CAMPO TÉCNICO

La presente invención está relacionada con el campo técnico de los sistemas de cimentación prefabricada a base de pilotes prefabricados metálicos y de concreto.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

En la actualidad la cimentación de estructuras (por ejemplo las naves industriales) están sujetas a un proceso extenso para poder determinar la estructura de cimentación correspondiente, lo cual radica en el empleo excesivo de recursos humanos y materiales .

El estado de la técnica referido a la cimentación de estructuras con pilotes prefabricados no anticipa las características técnicas que conforman al pilote metálico prefabricado y al pilote de concreto prefabricado de la presente invención.

Para el pilote metálico prefabricado, el estado de la técnica no anticipa su estructura la cual se encuentra libre del empleo de otro tipo de materiales, es decir, para el pilote metálico prefabricado de la presente invención únicamente se emplean placas de acero A-36 de diferente espesor y con un peralte específico.

Respecto al pilote de concreto prefabricado, a pesar de que el estado de la técnica anticipa estructuras en las cuales se emplean varillas y anillos para confinar dichas varillas (por ejemplo la inform ación divulgada en https://www.theconstrucfioncivn.orq/precasf -concrete- , la estructura específica que conforma al pilote de concreto prefabricado de la presente invención no se encuentra anticipado. De igual manera, respecto a su geometría final, el estado de la técnica muestra estructuras que contemplan de manera general características que pudieran considerarse similares (por ejemplo CN 201 7941 62U) ; sin embargo, no corresponden a la técnica referida a pilotes prefabricados.

BREVE DESCRI PCIÓN DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a pilotes prefabricados, los cuales pueden ser de acero o de concreto, dichos pilotes prefabricados facilitarán el proceso de cimentación y armado de las estructuras que van a soportar, lo anterior debido a su diseño estructural específico y a los materiales que los componen.

De igual forma, los pilotes prefabricados de la presente solicitud, a través de su diseño estructural específico, permite que tengan las características distintivas de ser armable, desarmable, transportable, reutilizable y más rápido de ensamblar en el sitio de cimentación.

BREVE DESCRI PCIÓN DE LOS DI BUJOS

La figura 1 , muestra una proyección del ensamble de la estructura principal del pilote métalico prefabricado de la presente invención.

La figura 2, muestra la estructura principal del pilote metálico prefabricado de la presente invención .

La figura 3, muestra las dimensiones de las placas (1 a) y (1 b) del pilote metálico prefabricado de la presente invención .

La figura 4, muestra la pieza (103) del pilote metálico prefabricado de la presente invención .

La figura 5, muestra una vista superior de la pieza ( 103) fijada en la estructura principal del pilote metálico prefabricado de la presente invención.

La figura 6, muestra la base (1 04) del pilote metálico prefabricado de la presente invención.

La figura 7, muestra el pilote metálico prefabricad o de la presente invención.

La figura 8, muestra una vista superior del pilote metálico prefabricado de la presente invención.

La figura 9, muestra una vista de la estructura principal y la geometría final del pilote de concreto prefabricado de la presente invención.

La figutra 10, muestra una vista isométrica de la estructura principal del pilote de concreto prefabricado de la presente invención.

La figura 1 1 , muestra una vista lateral de la estructura principal del pilote de concreto prefabricado de la presente invención.

La figura 1 2, muestra una vista isométrica de la estructura de la ménsula del pilote de concreto prefabricado de la presente invención. La figura 13, muestra una vista lateral de la estructura de la ménsula del pilote de concreto prefabricado de la presente invención.

La fig ura 14, muestra una vista isométrica de todas las estructuras del pilote de concreto prefabricado de la presente invención.

La figura 15, muestra un elemento para anclaje que se utilizará en el pilote de concreto prefabricado de la presente invención.

La figura 1 6, muestra una vista lateral de todas las estructuras y dos de los cuatro elementos para anclaje del pilote de concreto prefabricado de la presente invención.

La figura 17, muestra otra vista lateral de las estructuras y dos de los cuatro elementos para anclaje del pilote de concreto prefabricado de la presente invención.

La figura 18, muestra una vista lateral del pilote de concreto prefabricado de la presente invención.

La figura 1 9, muestra las dimensiones del pilote de concreto prefabricado de la presente invención.

La figura 20, muestra otra vista isométrica de las dimensiones del pilote de concreto prefabricado de la presente invención.

La fig ura 21 , muestra la vista final del pilote de concreto prefabricado de la presente invención.

DESCRI PCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

La presente invención se aplica en un sistema de cimentación prefabricada en donde previamente se han realizado las siguientes actividades: a. el estudio de mecánica de suelos; b. la nivelación y terminación de los trabajos de terracerías necesarias; c. el trazo de los ejes del proyecto para identificar la ubicación en el suelo de dónde se colocarán los pilotes prefabricados.

A continuación de mencionarán las características técnicas estructurales que conforman los pilotes prefabricados de la presente solicitud.

Pilote Metálico Prefabricado

El pilote métalico prefabricado (100) se compone de una placa (101a) y una placa (101b), cada una de ellas tiene 30 cm de peralte y 0.9525 cm [3/8"] de espesor; en su parte inferior, cada una de dichas placas (101a) y (101b) cuentan con un bisel o chaflán de 15 cm el cual, por su geometría, permite un mejor desplazamiento del pilote metálico prefabricado (100) al momento que se realice el proceso de hincado. Dicho bisel o chaflán tiene una proyección de 40 cm en la parte inferior de cada una de las placas (101a) y (101b).

La dimensión total en el eje "Y" de las placas (101a) y (101b) está en un rango de 2 m a 8 m, y en el eje "X" es de 30 cm.

Una placa (102) se dispone entre el costado interior medio de la placa (101a) y el costado interior medio de la placa (101b), de tal manera que dicha placa (102) queda fijada mediante soldadura entre las placas (101a) y (101b), dicha placa (102) tiene 28.10 cm de peralte y 0.9525 cm [3/8"] de espesor.

Las placas (101a), (101b) y (102) comparten las mismas dimensiones en el eje "X" y "Y", de igual manera, dichas placas (101a), (101b) y (102) son hechas de acero A-36 con un espesor de 0.9525 cm [3/8"]·

Una pieza (103) conformada por las placas (103a), (103b), (103c) y (103d), tiene la función de recibir los muros de la estructura que se va a construir, en una modalidad, estos muros son los muros prefabricados del Sistema Solana ®. Dicha pieza (103) es fijada por soldadura a través de la cara externa de la placa (103b) al extremo externo superior de la placa (101a), de tal manera que la placa (103d) se encuentra en el mismo eje que la placa (102).

Las placas (103a), (103b) y (103c) comparten las mismas dimensiones de 20 cm por 50 cm, fijándose de la siguiente manera: en los extremos transversales inferiores de las placas (103a) y (103b) se fijan por soldadura a los extremos transversales correspondientes de la placa (103c), resultando en una pieza en forma de "U" cuadrada. En el área interna media de las placas (103a), (103b) y (103c), se fija por soldadura la placa (103d), la cual tendrá una dimensión igual en el eje "X" a la placa (103c). Las placas (103a), (103b), (103c) y (103d) son de acero A-36 de 0.635 cm [1/4"] de espesor.

Una base (104) se acopla al extremo superior de las placas (101a), (101b) y (102), de tal manera que los extremos superiores de las placas (101a) y (101b) determinan los vértices de la forma de la base (104), dicha base (104) se compone de una placa de acero A-36 de 1.27 cm [1/2"] de espesor y tiene una dimensión de 30 cm de ancho por 30 cm de largo. La base (104) además comprende los orificios (104a), (104b), (104c) y (1 04d) los cuales se encuentran ubicados de manera próxima a sus cuatro vértices, estos orificios servirán para que posteriormente a través de ellos se puedan acoplar tornillos los cuales sujetarán la columna que soportará el pilote metálico prefabricado .

El pilote metálico prefabricado (100) en una modalidad de 2 m de longitud tiene una capacidad última de carga estructural de 169.84 toneladas, una capacidad última de carga por punta de 0.49 toneladas, una capacidad última a la tensión por fricción lateral de 8.54 toneladas, una capacidad total de 6.77 toneladas , una capacidad de carga última a la tensión o extracción de 6.50 toneladas y 1 .1 1 toneladas de capacidad de carga lateral.

El pilote metálico prefabricado (1 00) en una modalidad de 4 m de longitud tiene una capacidad última de carga estructural de 1 20.22 toneladas, una capacidad última de carga por punta de 0.49 toneladas, una capacidad última a la tensión por fricción lateral de 17.08 toneladas, una capacidad total de 13.1 8 toneladas, una capacidad de carga última a la tensión o extracción de 13.01 toneladas y 4.46 toneladas de capacidad de carga lateral.

El pilote metálico prefabricado (100) en una modalidad de 6 m de longitud tiene una capacidad última de carga estructural de 67.59 toneladas, una capacidad última de carga por punta de 0.49 toneladas, una capacidad última a la tensión por fricción lateral de 25.62 toneladas, una capacidad total de 19.58 toneladas , una capacidad de carga última a la tensión o extracción de 19.51 toneladas y 10.03 toneladas de capacidad de carga lateral. El pilote metálico prefabricado (1 00) en una modalidad de 8 m de longitud tiene una capacidad última de carga estructural de 30.1 8 toneladas, una capacidad última de carga por punta de 0.49 toneladas, una capacidad ú ltima a la tensión por fricción lateral de 34.1 6 toneladas, una capacidad total de 25.99 toneladas , una capacidad de carga última a la tensión o extracción de 26.02 toneladas y 17.86 toneladas de capacidad de carga lateral.

En el ANEXO A de la presente solicitud de patente se encuentran las hojas de cálculo para el pilote metálico prefabricado (100) en las modalidades mencionadas, a través de las cuales se soporta el efecto técnico inesperado del pilote metálico prefabricado ( 100) mediante las capacidades descritas.

Pilote de Concreto Prefabricado

De conformidad con las figuras 9, 1 0 y 1 1 el pilote de concreto prefabricado (200) se compone de una geometría final (A) de colado en concreto, la cual en su interior consta de las varillas longitudinales (201 a) , (201 b) , (201 c) , (201 d) , (201 e), (201 f) , (201 g) y (201 h) de acero de 1 .905 cm [3/4"] de diámetro, dichas varillas se confinan a través de los anillos de varillas (202a) , (202b) , (202c) , (202d) , (202e) , (202f) , (202g) , (202h) , ( 202 i ) , ( 202j ) , (202k), (202I) y (202m) de acero de 0.9525 cm [3/8"] de diámetro, dichos anillos de varilas tienen una separación de 15 cm entre cada uno de ellos. Las varillas (201 a) , (201 b), (201 c), (201 d) , (201 e) , (201 f ) , (201 g ) y (201 h) cuentan en su extremo inferior con un quiebre el cual está confinado mediante el anillo de varilla (202m) formando una geometría semi prismática inversa al momento del colado de concreto. El pilote de concreto prefabricado (200) cuenta en su parte superior con una estructura de ménsula conformada por los anillos de varilla (203a) , (203b) , (203c) y (203d) de acero de 0.9525 cm [3/8"] de diámetro, confinando a las varillas de acero (204a) , (204b) , (204c) y (204d) de 1 .905 cm [3/4"] de diámetro que sirven como el refuerzo principal de dicha ménsula; como un refuezo complementario se integran las varillas (205a) , (205b) , (205c) , (205d) , (205e) , (205f) , (205g) , (205h) y (205i) de 1 .905 cm [3/4"] de diámetro.

En la figura 1 5, se muestra un elemento para anclaje (206) , el cual consta de un redondo liso (206.1 ) de 2.54 cm [1"] de diámetro y 1 m de longitud, en su extremo superior cuenta con una cuerda (206.2) de 1 5 cm a través de la cual se enrosca una tuerca de fijación (206.3) ; en la parte inferior del redondo liso (206.1 ) se ubica una placa (206.4) de 1 0 por 10 cm de 0.79375 cm [5/16"] de espesor.

El pilote de concreto prefabricado (200) cuenta con cuatro elementos para anclaje (206) , los cuales son el elemento (206a) , (206b) , (206c) y (206d) , cada uno de dichos un elemento para anclaje están ahogados en el concreto que conforma el pilote de concreto prefabricado (200) en su geometría final A.

La ménsula del pilote de concreto prefabricado (200) , tiene una dimensión total en el eje "Y" de 35 cm por 54.5 cm en la cual en un área de 20 cm por 20 cm se encuentran los elementos para anclaje (206a) , (206b) , (206c) y (206d) ; la ménsula se proyecta 20 cm hacia abajo y posteriormente tiene una proyección a un desnivel de 1 0 cm por 20 cm de longitud. El pilote de concreto prefabricado (200) en una modalidad de 2 m de longitud tiene una capacidad última de carga estructural de 389.68 toneladas, una capacidad última de carga por punta de 8.07 toneladas, una capacidad ú ltima a la tensión por fricción lateral de 1 9.37 toneladas, una capacidad total de 20.58 toneladas, una capacidad de carga última a la tensión o extracción de 1 5.02 toneladas y 1 .1 1 toneladas de capacidad de carga lateral.

El pilote de concreto prefabricado (200) en una modalidad de 4 m de longitud tiene una capacidad última de carga estructural de 389.68 toneladas, una capacidad última de carga por punta de 8.07 toneladas, una capacidad última a la tensión por fricción lateral de 38.74 toneladas, una capacidad total de 35.1 1 toneladas, una capacidad de carga última a la tensión o extracción de 30.05 toneladas y 4.46 toneladas de capacidad de carga lateral.

El pilote de concreto prefabricado (200) en una modalidad de 6 m de longitud tiene una capacidad última de carga estructural de 389.68 toneladas, una capacidad última de carga por punta de 8.07 toneladas, una capacidad última a la tensión por fricción lateral de 58.1 1 toneladas, una capacidad total de 49.64 toneladas, una capacidad de carga última a la tensión o extracción de 45.07 toneladas y 1 0.03 toneladas de capacidad de carga lateral.

El pilote de concreto prefabricado (200) en una modalidad de 8 m de longitud tiene una capacidad última de carga estructural de 389.68 toneladas, una capacidad última de carga por punta de 8.07 toneladas, una capacidad última a la tensión por fricción lateral de 77.48 toneladas, una capacidad total de 64.16 toneladas, una capacidad de carga última a la tensión o extracción de 60.1 0 toneladas y 1 7.88 toneladas de capacidad de carga lateral.

En el ANEXO B de la presente solicitud de patente, se encuentran las hojas de cálculo para el pilote de concreto prefabricado (200) en las modalidades mencionadas, a través de las cuales se soporta el efecto técnico inesperado del pilote de concreto prefabricado (200) mediante las capacidades descritas.