BR102017014747A2 - via elevada com duto de propulsão para transporte pneumático - Google Patents
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Abstract
"via elevada com duto de propulsão para transporte pneumático" a invenção refere-se a uma via elevada que cumpre a função de sustentação, direcionamento e propulsão de veículos de transporte pneumático para passageiros e cargas. a via elevada bipartida (20) é formada por duas peças (21 e 22), cada qual correspondendo a um dos lados da seção transversal, que é dividida por um eixo vertical que passa pelo centro do rasgo (23). as peças (21 e 22) não são simétricas, sendo que a peça do lado esquerdo (22) possui uma mesa superior (24) mais larga. as peças (21 e 22) são unidas através de um nicho (25) pré-existente nas lajes inferiores (26) que é preenchido com uma resina estrutural. o nicho (25) para emenda da via elevada bipartida (20) possui um encaixe central do tipo fêmea-fêmea. integram a via elevada (20) os guarda-vias (27), dois suplementos (28) para instalação da vedação do rasgo do duto de propulsão, os tubos (29) para os cabos de alimentação elétrica e de telecomunicação e controle, o guarda-corpo (31) de proteção na passarela de emergência lateral, o conjunto de fixação dos trilhos (32) através de sua alma, os trilhos (33) e o terceiro e quarto trilhos (34) de alimentação elétrica do veículo. a via elevada bipartida (20') pode ter associado na mesma viga do duto de propulsão (7') um duto secundário de propulsão (13'), formando uma estrutura única e indissociável.
Description
'VIA ELEVADA COM DUTO DE PROPULSÃO PARA TRANSPORTE PNEUMÁTICO
INTRODUÇÃO [001] A presente invenção refere-se ao aperfeiçoamento desenvolvido em via elevada que cumpre a função de sustentação, direcionamento e propulsão de veículos de transporte pneumático para passageiros e cargas.
ESTADO DA TÉCNICA [002] Os documentos de patente PI 7703372-8, PI 79062555, PI 8301706-2, PI 8503504-1, PI 9502056-0, PI 9814160-0, PI 9912112-3, PI 0805188-7 e PI 0901119-6 descrevem um sistema de transporte pneumático que é composto de veículos leves dotados, preferencialmente, de truques contendo quatro rodas metálicas cada um, sendo pelo menos um dos eixos conectado a um mastro parafusado a uma placa de propulsão, que é a responsável pela conversão do empuxo do fluido em trabalho mecânico para movimentação dos veículos sobre trilhos assentados sobre uma via elevada especial.
[003] Montada sobre pilares verticais, a via elevada, além da função clássica de sustentação e direcionamento dos veículos, caracteriza-se também por constituir-se em seu duto de propulsão, dispositivo encarregado da criação do meio físico para contenção e propagação do fluxo de ar gerado por grupos motopropulsores estacionários. Integrados por um ventilador industrial de serviço pesado e um conjunto de válvulas, os grupos motopropulsores são responsáveis por elevar ou reduzir a pressão no interior vazado das vigas que formam a via elevada.
[004] O mastro da placa de propulsão do veículo desloca-se longitudinalmente ao longo das vigas que compõem a superestrutura da via elevada que, de maneira conveniente, possuem uma seção transversal em perfil aberto para permitir a livre passagem da placa de
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2/10 propulsão através de um rasgo central em sua laje superior. Os documentos PI 7906255-5, PI 8301706-2, PI 9814160-0, PI 0805188-7 e PI 0901119-6 descrevem esse rasgo que é vedado de modo preferencial pela disposição física de duas ou mais tiras ou tubos de material de alta resistência e durabilidade, com excelente memória mecânica e de baixo atrito superficial.
[005] As vigas da superestrutura da via elevada podem ser produzidas em concreto, aço, material compósito ou mista, projetadas para absorver as cargas acidentais causadas pelo deslocamento do veículo, bem como resistir às solicitações dinâmicas de pressurização e despressurização no interior do duto de propulsão.
[006] O duto de propulsão é delimitado pelo interior da via elevada que pode apresentar seções transversais típicas de 0,49 m2, 1,0 m2, 1,44 m2 e 1,96 m2, dependendo, dentre outros fatores, do empuxo necessário para atender às capacidades de transporte projetadas, do desempenho dinâmico, da presença de rampas acentuadas no projeto altimétrico, bem como de outros fatores correlatos analisados caso a caso.
[007] O documento PI 9502056-0 descreve um duto secundário de propulsão que é montado em paralelo com o duto de propulsão e permite que o fluxo de ar gerado pelo grupo motopropulsor seja descarregado no duto de propulsão em duas posições distintas, resultando em um empuxo na placa de propulsão de um veículo localizado dentro da zona de influência do duto secundário de propulsão. A zona do duto secundário de propulsão é normalmente posicionada na região central da plataforma de embarque das estações, sendo necessária uma para cada via. A sua extensão é de, no mínimo, o equivalente ao comprimento do veículo mais longo projetado para operar na linha específica. Esse documento não detalha as características técnico-construtivas do duto secundário de propulsão e, tampouco, as
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3/10 suas ligações com a via elevada, restringindo-se a apresentação de um mero diagrama esquemático simplificado.
SOLUÇÃO DA INVENÇÃO [008] O objeto da presente invenção é um aperfeiçoamento em via elevada de sustentação, direcionamento e propulsão de veículos de transporte pneumático para passageiros e cargas que supera eficazmente as referidas limitações do estado da técnica.
[009] Em trajetos de longas distâncias e/ou de grande volume de tráfego, a estrutura para a via elevada mais adequada, do ponto de vista técnico e econômico, passa a ser em concreto armado e protendido, onde os principais elementos das vigas e pilares são peças pré-fabricadas. No topo dos pilares são deixadas armaduras de ligação solidária com as respectivas vigas da mesoestrutura, o que se dá após a conexão dos pilares à infra estrutura (fundações).
[010] Produzidas no canteiro de obras, as vigas da superestrutura são preferivelmente executadas em duas metades, empregando para tanto dois conjuntos distintos de fôrmas para moldagem das peças, cada qual correspondendo a um dos lados da seção transversal que é dividida no eixo vertical posicionado no centro do rasgo. As peças não são simétricas, cuja mais importante distinção é que o bipartido esquerdo possui uma mesa superior mais larga, para uso como passarela de emergência integrada destinada aos passageiros e acesso da equipe de manutenção.
[011] A fabricação das vigas retas se dá a partir de fôrmas que cobrem o comprimento integral do vão, enquanto que a das curvas se dá através de módulos menores que são cuidadosamente posicionados entre si sobre uma base fixa, de modo a compor uma poligonal que aproxima com elevado grau de precisão qualquer geometria contínua projetada.
[012] Após o seu transporte e correto posicionamento sobre
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4/10 a mesoestrutura, ambas as partes são unidas através de um nicho preexistente na laje inferior. Essa emenda se dá por meio de um encaixe central do tipo fêmea-fêmea que é preenchido com uma resina estrutural apropriada. Subsequentemente, por meio de armaduras de ligação, a viga da superestrutura é solidarizada à anterior e à estrutura de apoio para continuidade aos elementos que formam a linha.
[013] As vigas da superestrutura são projetadas para possuírem um vão padrão de 30 m, com juntas de dilatação a cada 120 m, ou quatro vãos. Conforme a aplicação, inúmeras outras combinações são possíveis, sem alteração da seção transversal, como, por exemplo, incrementar o vão padrão para 40 m, com juntas de dilatação também a cada 120 m ou três vãos.
[014] O resultado é uma estrutura formando pórticos para obter um conjunto com características de rigidez e amortecimento capazes de suportar as cargas de vento e/ou sísmicas, as forças de gravidade e a carga móvel do veículo. Findo o processo de montagem, a viga está pronta para receber o seu guarda-via e os dois suplementos para instalação dos componentes de vedação do rasgo do duto de propulsão.
[015] O guarda-via é formado por peças pré-fabricadas em separado do restante da estrutura da viga, podendo ser em concreto ou aço, dentro dos quais se embutem tubos para abrigar, de um lado, cabos de alimentação elétrica e, de outro lado, os cabos de telecomunicação e controle.
[016] Nas extremidades centrais que definem o rasgo na mesa do duto de propulsão há esperas para fixação ou moldagem posterior das peças que contêm os ângulos exatos para montagem correta da vedação, de maneira a garantir a sua perfeita estanqueidade. Essas peças devem ser preferencialmente de micro concreto, material metálico, ou outro equivalente apropriado à aplicação.
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5/10 [017] Como última etapa do processo de montagem são instalados os complementos da via elevada, incluindo: o guarda-corpo de proteção na passarela de emergência lateral, o conjunto de fixação dos trilhos através de sua alma, os trilhos para deslocamento do veículo, a vedação do rasgo do duto de propulsão, o terceiro e quarto trilhos de alimentação elétrica do veículo, dentre outros, conforme aplicação específica.
[018] A presente invenção também se refere à seção transversal das vigas em concreto que contêm o duto secundário de propulsão. Constituído pela associação com o duto de propulsão em uma mesma viga, o duto secundário de propulsão forma uma estrutura única e indissociável com aquele. Composta de maneira homogênea, as vigas contam com o duto de propulsão padrão, cuja área é aquela nominal da placa de propulsão e com o duto secundário de propulsão em sua lateral, este de seção fechada e menor área, usado apenas para manobrar um veículo dentro da zona da estação de embarque e do grupo motopropulsor em situações operacionais pre determinadas.
[019] O processo de fabricação das vigas do duto secundário de propulsão segue o mesmo princípio daquele estabelecido para as vigas que caracterizam somente o duto de propulsão, qual seja, a bipartição da sua estrutura. A diferença é que o bipartido esquerdo se mantém inalterado, enquanto que o bipartido direito exige uma fôrma específica para moldagem do duto secundário de propulsão.
[020] As etapas posteriores de solidarização das vigas, adição do guarda-via, do suplemento para instalação da vedação do rasgo do duto de propulsão e dos demais complementos de via permanecem idênticas.
VANTAGEM DA INVENÇÃO [021] O novo conceito da via elevada para sistema de transporte pneumático possibilita um método de fabricação da viga, cujo
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6/10 diferencial é a seção transversal bipartida, ao contrário da técnica anterior que emprega viga produzida em uma etapa única com forma monolítica.
[022] Uma economia substancial de tempo é obtida pelo inovador processo devido a sua simplicidade, dispensando por completo o uso de moldes internos para conformar o duto de propulsão, eliminando os inconvenientes de trabalho em ambiente confinado e as dificuldades de controle da fluidez do concreto para preenchimento homogêneo da laje inferior, resultando em uma viga com traço homogêneo.
[023] Adicionalmente, a fabricação pode ser acelerada pelo seu maior potencial de serialização no canteiro de obras, uma vez que elementos de precisão mecânica que exigem ajustes finos são tratados em separado numa segunda etapa independente, que não influencia o ritmo da primeira, fazendo uso de uma equipe especialmente treinada para essa finalidade.
[024] A característica hiperestática da nova estrutura, diversamente do descrito nas patentes anteriores, expande as possibilidades de avanço da superestrutura da via elevada em vãos mais longos entre pilares e com a manutenção da esbeltez da seção. Esse ganho se torna ainda mais pronunciado em curvas de raio fechado, em que as vigas solidarizadas entre si garantem a estabilidade do conjunto sem obrigar o encurtamento do vão padrão no trecho em questão. A solução da invenção conserva o centro de gravidade perfeitamente dentro dos limites requeridos por norma de segurança contra o tombamento, permitindo assim flexibilidade para transposição de obstáculos urbanos com menor impacto visual possível.
[025] A vantagem das vigas que compõem o duto de propulsão secundário reside na simplicidade de adaptação do projeto da viga empregada nos demais trechos da via elevada, nos quais apenas o
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7/10 duto de propulsão é requerido. Isso se dá pelo acréscimo de um apêndice lateral orientado, por razões funcionais e estéticas, na direção da plataforma de embarque das estações de passageiros, sendo executado com o mesmo material do duto de propulsão, o que soma inércia e estabilidade ã estrutura original.
[026] A invenção se beneficia também da produção em duas metades e em múltiplas etapas, sendo que a via elevada resultante agrega robustez e durabilidade com a redução do ruído do escoamento do ar ao longo de sua trajetória, além do baixo impacto visual de uma estrutura única e integrada cujo volume é parcialmente oculto dos transeuntes ao contemplar a via elevada.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO [027] O aperfeiçoamento em via elevada de sustentação, direcionamento e propulsão de veículos de transporte pneumático para passageiros e cargas, objeto da presente invenção, passa a ser descrito detalhadamente com base nos desenhos em anexo, abaixo listados: Figura 1 - perspectiva de uma via elevada do estado da técnica;
Figura 2 - vista frontal da via elevada do estado da técnica com duto de propulsão secundário inferior e independente;
Figura 3 - vista lateral da via elevada do estado da técnica com duto de propulsão secundário inferior e independente;
Figura 4 - perspectiva da via elevada bipartida da invenção;
Figura 5 - perspectiva explodida da via elevada bipartida da invenção;
Figura 6 - perspectiva da via elevada bipartida com seus acessórios instalados;
Figura 7 - detalhe em perspectiva do suplemento para a instalação da vedação do rasgo do duto;
Figura 8 - detalhe em perspectiva da instalação do trilho, da alimentação elétrica e do eletroduto;
Figura 9 - vista lateral da via elevada bipartida;
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8/10
Figura 10 - vista lateral da via elevada bipartida composta pelo duto de propulsão e duto secundário.
[028] A figura 1 ilustra uma conhecida via elevada (1) para sistema de transporte pneumático que é composto de veículos leves dotados preferencialmente de truques (2) contendo quatro rodas metálicas (3) cada um, sendo pelo menos um dos eixos (4) conectado a um mastro (5) parafusado a uma placa de propulsão (6), que é responsável pela conversão do empuxo da vazão do fluido no interior do duto (7) que realiza um trabalho mecânico para movimentação dos veículos sobre trilhos (8) assentados sobre a via elevada.
[029] As figuras 2 e 3 ilustram um trecho da via elevada (1) conhecida que está posicionada na zona da plataforma de embarque e que é montada sobre pilares verticais (9). A via elevada (1), além da função clássica de sustentação e direcionamento dos veículos, caracteriza-se também por constituir-se em seu duto de propulsão (7) para contenção e propagação do fluxo de ar gerado por grupos motopropulsores estacionários (10). Avia elevada (1) possui uma seção transversal em perfil aberto para permitir a livre passagem da placa de propulsão através de um rasgo central (11) em sua mesa superior (12). Sob a via elevada (1) está disposto um duto secundário de propulsão (13) que é montado em paralelo com o duto de propulsão (7) e permite que o fluxo de ar gerado pelo grupo motopropulsor (10) seja descarregado no duto de propulsão (7) em duas posições distintas, resultando em um empuxo na placa de propulsão de um veículo localizado dentro da zona da plataforma do duto secundário de propulsão. A zona do duto secundário de propulsão (13) é normalmente posicionada na região central da plataforma de embarque das estações, sendo necessária uma para cada via. A sua extensão é de, no mínimo, o equivalente ao comprimento do veículo mais longo projetado para operar em uma aplicação específica.
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9/10 [030] As figuras 4 e 5 ilustram a via elevada bipartida (20) da invenção que é formada por duas peças (21 e 22), cada qual correspondendo a um dos lados da seção transversal que é dividida pelo eixo vertical que passa pelo centro do rasgo (23). As peças (21 e 22) não são simétricas, apresentando a importante distinção de que o bipartido esquerdo (22) possui uma mesa superior (24) mais larga para ser usada como passarela de emergência integrada para os passageiros e acesso da equipe de manutenção do sistema de transporte pneumático.
[031] Após o seu transporte e posicionamento sobre a mesoestrutura, ambas as peças (21 e 22) são unidas através de um nicho (25) pre existente nas lajes inferiores (26). Preferencialmente, essa emenda se dá a partir de um encaixe central do tipo fêmea-fêmea que é preenchido com uma resina estrutural apropriada. Integram a via elevada os guarda-vias (27) e os dois suplementos (28) para instalação da vedação do rasgo do duto de propulsão.
[032] As figuras 6 e 9 detalham a montagem da via elevada bipartida com as peças (21 e 22) não simétricas, emenda das lajes inferiores (26) preenchida com uma resina estrutural (25), os guarda-vias (27) , os dois suplementos (28) para instalação da vedação do rasgo do duto de propulsão, os tubos (29) para abrigar os cabos de alimentação elétrica e de telecomunicação e controle, o guarda-corpo (31) de proteção na passarela de emergência lateral.
[033] A figura 7 detalha as bordas centrais das peças (21 e 22) que definem o rasgo (23) na mesa (24) do duto de propulsão que possui esperas para fixação ou moldagem posterior dos suplementos (28) com ângulos para montagem da vedação (30).
[034] A figura 8 detalha os demais complementos da via elevada, incluindo o conjunto de fixação dos trilhos (32) através de sua alma, os trilhos (33) e o terceiro e quarto trilhos (34) de alimentação elétrica do veículo.
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10/10 [035] A figura 10 detalha uma opção construtiva da via elevada bipartida (20') da invenção que consiste da associação em uma mesma viga do duto de propulsão (7') com o duto secundário de propulsão (13'), formando uma estrutura única e indissociável. A viga é composta de maneira homogênea e conta com o duto de propulsão padrão (7'), cuja área é aquela nominal da placa de propulsão, e com o duto secundário de propulsão (13') em sua lateral, este de seção fechada e menor área, usado apenas para manobrar um veículo dentro da zona da estação de embarque e do grupo motopropulsor em situações operacionais pre determinadas.
[036] O processo de fabricação das vigas do duto secundário de propulsão (13') segue o mesmo princípio daquele estabelecido para as vigas que caracterizam somente o duto de propulsão (7'), qual seja, a bipartição da estrutura. A diferença é que o bipartido esquerdo (22) se mantém inalterado, enquanto que o bipartido direito (2T) exige uma fôrma específica para moldagem do duto secundário de propulsão (13').
Claims (5)
1 - VIA ELEVADA COM DUTO DE PROPULSÃO PARA TRANSPORTE PNEUMÁTICO para veículos leves dotados de truques (2) contendo quatro rodas metálicas (3) cada um, sendo pelo menos um dos eixos (4) conectado a um mastro (5) parafusado a uma placa de propulsão (6) para movimentação dos veículos sobre trilhos (8) assentados sobre a mesa da via elevada (1) a qual é montada sobre pilares verticais (9), sendo o duto de propulsão (7) para contenção e propagação do fluxo de ar gerado por grupos motopropulsores estacionários (10), possuindo a via elevada (1) uma seção transversal em perfil aberto para a livre passagem da placa de propulsão (6) através de um rasgo central (11) em sua mesa superior (12) e estando montada em paralelo a via elevada (1) um duto secundário de propulsão (13), caracterizada por ser a via elevada bipartida (20) e formada por duas peças (21 e 22), cada qual correspondendo a um dos lados da seção transversal que é dividida por um eixo vertical que passa pelo centro do rasgo (23), sendo as peças (21 e 22) não simétricas com a peça do lado esquerdo (22) dotada de uma mesa superior (24) mais larga e sendo as peças (21 e 22) unidas através de um nicho (25) pré-existente nas lajes inferiores (26) que é preenchido com uma resina estrutural.
2 - VIA ELEVADA COM DUTO DE PROPULSÃO PARA TRANSPORTE PNEUMÁTICO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por ser a emenda da via elevada bipartida (20) por meio de um encaixe central do tipo fêmea-fêmea.
3 - VIA ELEVADA COM DUTO DE PROPULSÃO PARA TRANSPORTE PNEUMÁTICO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por serem integrados na via elevada (20) os guarda-vias (27) e os dois suplementos (28) para instalação da vedação do rasgo do duto de propulsão (7').
4 - VIA ELEVADA COM DUTO DE PROPULSÃO PARA
Petição 870170084460, de 01/11/2017, pág. 14/15
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TRANSPORTE PNEUMÁTICO, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada por serem integrados na via elevada (20) os tubos (29) para os cabos de alimentação elétrica e de telecomunicação e controle, o guarda-corpo (31) de proteção na passarela de emergência lateral, o conjunto de fixação dos trilhos (32) através de sua alma, os trilhos (33) e o terceiro e quarto trilhos (34) de alimentação elétrica do veículo.
5 - VIA ELEVADA COM DUTO DE PROPULSÃO PARA TRANSPORTE PNEUMÁTICO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por ser associado na mesma viga do duto de propulsão (7') da via elevada bipartida (20') um duto secundário de propulsão (13'), formando uma estrutura única e indissociável.
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