BR102012009029B1

BR102012009029B1 - elemento de vedação para juntas de dilatação

Info

Publication number: BR102012009029B1
Application number: BR102012009029-5A
Authority: BR
Inventors: Jorge Gabrielli Zacharias Calixto
Original assignee: Jorge Gabrielli Zacharias Calixto
Priority date: 2012-04-17
Filing date: 2012-04-17
Publication date: 2020-12-29
Also published as: BR102012009029A2

Abstract

ELEMENTO DE VEDAÇÃO PARA JUNTAS DE DILATAÇÃO As juntas de dilatação (11) em questão são formadas entre duas porções de estrutura (10) providas, cada uma, de um rebaixo de retenção (12) aberto para cima e para o interior da junta de dilatação (11). O elemento de vedação (E), em material elastomérico, compreende: duas abas laterais (20) fixadas, cada uma, no interior de um respectivo rebaixo de retenção (12); e uma membrana central (30), flexível, interligando, em peça única, as duas abas laterais (20). Cada aba lateral (20) tem uma face interna (21) definindo uma porção de parede da junta de dilatação (11), uma face superior (22) nivelada com o lado de montante (10a) da respectiva porção de estrutura (10), uma face inferior (23) assentada contra a face inferior (12a) do respectivo rebaixo de retenção (12); e uma face externa (24) assentada contra a face lateral (12b) da rebaixo de retenção (12). Cada aba lateral (20) é provida de furos passantes (25) que alojam um parafuso (40) a ser chumbado na porção de estrutura (10).

Description

Campo da invenção

[001] Refere-se a presente invenção a um elemento de vedação para juntas de dilatação a serem aplicadas nas regiões de junção de diferentes estruturas, metálicas, de concreto ou de outro material, particularmente nas estruturas nas quais o elemento de vedação é submetido a grandes variações dimensionais das estruturas envolvidas, em função das variações de temperatura às quais ditas estruturas são submetidas.

[002] A invenção é particularmente relacionada a um elemento de vedação a ser aplicado nas juntas de dilatação providas nas junções de porções de pavimento de rodovias, pontes, viadutos ou de outras estruturas ou edificações.

Antecedentes da invenção

[003] É bem conhecida do estado da técnica a provisão de um elemento de vedação para juntas de dilatação ou juntas de expansão nas junções de estruturas diversas, tais como porções de pavimento ou de edificação, para permitir a expansão e a contração, em condições de variação de temperatura, de um determinado comprimento ou largura das porções de estrutura definidoras da junta de dilatação, evitando a penetração de água e impurezas através dessas regiões de junção estrutural metálica, de concreto ou de outro material qualquer.

[004] Nas estruturas definidas por porções de pavimento, tal como acontece em estradas, pontes e viadutos, as juntas de dilatação apresentam uma extensão que corresponde à largura das porções de pavimento, tornando difícil a provisão de elementos de vedação que apresentem, em uma só peça, o comprimento necessário para cobrir toda a extensão da junta de vedação a ser selada.

[005] Assim, esses elementos de vedação são normalmente formados com comprimentos modulares, a serem dispostos em série, com seus extremos confrontantes sendo unidos e vedados, topo a topo, ao longo de toda a extensão da junta de dilatação a ser vedada.

[006] Cada elemento de vedação é integralmente formado em material elastomérico adequado tal como, por exemplo, borracha de neoprene ou EPDM, com seus extremos conformados para permitir uma junção selada com um confrontante extremo de outro elemento de vedação disposto ao longo da junta de dilatação.

[007] O elemento de vedação do tipo aqui considerado compreende, geralmente, duas abas laterais longitudinais, a serem assentadas e fixadas em rebaixos providos no lado de montante das porções de pavimento e junto às bordas da junta de dilatação formada entre ditas porções de pavimento, sendo as abas laterais unidas entre si por uma membrana central de vedação, flexível e que pode apresentar diferentes perfis em seção transversal, por exemplo, em forma de “U”, “V” ou “W” invertidos e dimensionados para absorver as variações da largura ou vão da junta de dilatação.

[008] Apesar de serem de uso corrente, a conhecida construção de elemento de vedação acima mencionada apresenta algumas deficiências relacionadas à fixação das abas laterais às porções de pavimento e à resistência das abas laterais dispostas a jusante da junta, considerando o sentido do trafego de veículos. A fixação normalmente utilizada é obtida por colagem das abas laterais no interior dos respectivos rebaixos providos no lado de montante das porções de pavimento, colagem essa que não garante uma adequada e definitiva fixação das abas laterais às porções de pavimento, particularmente em relação à aba lateral disposta a jusante de uma junta provida transversalmente ao sentido de tráfego de veículos.

[009] Soluções técnicas conhecidas, para melhorar o grau de fixação do elemento de vedação nas porções de estrutura, podem ser observadas nos documentos de patente US5028168, GB1427542 e US4140419. Entretanto, os efeitos de fixação conseguidos com essas soluções anteriores são obtidos por meio de construções complexas e que exigem a utilização de elementos metálicos dispostos entre os tarugos ou abas laterais, em elastômero, e os respectivos rebaixos de retenção providos nas duas porções de estrutura que formam a junta de dilatação. A fixação do elemento de vedação exige múltiplas partes de montagem complexa e onerosa, voltada para a eliminação fixação utilizando colagem direta nas porções de estrutura, com a fixação mecânica fazendo uso de prisioneiros providos nas porções de estrutura formadoras da junta de dilatação.

Sumário da invenção

[010] Em razão da deficiência acima mencionada, a presente invenção tem, por objetivo, prover um elemento de vedação para juntas de dilatação de estruturas diversas, formadas em concreto, aço ou outros materiais, dito elemento de vedação compreendendo um perfil elastomérico, tendo abas laterais longitudinais, a serem fixadas às porções de estrutura formadoras da junta de dilatação, e uma membrana central de vedação, flexível, interligando, em peça única, as duas abas laterais, dito elemento de vedação tendo suas abas laterais sólida e seguramente fixadas às respectivas porções de estrutura por meio de uma construção simples e de fácil instalação.

[011] O elemento de vedação em questão é aplicado a uma junta de dilatação do tipo formado entre duas porções de estrutura que são providas, no lado de montante, de um rebaixo de retenção aberto para cima e para o interior da junta de dilatação e tendo uma face inferior e uma face lateral.

[012] O elemento de vedação é do tipo formado em material elastomérico e que compreende duas abas laterais, a serem assentadas e fixadas no interior dos respectivos rebaixos de retenção, e uma membrana central, flexível, interligando, em peça única, as duas abas laterais.

[013] De acordo com a invenção cada aba lateral compreende um tarugo de seção geralmente retangular e apresentando: uma face interna definindo uma porção de parede da junta de dilatação, uma face superior nivelada com o lado de montante da respectiva porção de estrutura, uma face inferior assentada contra uma face inferior do respectivo rebaixo de retenção; e uma face externa assentada contra a face lateral do dito recorte de retenção, sendo cada tarugo provido de uma pluralidade de furos passantes, cada um dos quais alojando um parafuso a ser chumbado na porção de estrutura.

[014] A nova construção, proposta pela presente invenção, permite que o elemento de vedação tenha suas abas laterais fácil e solidamente fixadas no interior dos respectivos rebaixos de retenção nas porções de estrutura e que as referidas abas laterais operem como elementos de acabamento da junta de dilatação, elementos de acabamento esses que apresentam elevada resistência às solicitações mecânicas aplicadas às bordas da junta de dilatação no lado de montante das porções de estrutura, particularmente nas aplicações nas quais essas últimas são definidas por porções de pavimento de vias de tráfego de veículos.

Breve Descrição dos Desenhos

[015] A invenção será a seguir descrita fazendo-se referências aos desenhos anexos, nos quais:

[016] A figura 1 representa uma vista em perspectiva de uma extensão do elemento de vedação da invenção, quando aplicado a uma junta de dilatação definida entre duas porções de estrutura, representadas por duas porções de pavimento; e

[017] A figura 2 representa uma vista, em corte transversal ampliado, do elemento de vedação, dito corte tendo sido tomado segundo a linha II-II na figura 1.

Descrição da invenção

[018] De acordo com as ilustrações acima citadas, o elemento de vedação E em questão é aplicado a uma junta de dilatação 11 formada entre duas porções de estrutura 10, de modo a vedar essa junta de dilatação 11 no lado de montante 10a das porções de estrutura 10, lado este que, em algumas aplicações usuais, define as porções de pavimento de rodovias, pontes, viadutos ou de outras estruturas similares, sobre as quais trafegam veículos sobre pneumáticos.

[019] O elemento de vedação E em questão é aplicado entre duas porções de estrutura 10 providas, cada uma, em seu lado de montante 10a, de um rebaixo de retenção 12, aberto para cima e para o interior da junta de dilatação 11 e tendo uma face inferior 12a e uma face lateral 12b.

[020] O elemento de vedação E é formado em peça única de material elastomérico adequado, por exemplo, em policloropreno, EPDM, butil, nitrílica, borracha natural, SBR, Viton e outros), prensado, calandrado ou extrudado e vulcanizado em sua forma definitiva para aumentar sua resistência e diminuir porosidade, e compreende: duas abas laterais 20, a serem assentadas e fixadas, cada uma, no interior de um respectivo rebaixo de retenção 12, ao longo de uma porção da extensão longitudinal da junta de dilatação 11; e uma membrana central 30, flexível, interligando as duas abas laterais 20.

[021] Na construção ilustrada, os rebaixos de retenção 12 apresentam seção transversal retangular, devendo ser entendido que a referida seção pode sofrer algumas variações de forma, desde que permitam uma adequada acomodação e uma sólida fixação do elemento de vedação E, conforme descrito mais adiante.

[022] Considerando que as juntas de dilatação 11 apresentam, geralmente, uma considerável extensão, os elementos de vedação E são formados como módulos de comprimentos determinados e que têm seus extremos unidos entre si, em uma disposição em série e ao longo da extensão da junta de dilatação 11, para completarem toda a extensão do vão definido por esta última. A junção dos módulos de elementos de vedação E pode ser realizada de diferentes maneiras, desde que garantam a estanqueidade de referidas emendas.

[023] De acordo com a presente invenção, de cada aba lateral 20 do elemento de vedação E compreender um tarugo de seção retangular tendo: uma face interna 21 definindo uma porção de parede da junta de dilatação 11 e delimitada por bordas internas, superior 21a e inferior 21b; uma face superior 22 nivelada com o lado de montante 10a da respectiva porção de estrutura 10; uma face inferior 23 assentada contra a face inferior 12a do respectivo rebaixo de retenção 12; e uma face externa 24 assentada contra a face lateral 12b do respectivo rebaixo de retenção 12.

[024] Deve ser observado que cada aba lateral 20 pode apresentar face interna 21 provida de uma borda superior 21a arredondada, de modo a evitar a formação de uma aresta viva nas regiões do elemento de vedação E que delimitam o vão da junta de dilatação 11 e que são submetidas aos maiores impactos, particularmente quando da aplicação do referido elemento de vedação E em porções de pavimento de rodovias, viadutos, pontes, etc.

[025] Cada aba lateral 20 é provida de furos passantes 25, interligando a face inferior 23 com um recesso 26 provido na face superior 22 de dita aba lateral 20 e apresentando uma parede de fundo anelar 26a, sendo que cada furo passante 25 aloja um parafuso 40 a ser chumbado na respectiva porção de estrutura 10, por meio de uma bucha 45 devidamente ancorada na porção de estrutura, em uma posição alinhada com os furos passantes 25 da respectiva aba lateral 20.

[026] Com a construção acima, a cabeça 41 de cada parafuso 40 fica alojada no interior de um respectivo recesso 26, abaixo da face superior 22 da aba lateral 20 e do lado de montante 10a da respectiva porção de estrutura 10. Após a montagem dos parafusos 40, os recessos 26 são preenchidos com um material de acabamento adequado como, por exemplo, poliuretano.

[027] Para garantir uma segura retenção dos parafusos 40 às abas laterais 20, é provida uma arruela 50, geralmente em liga metálica, a qual é assentada na parede de fundo anelar 26a de cada recesso 26 provido na face superior 22 das abas laterais 20. Entretanto, conforme ilustrado na figura 2, é preferível que cada furo passante 25 seja internamente revestido com uma camisa 51, preferivelmente incorporada, em peça única, à borda periférica interna de uma respectiva arruela 50. Essa disposição construtiva permite que o elemento de vedação E possa ser produzido sem qualquer inserto, sendo as arruelas 50, com ou sem as respectivas camisas 51, posterior e facilmente adaptadas em cada furo passante 25.

[028] Com a construção proposta, sobre cada parede de fundo anelar 26a é assentada uma respectiva arruela 50, sobre a qual é, por sua vez, assentada a cabeça 41 de um respectivo parafuso 40.

[029] Ainda de acordo com uma forma preferível da invenção, as faces, inferior 23 e externa 24, de cada aba lateral 20 são providas de estrias longitudinais 27, apresentando qualquer seção transversal adequada como, por exemplo, uma seção transversal trapezoidal. As estrias longitudinais 27 definem, em conjunto com as extensões de face de aba lateral formadas entre elas, uma maior área de superfície a ser colada, geralmente por um adesivo epóxi, contra a confrontante face do rebaixo 12 de cada respectiva porção de estrutura 10. A colagem das abas laterais 20, contra as confrontantes faces de cada respectivo rebaixo 12, melhora a ancoragem e a vedação entre o elemento de vedação E e as porções de estrutura 10.

[030] A membrana central 30 apresenta uma seção transversal definida por pelo menos um loop em forma de U ou V invertidos, tendo os extremos de suas pernas laterais respectivamente incorporados, em peça única, às bordas inferiores 21b das faces internas 21 das duas abas laterais 20, sendo o restante do loop posicionado no interior da porção da junta de dilatação 11 definida entre as faces internas 21 das duas abas laterais 20, sem que haja projeção da membrana central 30 para cima do plano definido pelas faces superiores 22 das duas abas laterais 20.

[031] Deve ser entendido que a membrana central 30 pode apresentar seção transversal em múltiplos loops com cessão em duplo U ou em duplo V, ou seja, em forma de W em posição invertida, sendo o dimensionamento do loop, único múltiplo, definido em função da deformação máxima que a junta de dilatação 11 será submetida em cada aplicação específica.

[032] Outras alterações de forma e de disposição relativa dos elementos envolvidos podem ser realizadas sem que se fuja do conceito construtivo definido nas reivindicações que acompanham o presente relatório.

Claims

1. Elemento de vedação para juntas de dilatação formadas, cada uma, entre duas porções de estrutura (10) providas, cada uma, em seu lado de montante (10a), de um rebaixo de retenção (12) aberto para cima e para o interior da junta de dilatação (11) e tendo uma face inferior (12a) e uma face lateral (12b), sendo que o elemento de vedação (E), em material elastomérico, compreende: duas abas laterais (20), a serem assentadas e fixadas, cada uma, no interior de um respectivo rebaixo de retenção (12), ao longo de uma porção da extensão longitudinal da junta de dilatação (11); e uma membrana central (30), flexível, interligando, em peça única, as duas abas laterais (20), sendo o elemento de vedação (E) caracterizadopelo fato de cada aba lateral (20) compreender um tarugo de seção transversal retangular, tendo uma face interna (21) definindo uma porção de parede da junta de dilatação (11) e delimitada por bordas internas, superior (21a) arredondada e inferior (21b), uma face superior (22) nivelada com o lado de montante (10a) da respectiva porção de estrutura (10), uma face inferior (23) provida de estrias longitudinais (27) e assentada contra a face inferior (12a) do respectivo rebaixo de retenção (12); e uma face externa (24) provida de estrias longitudinais (27) e assentada contra a face lateral (12b) do dito rebaixo de retenção (12), sendo cada aba lateral (20) provida de furos passantes (25) internamente revestidos com uma camisa ((51) e interligando a face inferior (23) com um recesso (26) provido na face superior (22) e apresentando uma parede de fundo anelar (26a) sobre a qual é assentada uma arruela (50) sobre a qual é assentada a cabeça (41) de um parafuso (40) alojado em um furo passante (25), a ser chumbado na porção de estrutura (10) e tendo sua cabeça (41) alojada no recesso (26).

2. Elemento de vedação, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a membrana central (30) apresentar uma seção transversal definida por pelo menos um loop em forma de U ou V invertidos, tendo os extremos de suas pernas laterais respectivamente incorporados às bordas inferiores (21b) das faces internas (21) das duas abas laterais (20), sendo o restante do loop posicionado no interior da porção da junta de dilatação (11) definida entre as faces internas (21) das duas abas laterais (20).

3. Elemento de vedação, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de cada camisa (51) ser incorporada, em peça única, à borda periférica interna de cada respectiva arruela (50).

4. Elemento de vedação, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de cada parafuso (50) ser chumbado na respectiva porção de estrutura (10), por meio de uma bucha (45) ancorada na porção de estrutura (10), em uma posição alinhada com os furos passantes (25) da respectiva aba lateral (20).