WO2018037147A1 - Sistema para la realización de elementos resistentes en construcción - Google Patents

Sistema para la realización de elementos resistentes en construcción Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a new system for the realization of resistant elements in construction, such as walls, walls, partitions, slabs, jácenas, columns and the like. Background of the invention
  • the formwork is the molds formed with boards or sheets of metal, plastic, composite fiber, or an analogous material, in which the concrete is emptied until it sets, and which are usually disassembled later.
  • normally reinforced concrete elements are not originally designed to have aesthetic finish, be waterproof or house and integrate auxiliary facilities.
  • IInn tthhee iinn tthhee aaccttuuaalliiddaadd ccoonnssttrruucccciióónn ooff tthhee lliinneeaalleess eelleemmeennttooss ppllaannooss oo oo hhoorr ⁇ mmiiggóónn ssiimmiillaarr ,, oo ssee eemmpplleeaann mmoollddeess eennccooffrraaddooss ppeessaaddooss ttoo ddeebbeenn sseerr aajjuussttaaddooss yy uunniiddooss mm
  • the object of the present invention is a system for the realization of resistant elements in formwork construction, of new concept and functionality, which in essence is characterized by the characterizing part of the attached claim 1.
  • Fig. 1 is a perspective view of the first phase of 3D printing of the construction element, in this case constituted by a wall
  • Fig. 2 is a plan view of the wall of Fig. 1, once its erection is finished by 3D printing
  • Fig. 3 is an analogous view of Fig. 2, in which a space has been filled with a resistant element for setting, in this case, concrete or cement;
  • Figs. 4 to 7 are views of corresponding wall-type enclosures manufactured by the method of the present invention.
  • Figs. 8 to 1 1 are four sectional views of forged ones manufactured by the method of the present invention.
  • Figs. 12 and 13 are two sectional views corresponding to two pillars manufactured by the method of the present invention; and Figs. 14 to 16 are three sectional views corresponding to two roofs manufactured by the method of the present invention.
  • the method according to the present invention comprises the steps of:
  • the mold or formwork (10) is provided with hollow spaces (12) for housing elements of service facilities (9), such as water, electricity, gas and home automation.
  • the mold or formwork (10) is made of one of the following materials that is printed in 3D: fiberglass, polypropylene, nylon, carbon, ABS, composite resins, composite mortars, mixtures of the previous ones.
  • the resistant element (13) that is formed from the formwork (10) according to the method of the present invention is one selected from: wall or wall (15), forged (16), pillar (17), roof (18).
  • the setting material normally enters above the 3D printer (19) through a hopper (21), but it may be the case of various materials, such as fiberglass, polypropylene, nylon, carbon, ABS, resins compounds, compound mortars, etc., which are fed by other means.
  • Figs. Figs. 4 to 7 show four embodiments of walls and walls (15), manufactured according to the present invention.
  • Fig. Corresponds essentially to the example represented in Fig. 3, although adding the iron bars (2) typical of reinforced concrete.
  • Fig. 4 is an interior wall (15) that can be filled with any type of construction product (concrete, insulation, etc.) (3) with installations (9) and final termination side and side (7).
  • Fig. 5 is a wall (15), with structural function, which is formed by iron (2) and concrete insulation (8).
  • Fig. 6 is an interior wall (15) with installations (9) in which it is possible to introduce any type of insulation and with side and side terminations (7).
  • Fig. 7 is an inner wall (15) that is formed by reinforced iron (2) and reinforced concrete (3), which has a structural function, is terminated by a side (7) and has guides coupling on the other (4).
  • Figs. 8 to 1 four examples of embodiment of slabs (16), manufactured according to the present invention, are shown.
  • Fig. 8 is a unidirectional or reticular slab (18) of concrete (3) and irons (2), with guides (4), formed by a maliazo (1) and vault (5).
  • Fig. 9 is a unidirectional or reticular slab (16) of concrete (3) and iron (2), with the guides (4), with its insulation (6), formed by a jaw (1) and vault ( 5), also with facilities (9) and roof termination (stone, tile, etc.) (7).
  • Fig. 10 is a unidirectional or reticular slab (16) of concrete (3) and irons (2), formed by a maliazo (1) and vault (5) with roof termination (stone, tile, etc.) (7 ).
  • Fig. 1 1 is another type of concrete slab (16) and reinforcement iron (2), formed by a mailazo (1) and vault (5) with roof termination (stone, tile, etc.) (7).
  • Figs. 12 and 13 show two examples of embodiment of pillars (17), manufactured according to the present invention.
  • Fig. 12 is a concrete pillar (17) (3) with termination (stone, tile, etc.) (7).
  • Fig. 13 is a concrete pillar (17) (3) with installations (9) and with termination (stone, tile, etc.) (7).
  • Figs. 14, 15 and 16 show three examples of embodiment of dates (18), manufactured according to the present invention.
  • Fig. 14 is a roof (18) with insulation at the top, with external termination (7), in addition to coupling guides (4) and internal termination (7).
  • Fig. 15 is a roof (18) with upper and lower termination (7) and concrete insulation (8).
  • the formwork (10) is constituted by the upper top layer itself (7)
  • Fig. 16 is a flat roof (18) of concrete (3) and reinforcement irons (2), formed by a maliazo ( 1), vault (5) and insulation, with internal termination rior and exterior (7).

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Abstract

Método para ¡a realización de elementos resistentes en construcción. Comprende los pasos de: imprimir mediante una impresora 3D el molde o encofrado (10) de un elemento resistente, dejando un espacio (11) para ser rellenado con un material resistente (3) tal como cemento u hormigón; rellenar el espacio (11) de moldeo con dicho material resistente; mantener el molde (10) impreso mediante 3D in situ sin retirarlo, el cual ejerce de material de terminación de dicho elemento resistente (13), ya sea de acabado del paramento, guarnecido o enlucido del mismo.

Description

Sistema para la realización de elementos resistentes en construcción Sector técnico de la invención
La presente invención se refiere a un nuevo sistema para ¡a realización de elementos resistentes en construcción, tales como muros, paredes, tabiques, forjados, jácenas, columnas y similares. Antecedentes de la invención
En construcción, los encofrados son los moldes formados con tableros o chapas de metal, plástico, fibra compuesta, o de un material análogo, en los que se vacía el hormigón hasta que éste fragua, y que habitualmente se desmontan después.
En la actualidad, la ejecución de soluciones constructivas para elementos lineales o planos de hormigón armado, bien sea estructurales o de cerramientos, se resuelven mediante sistemas de encofrados de elementos prefabricados, que requieren costosos medios auxiliares y logísticos de eleva- ción y transporte así como verse complementados por sistemas de ejecución in situ para resolver ios acabados y encuentros, los cuales siguen siendo ineficientes por lo intensivo en mano de obra, medios materiales, utillaje de apeo y encofrado, etc. Por lo tanto, el encofrado presenta los problemas de ser una operación costosa, muy intensiva en mano de obra, dificultosa y peligrosa, pues se debe trajinar con elementos muy pesados.
Por otra parte, normalmente ios elementos de hormigón armado no están concebidos originalmente para tener acabado estético visto, ser impermeables o albergar e integrar instalaciones auxiliares. EEnn llaa aaccttuuaalliiddaadd,, eenn llaa ccoonnssttrruucccciióónn ddee eelleemmeennttooss ppllaannooss oo lliinneeaalleess ddee hhoorr¬mmiiggóónn oo ssiimmiillaarr,, ssee eemmpplleeaann mmoollddeess oo eennccooffrraaddooss ppeessaaddooss qquuee ddeebbeenn sseerr aajjuussttaaddooss yy uunniiddooss mmeeddiiaannttee uunn ggrraann nnúúmmeerroo ddee uuttiillllaajjeess yy eelleemmeennttooss aaddiicciioo-- 55 nnaalleess ddee eessttaabbiilliizzaacciióónn yy aarrrriioossttrraamm lleennttoo,, ssiieennddoo ttooddoo eessttee ssiisstteemmaa iinnddeeppeenn¬ddiieennttee yy aajjeennoo aall pprrooppiioo eelleemmeennttoo aa ccoonnssttrruuiirr,, ppuueessttoo qquuee ssee rreettiirraann yy rreeuuttiillii-- zzaann eenn ppoosstteerriioorreess ooppeerraacciioonneess ssiieennddoo ssuu vviiddaa úúttiill mmuuyy lliimmiittaaddaa..
LLaa pprreesseennttee iinnvveenncciióónn ttiieennee ppoorr ffiinnaalliiddaadd aappoorrttaarr uunnaa ssoolluucciióónn ssiimmuullttáánneeaa aa 1100 eesstotoss iinnccoonnvveenniieenntteess yy pprroobblleemmaass,, aaddeemmááss ddee aappoorrttaarr oottrraass vveennttaajjaass aaddiicciioo¬nnaalleess..
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15 A tal finalidad, el objeto de la presente invención es un sistema para la realización de de elementos resistentes en construcción encofrado, de nuevo concepto y funcionalidad, que en su esencia se caracteriza por la parte caracterizante de la reivindicación 1 adjunta.
20 En las reivindicaciones 2 y sucesivas se describen modos de realización preferidos del método de la presente invención.
Breve descripción de ios dibujos
25 A continuación, se hace la descripción detallada de formas de realización preferidas, aunque no exclusivas, del método para la realización de elementos resistentes en construcción objeto de la presente invención, para cuya mejor comprensión se acompaña de unos dibujos en los cuales se ilustra a modo de ejemplo no limitativo, formas de realización de la presente inven-
30 ción. En dichos dibujos: ¡a Fig. 1 , es una vista en perspectiva de ¡a primera fase de impresión 3D del elemento constructivo, en este caso constituido por una pared; la Fig. 2 es una vista en planta de la pared de la Fig. 1 , una vez finalizada su erección mediante impresión 3D; la Fig. 3 es una vista análoga de la Fig. 2, en la que un espacio ha sido rellenado con un elemento resistente de fraguado, en este caso, de hormigón o cemento;
Las Figs. 4 a 7 son sendas vistas de correspondientes cerramientos de tipo pared fabricados mediante el método de la presente invención;
Las Figs. 8 a 1 1 son cuatro vistas en sección de sendos forjados fabricados mediante el método de la presente invención;
Las Figs. 12 y 13 son dos vistas en sección correspondientes a sendos pilares fabricados mediante el método de la presente invención; y Las Figs. 14 a 16 son tres vistas en sección correspondientes a sendos techos fabricados mediante el método de la presente invención.
Descripción detallada de los dibujos En dichos dibujos puede apreciarse el modo operativo del método para la realización de paramentos y otros elementos resistentes (13; 15; 16; 17; 18) en construcción, en particular, aunque no exclusivamente, a partir de encofrados (10) para hormigón, hechos de materiales adecuados para formar parte del acabado o enlucido del paramento o elemento resistente (13; 15; 16; 17; 18) una vez fraguado el hormigón (3). Según puede apreciarse en especial en ¡as Figs. 1 a 3, el método de acuerdo con ¡a presente invención comprende los pasos de:
- imprimir mediante una impresora 3D (19) el molde o encofrado (10) de un elemento resistente (13; 15, 16, 17, 18), dejando un espacio de moldeo
(1 1 ) para ser rellenado con un material resistente (3) tai como cemento u hormigón (Fig. 1 );
- rellenar el espacio (1 1 ) de moldeo con dicho material resistente;
- mantener el molde (10) impreso mediante 3D in situ sin retirarlo, el cual ejerce de material de terminación de dicho elemento resistente (13), ya sea de acabado del paramento, guarnecido o enlucido del mismo. El molde o encofrado (10), está dotado de unos espacios huecos (12) para el alojamiento de elementos de instalaciones (9) de servicios, tales como agua, electricidad, gas y domótica.
El molde o encofrado (10) están fabricados de uno de los siguientes materia- les que es impreso en 3D:: fibra de vidrio, polipropileno , nylon, carbono, ABS, resinas compuestas, morteros compuestos, mezclas de ¡os anteriores.
El elemento resistente (13) que se forma a partir del encofrado (10) según ei método de ¡a presente invención es uno seleccionado de entre: pared o mu- ro (15), forjado (16), pilar (17), techo (18).
El material de fraguado normalmente entra por arriba de la impresora 3D (19) a través de una tolva (21 ), pero puede darse el caso de materiales diversos, tales como fibra de vidrio, polipropileno , nylon, carbono, ABS, resi- ñas compuestas, morteros compuestos, etc., que se alimenten por otros medios. En las Figs. Las Figs, 4 a 7 se muestran cuatro ejemplos de realización de paredes y muros (15), fabricados según la presente invención. La Fig. se corresponde esencialmente con el ejemplo representado en la Fig, 3, aun- que añadiendo las barras de hierro (2) propias del hormigón armado. la Fig. 4 es una pared interior (15) que puede ser rellenada con cualquier tipo de producto para la construcción (hormigón, aislamiento, etc.) (3) con instalaciones (9) y terminación final a lado y lado (7). la Fig. 5 es un muro (15), con función estructural, que está formado por hierro (2) y aislamiento de hormigón (8). Además, sus guías (4) pueden servir como unidad base para el acoplamiento de cualquier tipo de terminación a lado y lado (7). la Fig. 6 es una pared interior (15) con instalaciones (9) en la que es posible introducir cualquier tipo de aislamiento y con terminaciones a lado y lado (7). la Fig. 7 es un muro interior (15) que está formado por hierro (2) de armadu- ra y hormigón (3) con aislamiento (6), que tiene función estructural, está terminado por un lateral (7) y tiene guías de acoplamiento por el otro (4).
En las Figs. 8 a 1 1 se muestran cuatro ejemplos de realización de forjados (16), fabricados según la presente invención.
La Fig. 8 es un forjado (18) unidireccional o reticular de hormigón (3) y hierros (2), con las guías (4), formado por un maliazo (1 ) y bovedilla (5).
La Fig. 9 es un forjado (16) unidireccional o reticular de hormigón (3) y hie- rros (2), con las guías (4), con su aislamiento (6), formado por un maliazo (1 ) y bovedilla (5), también con instalaciones (9) y terminación del techo (piedra, teja, etc.) (7). La Fig. 10 es un forjado (16) unidireccional o reticular de hormigón (3) y hierros (2), formado por un maliazo (1 ) y bovedilla (5) con terminación del techo (piedra, teja, etc.) (7).
La Fig. 1 1 es otro tipo de forjado (16) de hormigón (3) y hierros (2) de armadura, formado por un mailazo (1 ) y bovedilla (5) con terminación del techo (piedra, teja, etc.) (7). En las Figs. 12 y 13 se muestran dos ejemplos de realización de pilares (17), fabricados según la presente invención.
La Fig. 12 es un pilar (17) de hormigón (3) con terminación (piedra, azulejo, etc.) (7).
Fig. 13 es un pilar (17) de hormigón (3) con instalaciones (9) y con terminación (piedra, azulejo, etc.) (7).
En las Figs. 14, 15 y 16 se muestran tres ejemplos de realización de fechos (18), fabricados según la presente invención.
La Fig. 14 es un techo (18) con aislamiento en la parte superior, con terminación exterior (7), además de guías de acoplamiento (4) y terminación interior (7).
La Fig. 15 es un techo (18) con terminación superior e inferior (7) y aislamiento con hormigón (8). En este caso, el encofrado (10) lo constituye la propia capa de terminación superior (7) La Fig. 16 es un techo plano (18) de hormigón (3) y hierros (2) de armadura,, formado por un maliazo (1 ), bovedilla (5) y aislamiento, con terminación inte- rior y exterior (7).
Descrita suficientemente la naturaleza de la presente invención, así como la manera de ponerla en práctica, se hace constar que todo cuanto no altere, cambie o modifique su principio fundamental, queda sujeto a variaciones de detalle.

Claims

1 . - Método para la realización de elementos resistentes en construcción, que comprende los pasos de:
- imprimir mediante una impresora 3D el molde o encofrado (10) de un elemento resistente, dejando un espacio (1 1 ) para ser rellenado con un material resistente (3) tal como cemento u hormigón;
- rellenar el espacio (1 1 ) de moldeo con dicho material resistente;
- mantener el molde (10) impreso mediante 3D in situ sin retirarlo, el cual ejerce de material de terminación de dicho elemento resistente (13), ya sea de acabado del paramento, guarnecido o enlucido del mismo.
2. - Método según la reivindicación 1 , caracterizado porque comprende proveer, en el molde o encofrado (10), espacios huecos (12) para el alojamiento de elementos de instalaciones (9) de servicios, tales como agua, electricidad, gas y domótica.
3. - Método según la reivindicación 1 , caracterizado porque el molde o encofrado (10) están fabricados de uno de ios siguientes materiales que es impreso en 3D: fibra de vidrio, polipropileno, nyion, carbono, ABS, resinas compuestas, morteros compuestos, mezclas de ios anteriores.
4. - Método según la reivindicación 1 , caracterizado porque dicho ele- mentó resistente (13) es uno seleccionado de entre: pared (14), muro (15), forjado (18), pilar (17), techo (18).
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