo 3

Armadura de 0,8 metros de diámetro y 12 metros de longitud en la que los medios de refuerzo transversal

(2) son una barra en espiral con diámetro de 10 mm y el diámetro de las barras longitudinales (1) es de 32 mm en un primer grupo (1.1) de 5 barras ocupando 1/3 de la sección en una primera capa y una segunda capa con otras 5 barras y de 12 mm en un segundo grupo (1.2) de 11 barras ocupando 2/3 de la sección. Las barras longitudinales (1) se distribuyen en una máquina con 16 cabezales

(8) .

La rigidización de esta armadura se lleva a cabo con unos primeros medios interiores de refuerzo (4) en anillo cada 2,5 metros ya que se requiere para poder unir la segunda capa de 32 mm que se soldará en esos primeros medios. Los anillos pueden ser de una sola pieza escalonado (4.2) o parciales unidos (4.3) . Estos anillos parciales (4.3) unidos se comportan mejor ante la rigidización ya que tocan a todas las barras longitudinales (1) . En el caso de anillo de una sola pieza (4.2) se necesitan cabezas de barra en espiral (5) cada 3 metros, mientras de cada 2 metros cuando los anillos son parciales (4.3) .