BR112017010873B1 - Dispositivo para reforçar um monopolo - Google Patents

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Abstract

As barras de reforço incluem conectores de transferência de carga. Uma placa de ligação inclui aberturas que encaixam com os conectores de transferência de carga para sobreporem a emenda entre as barras de reforço que são unidas. Uma placa de cobertura pode ser fixada sobre a placa de ligação.

Description

Campo de invenção
[0001] O presente pedido de patente refere-se a métodos e dispositivos para o reforço de monopolos. Mais especificamente, a presente invenção inclui placas de ligação de placas/barras de reforço ligadas a monopolos, em que as placas de ligação incluem orifícios que se acoplam com blocos soldados ou soltos a placas de reforço polares para proporcionar uma ligação positiva para transferir as cargas axiais entre as duas placas/barras de reforço.
Anterioridades da invenção
[0002] A indústria de telecomunicações sem fio vem crescendo de forma constante há vários anos. Os consumidores continuam a exigir mais cobertura, acesso mais rápido e melhor funcionalidade dos dispositivos sem fio. O advento de dados (além de voz) sobrecarregou a capacidade das redes atuais para suportar o tráfego aumentado e as operadoras tem fio estão implantando antenas novas, maiores e mais complexas e equipamentos para aumentar a capacidade. Isso afeta sítios novos e existentes.
[0003] Novos sítios são projetados para suportar o equipamento maior e mais pesado - mas construir novos sítios é muito caro e geralmente é feito como um último recurso e somente quando as áreas de cobertura devem ser estendidas. A prática mais comum é usar sítios existentes e simplesmente substituir equipamentos e antenas, conforme necessário. No entanto, os locais existentes nem sempre foram concebidos para as cargas laterais causadas pelas forças do vento no equipamento adicional e o monopolo de suporte deve ser aumentado estruturalmente para permitir estas antenas e equipamento maiores.
[0004] Um tipo comum de torre construída em áreas urbanas densamente povoadas é o monopolo. Estes monopolos são geralmente multi-lados ou estruturas tubulares redondas ou afuniladas com um perfil muito pequeno e, portanto, mais atraentes do ponto de vista de aprovação de zoneamento e localização. No entanto, estas são também as mais difíceis de aumentar ou modificar estruturalmente uma vez que o parafusamento dos elementos estruturais adicionais deve ser feito a partir do exterior, uma vez que são demasiadamente estreitas para o acesso a partir do interior.
[0005] Um dos métodos mais comuns de reforço destes monopolos tem sido a adição de placas planas ou barras aos "planos ou lados planos" das estruturas multi-lados. Conceitos semelhantes são usados para estruturas cilíndricas. Embora isto seja bastante simples utilizando parafusos que podem ser instalados a partir do exterior, a magnitude das forças vistas nas placas planas ou barras requerem quantidades muito grandes de parafusos nas ligações de emenda entre as placas planas ou barras para transferência de carga. Por exemplo, uma emenda típica requer a utilização de dezoito ou mais parafusos de emenda por emenda por placa de reforço. Assim, um projeto de aumento de placa de quatro lados exigiria setenta e dois parafusos em cada elevação de emenda. Reforçar um monopolo do solo a uma elevação de cento e vinte pés pode exigir cinco ou mais emendas, resultando em mais de quatrocentos parafusos e quatrocentos furos de parafuso a ser perfurado no ar na área de atuação. Como pode ser apreciado, os furos de furos de perfuração no monopolo e a instalação de tais placas planas a alturas elevadas podem ser muito dispendiosos e trabalhosos.
[0006] À medida que as redes sem fio continuam a sobrecarregar a capacidade estrutural das estruturas de monopolo existentes, o aumento estrutural dessas estruturas com soluções de reforço de placas planas continuará.
Sumário da invenção
[0007] As formas de realização da presente invenção incluem um dispositivo para reforçar um monopolo. Numa concretização opcional, um dispositivo inclui uma pluralidade de placas ou barras de reforço tendo cada uma extremidades e uma superfície. Cada uma das placas ou barras de reforço inclui pelo menos um ou dois conectores de transferência de carga ligados à barra de reforço, próximos de pelo menos uma das extremidades. Os conectores de transferência de carga podem ser ligados às barras de reforço (tal como por soldadura) ou podem ser integralmente formados com as barras de reforço ou entalhados nos furos nas barras de reforço. Numa concretização opcional, os conectores de transferência de carga são ligados à superfície da barra de reforço. Numa outra forma de realização opcional, os conectores de transferência de carga podem encaixar-se em aberturas na barra de reforço.
[0008] Um dispositivo inclui também uma placa de ligação que tem uma ou mais aberturas configuradas para se acoplar com os conectores de transferência de carga. Deste modo, as barras de reforço adjacentes podem ser unidas por sobreposição da placa de ligação sobre as barras de reforço e acoplando-se as aberturas da placa de ligação com os conectores de transferência de carga (também referidos como blocos de cisalhamento) de cada barra de reforço adjacente. Numa forma de realização opcional, a ligação de união (acoplamento) entre as aberturas da placa de ligação e os conectores de transferência de carga pode ser um ajuste de interferência, conhecidos como ajuste por compressão ou por atrito, tal como aqueles termos são normalmente entendidos na engenharia mecânica.
[0009] Numa forma de realização opcional, o dispositivo pode ainda incluir uma placa de cobertura posicionada para sobrepor as aberturas da placa de ligação enquanto está unida com os conectores de transferência de carga.
Breve descrição dos desenhos
[0010] Figura 1 é uma vista em perspectiva elevada de um pólo e de uma placa de ligação montada de acordo com uma forma de realização da presente invenção;
[0011] Figura 2 é uma vista em perspectiva elevada de uma placa de ligação montada de acordo com uma forma de realização da presente invenção;
[0012] Figura 3 é uma vista de montagem em perspectiva elevada de uma placa de ligação de acordo com uma forma de realização da presente invenção;
[0013] Figura 4 é uma vista em perspectiva elevada de um pólo e de uma placa de ligação montada de acordo com uma forma de realização da presente invenção;
[0014] Figura 5 é uma vista de montagem em perspectiva elevada de uma placa de ligação de acordo com uma forma de realização da presente invenção;
[0015] Figura 6 é uma vista em perspectiva elevada de um pólo e placa de ligação montada de acordo com uma forma de realização da presente invenção;
[0016] Figura 7 é uma vista em perspectiva elevada de um pólo e de uma placa de ligação montada de acordo com uma forma de realização da presente invenção; e
[0017] Figura 8 é uma vista de montagem em perspectiva elevada de uma placa de ligação de acordo com uma forma de realização da presente invenção.
Descrição
[0018] Faz-se agora referência às figuras em que partes iguais são referidas por números idênticos. A presente invenção é um sistema para reforçar um monopolo que inclui várias barras de reforço 100, 101. Na concretização alternativa ilustrada nas Figuras 1 a 8, cada barra de reforço 100, 101 inclui uma seção de placa plana alongada, embora a forma e as dimensões das barras de reforço 100, 101 possam variar dependendo da forma de realização opcional. Conforme ilustrado nas figuras, as seções de placa das barras de reforço 100, 101 são dimensionadas e conformadas de modo a ficarem ao longo da superfície de um monopolo 200. Por exemplo, numa concretização alternativa em que o monopolo 200 tem uma seção transversal poligonal, a seção de placa das barras de reforço 100, 101 pode ser plana. Noutras formas de realização opcionais em que o monopolo 200 tem uma forma diferente, tal como uma seção transversal cilíndrica, a seção de placa das barras de reforço pode ter uma forma diferente.
[0019] As barras de reforço 100, 101 são fixadas ao monopolo 200, opcionalmente usando parafusos ou outros fechos 108. Como explicado em maior detalhe abaixo, as barras de reforço 100, 101 são ligadas entre si para reforçar o monopolo, quer as barras de reforço sejam submetidas a compressão ou forças de tensão.
[0020] As barras de reforço 100, 101 também incluem conectores de transferência de carga 105 (também referidos como "blocos de cisalhamento"). Nas concretizações opcionais ilustradas nas Figuras 1-5, os conectores de transferência de carga são retangulares. Contudo, é contemplado que os conectores de transferência de carga 105 podem tomar qualquer forma, tal como redondo, oval, quadrado, triangular ou semelhante. Do mesmo modo, enquanto as concretizações opcionais ilustradas nas Figuras 1-8 mostram dois conectores de transferência de carga 105 por barra de reforço 100, 101, qualquer quantidade de um ou mais conectores de transferência de carga 105 pode ser incluída. Do mesmo modo, a colocação ao longo da barra de reforço 100, 101 pode assumir qualquer padrão ou forma. Por exemplo, nas concretizações opcionais ilustradas nas Figuras 1-8, os conectores de transferência de carga 105 estão alinhados ao longo do eixo longo das barras de reforço 100, 101. Contudo, isto deve ser interpretado como meramente ilustrativo, uma vez que se contempla que os conectores de transferência de carga 105 possam ser colocados em qualquer localização e com qualquer padrão.
[0021] Os conectores de transferência de carga 105 ilustrados nas Figuras 1-8 estão ligadas às barras de reforço 100, 101. Nas concretizações opcionais das Figuras 1-5, os conectores de transferência de carga 105 estão ligados à superfície das barras de reforço 100, 101. Na concretização alternativa das Figuras 6-8, os conectores de transferência de carga 105 encaixam nas aberturas 106 numa barra de reforço 100. Conforme discutido em maior detalhe abaixo, os conectores de transferência de carga 105 transferem cargas entre barras de reforço adjacentes 100, 101 do sistema de reforço. Assim, nas concretizações opcionais das Figuras 1 a 8, os conectores de transferência de carga 105 estão localizados próximos de uma extremidade (Figuras 4-8) ou de ambas as extremidades (Figuras 1-3) de cada barra de reforço 100, 101. Contudo, é contemplado que os conectores de transferência de carga 105 podem ser adicionalmente, ou alternativamente, dispostos ao longo da superfície das barras de reforço 100, 101, afastando-se das extremidades das barras de reforço 100, 101. Alternativamente, é contemplado que qualquer quantidade de conectores de transferência de carga 105, de qualquer forma e distribuído de qualquer maneira, pode ser proporcionada nas barras de reforço 100, 101. Na concretização alternativa das Figuras 1-5, considera-se que os conectores de transferência de carga 105 podem ser ligados à superfície das barras de reforço 100, 101, tal como por soldadura, ou podem ser integralmente formados com as barras de reforço 100, 101. Na concretização alternativa das Figuras 6-8, é contemplado que os conectores de transferência de carga 105 possam ser encaixados nas aberturas 106 em cada barra de reforço 100, 101 a ser conectado.
[0022] Uma placa de ligação 102 sobrepõe-se à ligação entre barras de reforço 100, 101. A placa de ligação 102 inclui aberturas 106 que se acoplam aos conectores de transferência de carga 105. Numa concretização opcional, as aberturas 106 se acoplam com os conectores de transferência de carga 105 com um ajuste de interferência (também conhecido como ajuste de fricção ou encaixe à pressão, como são entendidos na engenharia mecânica). Alternativamente, a ligação de acoplamento entre as aberturas 106 e os conectores de transferência de carga 105 pode ser um ajuste mais frouxo, por exemplo, um ajuste de transição ou encaixe em execução. A placa de ligação 102 serve para transferir cargas entre barras de reforço adjacentes 100, 101 através da interface das aberturas 106 e os conectores de transferência de carga 105. Sob carga, as aberturas 106 da placa de ligação 102 suportam os conectores de transferência de carga 105 de uma ou ambas as barras de reforço subjacentes 100, 101 ou vice- versa, reforçando desse modo o monopolo 200. Especificamente, à medida que o monopolo 200 é sujeito a forças ou momentos de flexão, são criadas forças longitudinais de tensão ou de compressão nas barras de reforço 100, 101. Essas forças são transferidas entre as barras de reforço 100, 101 através dos conectores de transferência de carga 105 e aberturas 106 da placa de ligação 102 que se ligam aos conectores de transferência de carga 105.
[0023] Na concretização alternativa das Figuras 1-3, a placa de ligação 102 pode incluir aberturas 106 que se acoplam com os conectores de transferência de carga 105 em ambas as barras de reforço a serem ligadas 100, 101. Numa outra forma de concretização alternativa ilustrada nas Figuras 4 a 8, a placa de ligação 102 pode ser soldada (ou fixada de outro modo a preso em, ou formada com) uma barra de reforço 100 com aberturas 106 para acoplar com os conectores de transferência de carga 105 na outra barra de reforço 101 a ser conectada. Como pode ser apreciado, a placa de ligação 102 de uma tal concretização alternativa pode ser ligada (por exemplo, soldada, fixada ou semelhante) à barra de reforço 100 na loja antes da instalação, no campo durante a instalação, ou em qualquer outro momento.
[0024] Numa forma de concretização alternativa ilustrada nas Figuras 1-5, uma placa de cobertura 103 sobrepõe-se à placa de ligação 102 que liga as barras de reforço adjacentes 100, 101 uma à outra. Numa tal concretização opcional, a placa de cobertura 103 pode ser mantida na placa de ligação 102 com elementos de fixação 104, tal como um Tipo HB Hollo- Bolt™ ou outros tipos de fixadores e tais parafusos não foram concebidos para resistir a qualquer uma das forças de tensão longitudinal ou compressão, mas apenas para manter a montagem em conjunto.
[0025] Em utilização, as barras de reforço 100, 101 podem ser fixadas a um monopolo 200 utilizando parafusos ou outros elementos de fixação 108 que passam através da barra de reforço 100, 101 e para dentro do monopolo 200. As barras de reforço adjacentes 100, 101 podem ser fixadas uma à outra por posicionamento de uma placa de ligação 102 sobre as barras de reforço adjacentes 100, 101, com as aberturas 106 na placa de ligação 102 alinhadas com os conectores de transferência de carga 405 das barras de reforço subjacentes 100, 101. A placa de ligação 102 é segura às barras de reforço 100, 101 com as aberturas 106 acopladas aos conectores de transferência de carga 105. Como ilustrado nas Figuras 1-3, a placa de ligação 102 pode acoplar-se com os conectores de transferência de carga 105 em ambas as barras de reforço adjacentes 100, 101 através das aberturas 106 na placa de ligação 102. Alternativamente, como ilustrado nas Figuras 4 e 5, a placa de ligação 102 pode se acoplar a uma das barras de reforço 100, tal como através de soldadura de loja ou de soldagem de campo da placa de ligação 102 à barra de reforço 100 e acoplada aos conectores de transferência de carga 105 numa superfície adjacente 101 através das aberturas 106 na placa de ligação 102.
[0026] Com referência em geral às Figuras 1-5, numa concretização alternativa, um parafuso 104 prende a placa de ligação 102 a uma ou ambas as barras de reforço subjacentes 100, 101. Numa outra forma de realização alternativa, uma placa de cobertura 103 pode ser segura sobre a placa de ligação 102 para cobrir as aberturas acopladas 106 e conectores de transferência de carga 105. Numa tal concretização alternativa, um fecho 104 fixa a placa de cobertura 103, a placa de ligação 102 e as barras de reforço 100, 101 em conjunto.
[0027] A utilização da placa de ligação 102 permitiria uma maior padronização das peças, uma vez que apenas seriam necessários alguns desenhos de placas de ligação para unir corretamente muitos tamanhos e formas de barras de reforço 100, 101. Adicionalmente, a placa de ligação 102 poderia ser utilizada em muitos tipos de estruturas de monopolo, tais como turbinas eólicas, postes de tubos, pólos escalonados, pólos cônicos ou semelhantes. Adicionalmente, a utilização da placa de ligação 102 seria mais estética uma vez que iria minimizar o número de parafusos utilizados nas emendas. A instalação concluída pareceria mais como uma barra de reforço contínua conectada à estrutura monopolar. Deste modo, a presente invenção procura reduzir a quantidade de perfuração necessária para unir as placas de reforço para acelerar assim a instalação de placas de reforço de monopolo e reduzir o custo de aumentar e reforçar monopolos.
[0028] Embora certas concretizações da presente invenção tenham sido mostradas e descritas, deve entender-se que a presente invenção está sujeita a muitas modificações e alterações sem se afastar do espírito e do âmbito das reivindicações aqui apresentadas.

Claims (10)

1. Dispositivo para reforçar um monopolo, caracterizado pelo fato de compreender: - uma pluralidade de barras de reforço (100, 101) disposta a contatar pelo menos parcialmente o monopolo (200), cada uma das barras de reforço (100, 101) tendo uma superfície oposta do monopolo (200), em que pelo menos uma das barras de reforço (100, 101) inclui pelo menos um conector de transferência de carga (105) disposto sobre a superfície oposta do monopolo (200) e projetanto afastada do monopolo (200); e - uma placa de ligação (102) que tem pelo menos uma abertura (106) formada para se acoplar com o pelo menos um conector de transferência de carga (105), de modo que as barras de reforço (100, 101) adjacentes possam ser acopladas por sobreposição da placa de ligação (102) sobre a pelo menos uma das referidas barras de reforço (100, 101) de forma que as aberturas da placa de ligação (102) coincidam com o pelo menos uma conector de transferência de carga (105), sendo que pelo menos uma porção da pelo menos uma das barras de reforço (100, 101) é interposta entre a placa de ligação (102) e o monopolo (200).
2. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato compreender ainda uma placa de cobertura (103) posicionada para sobrepor a pelo menos uma abertura da placa de ligação (106) enquanto a placa de ligação (102) é acoplada com os pelo menos um do conector de transferência de carga (105).
3. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o referido acoplamento entre as referidas aberturas da placa de ligação (106) e o pelo menos um referido conector de transferência de carga (105) ser um ajuste de interferência.
4. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o pelo menos um conector de transferência de carga (105) ser ligados à pelo menos uma das barras de reforço (100, 101).
5. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de o pelo menos um conector de transferência de carga (105) ser soldado à pelo menos uma das barras de reforço (100, 101).
6. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o pelo menos um do conector de transferência de carga (105) ser formado integralmente com a pelo menos uma das barras de reforço (100, 101).
7. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a pelo menos uma das barras de reforço (100, 101) incluir o pelo menos um conector de transferência de carga (105) disposto adjacente a pelo uma extremidade da pelo uma menos das das barras de reforço (100, 101).
8. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a pelo menos uma das barras de reforço (100, 101) incluir o pelo menos um conector de transferência de carga (105) disposto próximo a uma primeira extremidade da pelo menos uma das barras de reforço (100, 101) e sendo que uma segunda placa de ligação é acoplada a uma segunda extremidade de pelo menos uma das barras de reforço (100, 101) oposta da primeira extremidade.
9. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o pelo menos um conector de transferência de carga ser ligado à superfície de uma primeira das barras de reforço (100, 101), e uma placa de ligação é anexada a uma segunda extremidade das barras de reforço (100, 101).
10. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de uma segunda placa de ligação ser ligada à superfície da pelo menos uma dasbarras de reforço (100, 101).
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