BR112020019750A2

BR112020019750A2 - sistema de parede de painel geossintético e método de reforço de parede

Info

Publication number: BR112020019750A2
Application number: BR112020019750-5A
Authority: BR
Inventors: Willie Liew; Kord J. Wissmann; Aaron D. Smith; Andres F. Peralta
Original assignee: Tensar International Corporation
Priority date: 2018-03-28
Filing date: 2019-03-28
Publication date: 2021-03-02
Also published as: ZA202006538B; CO2020011990A2; DOP2020000176A; MX2020010046A; CL2020002490A1; EP3775394A4; CA3095294A1; WO2019191448A1; PE20210530A1; US11767653B2; EP3775394A1; US20210017731A1; CN112119190A; AU2019243183A1

Abstract

SISTEMA DE PAREDE DE PAINEL GEOSSINTÉTICO E MÉTODO DE REFORÇO DE PAREDE. São divulgados painéis de parede geossintéticos reforçados que compreendem membros de aro de reforço de solo e sistema de parede de retenção formado com os mesmos. A saber, é fornecido um sistema de parede de painel geossintético que inclui pelo menos um painel de revestimento de concreto que tem pelo menos um aro de estabilização acoplado ao mesmo e em que um elemento ou faixa de reforço de solo pode ser acoplado ao aro de estabilização. Além disso, é fornecido um método de uso do sistema de parede de painel geossintético presentemente divulgado reforçado com pelo menos um arco de estabilização e elemento de reforço de solo.

Description

SISTEMA DE PAREDE DE PAINEL GEOSSINTÉTICO E MÉTODO DE REFORÇO DE PAREDE REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS

[0001] O assunto presentemente divulgado está relacionado e reivindica prioridade para o Pedido de Patente Provisório U.S. nº 62/649079, intitulado “Geosynthetic Reinforced Wall Panels Comprising Soil Reinforcing Hoop Members and Retaining Wall System Formed Therewith", depositado em 28 de março de 2018; cuja divulgação é incorporada em sua totalidade no presente documento por referência.

CAMPO TÉCNICO

[0002] O assunto presentemente divulgado se refere, de modo geral, à retenção de formações de terra e o campo de paredes de retenção e, mais particularmente, a painéis de parede reforçados geossintéticos que compreendem membros de aro de reforço de solo e sistema de parede de retenção formado com os mesmos.

ANTECEDENTES

[0003] Paredes de retenção são comumente usadas para aplicações arquitetônicas e de desenvolvimento de obras. As paredes de retenção têm sido historicamente construídas em massa de concreto. Mais recentemente, as paredes de retenção são frequentemente construídas com o uso de sistemas de fachadas modulares conectadas a elementos de reforço do solo. Essas obras de terra reforçadas com solo são frequentemente chamadas de estruturas de “Terra Mecanicamente Estabilizada”, e agora se tornaram uma estrutura de engenharia civil reconhecida, útil na retenção de encostas, barragens de passagem e semelhantes. Os elementos de revestimento da parede, que normalmente consistem em blocos de alvenaria, blocos de concreto, painéis de concreto e/ou formas de arame soldado, são projetados para resistir às pressões laterais exercidas por solos de aterramento. O reforço e a estabilização do aterramento do solo em aplicações de terra mecanicamente estabilizada são comumente fornecidos com o uso de materiais metálicos ou geossintéticos, como geogrelhas ou geotêxteis que são colocados horizontalmente no preenchimento do solo atrás da face da parede. Os elementos de reforço são conectados aos elementos de face da parede e interagem com o solo para criar uma massa de solo reforçado estável.

[0004] Os elementos de revestimento de parede geralmente consistem em blocos de alvenaria de concreto e/ou painéis de concreto. O uso de painéis de parede de concreto pré-moldado de altura total, bem como de altura variável segmentada para elementos de revestimento de parede em uma parede de retenção é conhecido como divulgado na Patente U.S. 5.568.998, intitulada “Precast wall panel and grid connection device” e Patente UJS.

5.580.191, intitulada “Marine wall”.

[0005] Os elementos de reforço metálico constituídos por aço e semelhantes têm a vantagem de exibir uma elevada resistência à tração e são relativamente fáceis de ligar às unidades de revestimento da parede. Por conta de sua inerentemente alta resistência à tração, os reforços de aço geralmente são constituídos por faixas discretas que são aparafusadas individualmente aos painéis de revestimento. No entanto, uma desvantagem dos elementos metálicos é que eles são corrosíveis e, portanto, não são ideais em materiais de aterramento que são agressivos aos metais.

[0006] Elementos de reforço geossintéticos, normalmente constituídos por tereftalato de polietileno (PET) ou polietileno de alta densidade (HDPE), também são usados para as atuais estruturas de retenção de terra mecanicamente estabilizada. Os materiais de poliéster, que apresentam alta resistência à tração permitida, não são facilmente ligados aos painéis de revestimento de parede, e normalmente requerem uma conexão de “aperto” por gravidade ao elemento de revestimento de parede. No entanto, os elementos de reforço de PET que são conectados mecanicamente aos painéis de revestimento de parede são tipicamente ineficientes devido à baixa resistência de conexão, ou exigem tecelagem ou enrolamento do elemento de reforço PET através de um conector mecânico caro de alta resistência conectado aos painéis de revestimento de parede.

[0007] Os materiais de HDPE normalmente têm alta resistência de junção para formar uma conexão robusta com os painéis de revestimento de parede. No entanto, o HDPE está sujeito a deformações por fluência, pela qual esta limitação resulta em uma resistência à tração mais baixa permitida. Além disso, as conexões entre a face do painel e o reforço devem ser feitas ao longo de toda a largura do painel. Esta conexão não é simples de se empregar no campo e resulta em uma “folga” de conexão, que existe porque as conexões podem ser difíceis de assentar antes de se carregar a parede com o solo de aterramento. A combinação da pressão aplicada do solo e da folga da conexão resulta em paredes de painel que podem se deslocar lateralmente durante a construção, às vezes resultando em fachadas pouco aprumadas e de aparência ruim. Por conseguinte, novas abordagens são necessárias no que diz respeito aos métodos e/ou técnicas de reforço de paredes de retenção. Por exemplo, melhorias são necessárias no que diz respeito ao aumento da eficiência na resistência do sistema de conexão e, assim, melhorar a estabilidade da parede de retenção e da massa de solo retida.

SUMÁRIO

[0008] O assunto presentemente divulgado é sumarizado como um sistema de parede de painel geossintético que inclui um ou mais de cada um dentre um elemento de painel de revestimento de concreto, um elemento de aro de estabilização acoplado a um lado do elemento de painel de revestimento de concreto e um elemento de reforço de solo acoplado ao elemento de aro de estabilização.

[0009] Em um exemplo, o painel de revestimento de concreto são vários painéis de revestimento de concreto, e o aro de estabilização são vários aros de estabilização. Os vários painéis de revestimento de concreto podem ser dispostos de ponta a ponta e cada um dos vários painéis de revestimento de concreto podem ser acoplados aos vários aros de estabilização.

[00010] Em outro exemplo, a pluralidade de aros de estabilização pode ser disposta verticalmente no painel de revestimento de concreto. À pluralidade de aros de estabilização também pode ser disposta lado a lado no painel de revestimento de concreto.

[00011] Em ainda outro exemplo, o aro de estabilização pode ser semicircular em forma, tendo uma altura H, um comprimento L e uma profundidade D. O aro de estabilização pode ser preenchido com aterramento de solo.

[00012] O elemento de reforço do solo pode ser uma faixa com uma largura. Em um exemplo, a faixa pode ser um envoltório contínuo a partir da parte inferior do aro de estabilização até o topo do aro de estabilização e adaptada para ser estendida. A faixa é feita de PET, HDPE ou outro material flexível. Em outro exemplo, a faixa pode ser uma geogrelha feita de geotêxteis.

[00013] O sistema de parede de painel geossintético pode ser independente. Em um exemplo, o painel de revestimento de concreto pode ser acoplado no topo de um bloco de nivelamento para formar um sistema de parede de painel geossintético de gravidade independente.

[00014] O presente assunto também pode incluir um método de reforço de uma parede. Um exemplo de tal método pode incluir as etapas de:

fornecer um sistema de parede de painel geossintético com um ou mais de cada um dentre um painel de revestimento de concreto, um aro de estabilização e um elemento de reforço do solo; fundir um ou mais dos aros de estabilização em um ou mais dos painéis de revestimento de concreto, em que cada painel de revestimento de concreto é acoplado a pelo menos um aro de estabilização em um lado do painel de revestimento de concreto; formar um bloco de nivelamento; apoiar o painel de revestimento de concreto no topo do bloco de nivelamento; posicionar e compactar o aterramento de solo contra um lado do painel de revestimento de concreto até a parte inferior do aro de estabilização acoplado; cortar o elemento de reforço do solo em uma faixa; posicionar a faixa através do aro de estabilização contra e sobre o painel de revestimento de concreto; preencher o aro de estabilização com aterramento de solo; posicionar e compactar o aterramento até o topo do aro de estabilização; e rebater a faixa no aterramento.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[00015] Tendo assim descrito o assunto presentemente divulgado em termos gerais, será feita agora referência aos desenhos anexos, que não são necessariamente desenhados em escala e em que: A Figura 1 ilustra uma vista em perspectiva de um exemplo do sistema de parede de painel geossintético presentemente divulgado, que inclui aros de estabilização, em que os aros de estabilização podem ser usados para estabilizar um painel de revestimento de concreto e conectados a qualquer outro elemento de reforço do solo; A Figura 2A e a Figura 2B ilustram uma vista em perspectiva e uma vista superior, respectivamente, de um exemplo dos aros de estabilização do sistema de parede de painel geossintético do presente documento, preenchido com solo e/ou cascalho;

A Figura 3 ilustra uma vista em perspectiva do sistema de parede de painel geossintético presentemente divulgado, que inclui aros de estabilização conectados a elementos de reforço de solo em forma de faixa;

A Figura 4 ilustra uma vista em perspectiva do sistema de parede de painel geossintético presentemente divulgado, que inclui aros de estabilização conectados a elementos de reforço de solo em um revestimento de painel de concreto largo;

A Figura 5 ilustra uma vista em perspectiva de um exemplo de uma variação de conexão do sistema de parede de painel geossintético presentemente divulgado;

A Figura 6 ilustra uma vista em perspectiva frontal de um exemplo de um sistema de parede de painel geossintético de gravidade independente que inclui aros de estabilização;

A Figura 7 ilustra uma vista em perspectiva posterior do sistema de parede do painel geossintético que inclui aros de estabilização conectados a elementos de reforço do solo;

A Figura 8A e a Figura 8B ilustram uma vista em perspectiva e uma vista superior, respectivamente, de um exemplo do sistema de painel geossintético presentemente divulgado, que inclui aros de estabilização conectados a elementos de reforço de solo que são dispostos para evitar obstruções verticais;

A Figura 9 ilustra um fluxograma de um exemplo de um método de uso do sistema de parede de painel geossintético presentemente divulgado, reforçado com aros de estabilização e elementos de reforço de solo;

A Figura 10 à Figura 15 mostram diagramas de perfis de parede horizontal indicando um exemplo de testes de campo conduzidos para demonstrar a estabilidade do painel com o uso de aros de estabilização do assunto presentemente divulgado; e A Figura 16 mostra uma tabela que indica um exemplo de resultados de teste com relação à resistência de conexão, deslocamento e modo de falha de aros de estabilização e elementos de reforço de solo do assunto presentemente divulgado.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[00016] O assunto presentemente divulgado será agora descrito mais completamente a seguir, com referência aos desenhos anexos, nos quais algumas, mas não todas, modalidades do assunto presentemente divulgado são mostradas. Números semelhantes referem-se a elementos semelhantes. O assunto presentemente divulgado pode ser realizado em muitas formas diferentes e não deve ser interpretado como limitado às modalidades aqui estabelecidas; em vez disso, essas modalidades são fornecidas para que esta divulgação satisfaça os rquisitos legais aplicáveis. De fato, muitas modificações e outras modalidades, do assunto presentemente divulgado aqui estabelecido virão à mente de um versado na técnica à qual o assunto presentemente divulgado pertence, tendo o benefício dos ensinamentos apresentados nas descrições anteriores e nos desenhos associados. Portanto, deve ser entendido que o assunto presentemente divulgado não deve ser limitado às modalidades específicas divulgadas, e que modificações e outras modalidades se destinam a ser incluídas no escopo das reivindicações anexas.

[00017] Em algumas modalidades, o assunto presentemente divulgado fornece um painel de parede reforçado geossintético que compreende membros de aro de reforço de solo e sistema de parede de retenção formado com os mesmos. A saber, é fornecido um sistema de parede de painel geossintético que inclui pelo menos um painel de revestimento de concreto que tem pelo menos um aro de estabilização acoplado ao mesmo, e em que um elemento ou faixa de reforço de solo pode ser acoplado ao aro de estabilização.

[00018] Em algumas modalidades, o assunto presentemente divulgado fornece um painel de revestimento de concreto estabilizado, um sistema de conexão, um sistema de reforço de solo e métodos relacionados aos mesmos. Por exemplo, o painel de revestimento de concreto estabilizado com aros de estabilização pode ser usado para construir paredes de retenção. O painel de concreto estabilizado pode ser fabricado por meio de um processo de fundição a úmido. O painel de concreto estabilizado com o uso de aros de estabilização fornece maior estabilidade do painel durante a construção, em comparação com os métodos convencionais.

[00019] Em algumas modalidades, o sistema de parede de painel geossintético presentemente divulgado que inclui aros de estabilização fornece um sistema de conexão simples com poucos componentes para facilidade de instalação, desempenho de conexão melhorado e alinhamento de painel de revestimento melhorado.

[00020] Em algumas modalidades, o sistema de parede de painel geossintético presentemente divulgado que inclui aros de estabilização fornece elementos discretos de reforço do solo, como faixas de PET, faixas de HDPE e/ou outros elementos flexíveis de reforço do solo, que podem usar um método de conexão comum. Os elementos discretos de reforço do solo (por exemplo, faixas de geogrelha) são envolvidos através do aro de estabilização, o que permite o espalhamento dos elementos de reforço do solo para evitar obstruções verticais e, portanto, fornece uma instalação rápida e um meio para mitigar os desafios em torno das obstruções verticais.

[00021] Por conseguinte, o sistema de parede de painel geossintético presentemente divulgado inclui aros de estabilização para estabilidade do painel durante a construção e fornece um elemento de reforço de alta resistência que não está sujeito à corrosão. Além disso, o sistema de parede do painel geossintético tem um sistema de conexão simples e eficaz que não depende do tipo de reforço.

[00022] Com referência agora à Figura 1, é uma vista em perspectiva de um exemplo do sistema de parede de painel geossintético 100 presentemente divulgado que inclui um ou mais aros de estabilização 102, em que os aros de estabilização 102 podem ser usados para estabilizar um painel de revestimento de concreto e podem ser conectados a qualquer outro elemento de reforço de solo. No sistema de parede de painel 100, os aros de estabilização 102 são mecanicamente acoplados a um lado (isto é, o lado traseiro) de um painel de revestimento de concreto 101. Em um exemplo, uma pluralidade de aros de estabilização é disposta verticalmente, um acima do outro, no painel de revestimento de concreto. O sistema de parede de painel 100 que inclui o painel de revestimento de concreto 101 e os aros de estabilização 102 pode ser usado para formar paredes de gravidade independentes, paredes de retenção e/ ou qualquer outra estrutura de reforço de solo.

[00023] Cada um dos aros de estabilização 102 tem uma altura H, um comprimento L e uma profundidade D e pode ser feito de uma ampla variedade de materiais, incluindo, mas não se limitando a, polímero, aço ou materiais compósitos e, na modalidade preferida, material HDPE. O aro de estabilização 102 pode ser moldado em várias formas. Em um exemplo, o aro de estabilização 102 tem uma forma circular. A altura H do aro de estabilização 102 pode ser de cerca de 6 polegadas (15,24 cm) a cerca de 30 polegadas (76,2 cm) em um exemplo, ou é de cerca de 8 polegadas (20,32 cm) em outro exemplo. O comprimento L e a profundidade D do aro de estabilização 102 podem de cerca de 24 polegadas (60,96 cm) a cerca de 96 polegadas (243,84 cm) em um exemplo, ou é de cerca de 36 polegadas (91,44 cm) em outro exemplo.

[00024] Embora o sistema de parede de painel geossintético 100 mostrado na Figura 1 inclui um painel de revestimento de concreto 101, este é apenas exemplificativo. O sistema de parede de painel geossintético 100 presentemente divulgado pode incluir qualquer disposição e/ou número de painéis de revestimento de concreto 101 e seus aros de estabilização 102 correspondentes, como mostrado por exemplo abaixo com referência à Figura 2A à Figura 8B. Além disso, a largura e/ou altura do painel de revestimento de concreto 101 pode variar para acomodar qualquer número de aros de estabilização dispostos verticalmente e/ou horizontalmente.

[00025] Com referência agora à Figura 2A e Figura 2B, é uma vista em perspectiva e uma vista superior, respectivamente, de um exemplo dos aros de estabilização 102 do sistema de parede de painel geossintético 100 presentemente preenchido com solo e/ou cascalho. Neste exemplo, o sistema de parede de painel 100 inclui vários painéis de revestimento de concreto 101 dispostos de ponta a ponta e cada um com seus aros de estabilização 102 correspondentes. Neste exemplo, os aros de estabilização 102 de cada painel de revestimento de concreto 101 são preenchidos com preenchimento de solo

103. O preenchimento de solo confinado 103 no aro de estabilização 102 aumenta a profundidade efetiva do painel de revestimento de concreto 101 e estabiliza o painel de revestimento de concreto 101 contra o momento ou força de tombamento e controla o movimento do painel de revestimento, mesmo na ausência de quaisquer outros elementos de reforço do solo.

[00026] Com referência agora à Figura 3, é uma vista em perspectiva do sistema de parede de painel geossintético 100 presentemente divulgado que inclui os aros de estabilização 102 conectados aos elementos de reforço de solo 104 e em que os elementos de reforço de solo 104 estão em forma de faixa. Neste exemplo, os aros de estabilização 102 são aterrados com o preenchimento de solo 103. O preenchimento de solo confinado 103 nos aros de estabilização 102 fornece estabilidade ao painel de revestimento de concreto 101, enquanto os elementos de reforço do solo 104 fornecem resistência à tração para estabilizar o aterramento da parede (não mostrado). Os elementos de reforço do solo 104 podem ser, por exemplo, faixas discretas de um material sintético, como faixas de HDPE e/ou PET, ou outros elementos de reforço flexíveis. Os elementos de reforço de solo 104 são instalados com um envoltório substancialmente contínuo a partir da parte inferior do aro de estabilização 102 até o topo do aro de estabilização 102. O envolvimento dos elementos de reforço de solo 104 contra o aro de estabilização 102 que é preenchido com preenchimento de solo 103 forma a conexão mecânica do sistema de parede de painel 100. O elemento de reforço de solo 104 pode ser uma faixa estreita de reforço que tem cerca de 6 polegadas (15,24 cm) a 48 polegadas (121,92 cm) de largura em um exemplo, ou tem cerca de 24 polegadas (60,96 cm) de largura em outro exemplo.

[00027] Com referência agora à Figura 4, é uma vista em perspectiva do sistema de parede de painel geossintético 100 presentemente divulgado, que inclui aros de estabilização 102 conectados a elementos de reforço de solo 104 e em que o painel de revestimento de concreto 101 é adequadamente largo para suportar pelo menos dois aros de estabilização 102 dispostos lado a lado. Por exemplo, uma ou mais colunas de aros de estabilização 102 são adicionadas ao painel de revestimento concreto largo 101 para fornecer estabilidade ao painel de revestimento. Da mesma forma, os aros de estabilização 102 são preenchidos com preenchimento de solo 103 e preenchidos com preenchimento de solo (não mostrado) enquanto os elementos de reforço do solo 104 são instalados para fornecer resistência à tração para estabilizar o preenchimento de parede (não mostrado).

[00028] Com referência agora à Figura 5 é uma vista em perspectiva de um exemplo de uma variação de conexão do sistema de parede de painel geossintético 100 presentemente divulgado. Neste exemplo, o sistema de parede de painel geossintético 100 que inclui aros de estabilização 102 permite a conexão por gravidade ou fricção entre o preenchimento de solo confinado 103 no aro de estabilização 102 e o elemento de reforço de solo 104. O aro de estabilização 102 com preenchimento de solo confinado 103 sozinho fornece ancoragem e estabilidade suficientes para o painel de revestimento de concreto 101 individual e elimina substancialmente a necessidade de o painel de revestimento de concreto 101 ser mecanicamente ou positivamente conectado ao elemento de reforço de solo 104.

[00029] Com referência agora à Figura 6 é uma vista em perspectiva frontal de um exemplo de um sistema de parede de painel geossintético 100 de gravidade autônomo que inclui uma série de painéis de revestimento de concreto 101 e em que os aros de estabilização 102 são preenchidos com preenchimento de solo 103. Neste exemplo, a série de painéis de revestimento de concreto 101 é instalada no topo de um bloco de nivelamento, como um bloco de nivelamento de concreto 105. O peso do solo do preenchimento de solo confinado 103 nos aros de estabilização 102 aumenta a profundidade efetiva da parede de retenção para fornecer peso de sobrecarga vertical suficiente para resistir à pressão lateral do solo de preenchimento (não mostrado) atrás dos aros de estabilização 102.

[00030] A Figura 7 ilustra uma vista em perspectiva posterior do sistema de parede de painel geossintético 100 que inclui uma série de painéis de revestimento de concreto 101 e aros de estabilização 102. Novamente, os painéis de revestimento de concreto 101 podem ser instalados no topo de um bloco de nivelamento, como o bloco de nivelamento de concreto 105. Neste exemplo, os aros de estabilização 102 podem ser fundidos em cada painel de revestimento de concreto 101 antes da colocação do painel no bloco de nivelamento 105. O sistema de parede de painel 100 inclui os elementos de reforço do solo 104 que são envolvidos continuamente através dos aros de estabilização correspondentes 102 contra o painel de revestimento de concreto 101 e de volta para o aterro (não mostrado). Em um exemplo, os elementos de reforço de solo 104 podem ser estruturas de “geogrelha” em forma de faixa.

[00031] Uma “geogrelha” é uma estrutura de grelha cujo objetivo principal é fortalecer ou reforçar o solo e tem malhas abertas nas quais as partículas de solo podem se prender. Uma forma preferida de reforço geossintético é feita pelo processo divulgado na Patente US No. 4.374.798 (“a patente '798”) usando HDPE. Os reforços são conhecidos como “geogrelhas integrais”. O material de geogrelha integral pode ser orientado uniaxialmente de acordo com a patente "798 para fornecer folhas em forma de grelha, incluindo uma pluralidade de faixas alongadas, paralelas e orientadas molecularmente com barras que se estendem transversalmente e integralmente conectadas às mesmas por junções menos orientadas ou não orientadas, as faixas, barras e junções juntos definindo uma multiplicidade de aberturas alongadas. Os materiais HDPE não são suscetíveis ao ataque químico e a alta resistência da junção dos materiais processados resulta em conexões robustas. Por conseguinte, este tipo de geogrelha é um exemplo dos elementos de reforço do solo 104 do sistema de parede de painel 100 e em que a geogrelha é fornecida em forma de faixa.

[00032] Com referência agora à Figura 8A e Figura 8B é uma vista em perspectiva e uma vista superior, respectivamente, de um exemplo dos elementos de reforço do solo 104 do sistema de parede de painel geossintético 100 presentemente divulgado disposto para evitar obstruções verticais 106. No sistema de parede de painel 100, o sistema de conexão de envolver os elementos de reforço de solo 104 em forma de faixa através dos aros de estabilização 102 em preenchimento de solo confinado 103 permite espalhar os elementos de reforço de solo 104 para evitar obstruções verticais 106. Esta capacidade do sistema de parede de painel geossintético 100 reduz a necessidade de conectores, ferramentas e/ou projetos especiais para espalhar os elementos de reforço do solo 104.

[00033] Com referência agora à Figura 9 é um diagrama de fluxo de um exemplo de um método 200 de formar e usar o sistema de parede de painel geossintético 100 presentemente divulgado que é reforçado com os aros de estabilização 102 e os elementos de reforço de solo 104. A saber, o método 200 faz referência a uma configuração simples de um ou mais painéis de revestimento de concreto 101 e os aros de estabilização 102 e os elementos de reforço de solo 104. O método 200 pode incluir, mas não está limitado às seguintes etapas.

[00034] Em uma etapa 210, em uma instalação de concreto pré- fundido, um ou mais painéis de revestimento de concreto 101 são fornecidos, em que pelo menos um aro de estabilização 102 é fundido em cada painel.

[00035] Em uma etapa 212, um bloco de nivelamento, como o bloco de nivelamento 105 mostrada na Figura 6 e Figura 7, é construído com concreto para garantir uma superfície nivelada ou fundação na qual o painel de revestimento de concreto 101 pode ser instalado e erguido.

[00036] Em uma etapa 214, a primeira fileira dos painéis de revestimento de concreto 101 a ser escorados é reforçada na frente e presa nas laterais.

[00037] Em uma etapa 216, o aterramento de solo é colocado e compactado contra os painéis de revestimento de concreto 101 até a parte inferior da primeira fileira dos aros de estabilização 102.

[00038] Em uma etapa 218, os elementos de reforço de solo 104 são cortados e, em seguida, cada um colocado através de seu respectivo aro de estabilização 102 de uma maneira que é contra e sobre seu painel de revestimento de concreto 101. Por exemplo, faixas de geogrelha são cortadas e, em seguida, cada uma colocada através de seu respectivo aro de estabilização 102 de uma maneira que é contra e sobre seu painel de revestimento de concreto 101. Os elementos de reforço do solo 104 devem ter comprimento suficiente para formar um envoltório contínuo e, em seguida, voltar para a zona de aterro.

[00039] Em uma etapa 220, cada um dos aros de estabilização 102 é preenchido com solo (por exemplo, preenchimento de solo 103) e compactado para engatar os aros de estabilização 102 no painel de revestimento de concreto 101.

[00040] Em uma etapa 222, o aterro é colocado no topo dos elementos de reforço de solo 104 (por exemplo, faixas de geogrelha) e também em torno do preenchimento de solo confinado 103 até o topo do aro de estabilização 102. Em seguida, o aterro é compactado.

[00041] Em uma etapa 224, os elementos de reforço do solo 104 (por exemplo, faixas de geogrelha) são rebatidos e puxados de volta para a zona de preenchimento. Os elementos de reforço do solo 104 são tensionados manualmente e mantidos para baixo com pequenas pilhas de aterro.

[00042] Em uma etapa 226, mais preenchimento de solo é colocado e compactado contra os painéis de revestimento de concreto 101 até a parte inferior da próxima linha dos aros de estabilização 102.

EXEMPLOS EXEMPLO 1

[00043] Testes de campo em grande escala foram conduzidos para demonstrar a estabilidade do painel com o uso de aros de estabilização 102 com enchimento de pedra e areia, e vários conceitos de conexão usando faixas de reforço de solo (isto é, elementos de reforço de solo 104). Duas paredes de teste separadas (parede A e parede B) foram instaladas em configuração back- to-back com 3 colunas de painéis de concreto pré-moldado de 5 pés (1,52 m) de altura x 5 pés (1,52 m) de largura em cada lado. Cada coluna é identificada pelo nome da parede e um número para representar o número da coluna, como Coluna A-1, A-2 e A-3 para a Parede A e Coluna B-1, B-2 e B-3 para a Parede B. A altura total da parede era de 15 pés (4,57 m). Os aros de estabilização 102 tinham 8 polegadas (20,32 cm) de altura, 4 pés (1,22 m) de largura no painel e 3 pés (0,91 m) de profundidade no aterro. O aterro foi colocado e compactado em 10 polegadas (25,4 cm) de elevação máxima com equipamento típico de rolo vibratório de cilindro único de 15.000 libras (6.803 kg). O aterro dentro de 3 pés (0,91 m) do painel de concreto foi compactado com sabotagem manual simulando a técnica de construção para parede de terra mecanicamente estabilizada. A seguinte combinação de faixas de reforço de solo de HDPE e PET, conexão e preenchimento de arco foram testados nas paredes de teste:

1) A faixa de reforço de solo de HDPE e PET passa pelo aro com enchimento de pedra.

2) A faixa de reforço de solo de HDPE e PET passa pelo aro com preenchimento de areia.

3) A faixa de reforço de solo de HDPE e PET sobreposta em aro no enchimento de pedra.

4) A faixa de reforço de solo de HDPE e PET sobreposta em aro com preenchimento de areia.

[00044] Os dados do perfil da parede horizontal das paredes de teste concluídas foram coletados usando uma ferramenta de medição de distância a laser durante a construção, logo após a construção, 40 dias, 84 dias, 140 dias e 272 dias após a construção. As paredes de teste foram sujeitas a mais de 70 polegadas (1,78 m) de precipitação após a construção.

[00045] Os perfis de parede horizontal para cada coluna das paredes concluídas são mostrados nas Figura 10 à Figura 15. Nomeadamente, a Figura mostra um gráfico 300 do Perfil de Parede Horizontal na Coluna A-1; a Figura 11 mostra um gráfico 400 do Perfil de Parede Horizontal na Coluna A-2; a Figura 12 mostra um gráfico 500 do Perfil de Parede Horizontal na Coluna A- 3; a Figura 13 mostra um gráfico 600 do Perfil de Parede Horizontal na Coluna B-1; a Figura 14 mostra um gráfico 700 do Perfil de Parede Horizontal na Coluna B-2; e a Figura 15 mostra um gráfico 800 do Perfil de Parede Horizontal na Coluna B-3.

[00046] Com base nos dados de alinhamento do painel, todos os painéis eram de prumo ou com massa positiva, exceto painéis com circuito de geogrelha através de dois aros de estabilização 102 em um painel (Figura 10 à Figura 15) a uma altura entre 10 a 15 pés (3,05 a 4,57 metros). O movimento dos painéis de concreto após a construção em 40, 84, 140 e 272 dias foi pequeno e dentro da margem de erro. Além disso, foi demonstrado que a estabilidade do painel pode ser alcançada usando areia ou pedra como preenchimento do arco.

EXEMPLO 2

[00047] Em outro exemplo do presente assunto, um programa de teste de conexão em grande escala foi realizado para avaliar a eficácia e quantificar a resistência da conexão do sistema de conexão do arco com faixas de reforço de solo HDPE e PET (ou seja, elementos de reforço de solo 104) sem conector mecânico. O reforço de PET do solo tem alta resistência à tração permitida, mas não é facilmente conectado aos painéis de parede. Conectar mecanicamente o elemento de reforço PET aos painéis de revestimento de parede é tipicamente ineficiente devido à baixa resistência da junção ou requerendo tecelagem ou envolvimento do reforço PET através de um conector mecânico caro de alta resistência conectado aos painéis de revestimento de parede. O reforço de solo HDPE normalmente tem alta resistência de junção para formar uma forte conexão com os painéis de parede, mas requer um conector mecânico robusto.

[00048] Em um exemplo de configuração de teste de conexão em grande escala, uma faixa de geogrelha Tensarº UX1900 de 8 polegadas (20,32 cm) de altura foi fundida com 2,5 polegadas (6,35 cm) no concreto e 4 polegadas (10,16 cm) de distância das bordas do painel de concreto para formar um arco de aproximadamente 2 pés (0,61 m) de profundidade. O painel de concreto tinha 16 polegadas (0,41 m) de altura x 32 polegadas (0,81 m) de largura x 5,5 polegadas (13,97 cm) de espessura com uma resistência mínima à compressão do concreto de 4000 psi (27,57 MPa). Os testes de conexão foram realizados usando pedra nº 57 e areia de concreto para o preenchimento do arco com faixas de geogrelha HDPE e PET (doravante denominadas “geostrips”) como elementos de reforço do solo 104. Os testes foram realizados com pressões de cobertura de 200 psf (9.576,05 Pa) e 1000 psf (47.880,27 Pa) para simular as condições de carregamento próximo ao topo e a 9 pés (2,74 m) de profundidade na parede, respectivamente. Os resultados do teste de resistência de conexão, deslocamento e modo de falha foram registrados e resumidos na Tabela 900 mostrada na Figura 16.

[00049] As seguintes observações e conclusões foram feitas com base nos resultados do teste de conexão e modo de falha: 1) O sistema de conexão é mecânico com a resistência de conexão medida apenas um pouco mais alta em alta pressão de sobrecarga versus baixa pressão de sobrecarga.

2) A resistência da conexão é robusta com a resistência final da conexão maior do que a resistência do projeto de longo prazo do reforço de solo geostrip sem um conector mecânico.

3) A resistência da conexão é controlada pela resistência do projeto de longo prazo do reforço geostrip primário.

[00050] Seguindo a convenção da lei de patentes de longa data, os termos “um”, “uma” e “o” referem-se a “um ou mais” quando usados neste pedido, incluindo as reivindicações. Assim, por exemplo, a referência a “um assunto” inclui uma pluralidade de assuntos, a menos que o contexto seja claramente o contrário (por exemplo, uma pluralidade de assuntos) e assim por diante.

[00051] Ao longo deste relatório descritivo e das reivindicações, os termos “compreende”, “compreendem” e “compreendendo” são usados em um sentido não exclusivo, exceto onde o contexto exigir o contrário. Da mesma forma, o termo “incluir” e suas variantes gramaticais se destinam a ser não limitantes, de modo que a recitação de itens em uma lista não exclua outros itens semelhantes que podem ser substituídos ou adicionados aos itens listados.

[00052] Para os fins deste relatório descritivo e reivindicações anexas, salvo indicação em contrário, todos os números que expressam quantidades, tamanhos, dimensões, proporções, formas, formulações, parâmetros, porcentagens, quantidades, características e outros valores numéricos usados no relatório descritivo e reivindicações, devem ser entendidos como sendo modificados em todos os casos pelo termo “cerca de”, embora o termo “cerca de” possa não aparecer expressamente com o valor, quantidade ou intervalo. Por conseguinte, a menos que indicado o contrário, os parâmetros numéricos estabelecidos na seguinte especificação e reivindicações anexas não são e não precisam ser exatos, mas podem ser aproximados e/ou maiores ou menores conforme desejado, refletindo tolerâncias, fatores de conversão, arredondamento, erro de medição e semelhantes, e outros fatores conhecidos pelos versados na técnica, dependendo das propriedades desejadas que se buscam obter pelo assunto presentemente divulgado. Por exemplo, o termo “cerca de”, quando se refere a um valor, pode abranger variações de, em algumas modalidades + 100%, em algumas modalidades + 50%, em algumas modalidades + 20%, em algumas modalidades + 10%, em algumas modalidades + 5%, em algumas modalidades + 1%, em algumas modalidades + 0,5% e em algumas modalidades + 0,1% da quantidade especificada, visto que tais variações são apropriadas para realizar os métodos divulgados ou empregar as composições divulgadas.

[00053] Além disso, o termo “cerca de” quando usado em conexão com um ou mais números ou intervalos numéricos, deve ser entendido como se referindo a todos esses números, incluindo todos os números em um intervalo e modifica esse intervalo estendendo os limites acima e abaixo dos valores numéricos estabelecido. A recitação de intervalos numéricos por pontos finais inclui todos os números, por exemplo, inteiros, incluindo frações dos mesmos, incluídos nesse intervalo (por exemplo, a recitação de 1 a 5 inclui 1,2, 3,4 e 5, bem como frações deles, por exemplo, 1,5, 2,25, 3,75, 41 e semelhantes) e qualquer intervalo dentro desse intervalo.

[00054] Embora o assunto anterior tenha sido descrito com alguns detalhes a título de ilustração e exemplo para fins de clareza de entendimento, será entendido por aqueles versados na técnica que certas mudanças e modificações podem ser praticadas dentro do escopo das reivindicações anexas.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Sistema de parede de painel geossintético, caracterizado pelo fato de que compreende: um painel de revestimento de concreto; um aro de estabilização acoplado a um lado do painel de revestimento de concreto; e um elemento de reforço de solo acoplado ao aro de estabilização.

2. Sistema de parede de painel geossintético, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o painel de revestimento de concreto é um painel de revestimento de concreto fabricado fundido a úmido.

3. Sistema de parede de painel geossintético, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o painel de revestimento de concreto são vários painéis de revestimento de concreto e em que o aro de estabilização são vários aros de estabilização.

4, Sistema de parede de painel geossintético, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que os vários painéis de revestimento de concreto são dispostos de ponta a ponta, e em que cada um dos vários painéis de revestimento de concreto é acoplado aos vários aros de estabilização.

5. Sistema de parede de painel geossintético, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o aro de estabilização é uma pluralidade de aros de estabilização.

6. Sistema de parede de painel geossintético, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de aros de estabilização é disposta verticalmente no painel de revestimento de concreto.

7. Sistema de parede de painel geossintético, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de aros de estabilização é disposta lado a lado no painel de revestimento de concreto.

8. Sistema de parede de painel geossintético, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o aro de estabilização é semicircular em forma com uma altura H, um comprimento L e uma profundidade D.

9. Sistema de parede de painel geossintético, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a altura H é de cerca de 6 polegadas (15,24 cm) a cerca de 30 polegadas (76,2 cm) e o comprimento Le a profundidade D são de cerca de 24 polegadas (60,96 cm) a cerca de 96 polegadas (243,84 cm).

10. Sistema de parede de painel geossintético, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a altura H é de cerca de 8 polegadas (20,32 cm) e em que o comprimento L e a profundidade D são de cerca de 36 polegadas (91,44 cm).

11. Sistema de parede de painel geossintético, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o arco de estabilização é feito de polímero, aço ou um material compósito.

12. Sistema de parede de painel geossintético, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o aro de estabilização é preenchido com preenchimento de solo.

13. Sistema de parede de painel geossintético, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o elemento de reforço do solo é uma faixa com uma largura.

14. Sistema de parede de painel geossintético, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que a largura é de cerca de 6 polegadas (15,24 cm) a cerca de 48 polegadas (121,92 cm).

15. Sistema de parede de painel geossintético, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que a largura é de cerca de 24 polegadas (60,96 cm).

16. Sistema de parede de painel geossintético, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que a faixa é um envoltório contínuo a partir da parte inferior do aro de estabilização até o topo do aro de estabilização e adaptada para ser estendida.

17. Sistema de parede de painel geossintético, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que a faixa é feita de PET, HDPE ou outro material flexível.

18. Sistema de parede de painel geossintético, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que a faixa é uma geogrelha feita de geotêxteis.

19. Sistema de parede de painel geossintético, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o painel de revestimento de concreto é acoplado no topo de um bloco de nivelamento para formar um sistema de parede de painel geossintético de gravidade independente.

20. Método de reforço de parede, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: fornecer um sistema de parede de painel geossintético com um ou mais de cada painel de revestimento de concreto, um aro de estabilização e um elemento de reforço de solo; fundir um ou mais dos aros de estabilização em um ou mais dos painéis de revestimento de concreto, em que cada painel de revestimento de concreto é acoplado a pelo menos um aro de estabilização em um lado do painel revestido de concreto;

formar um bloco de nivelamento;

apoiar o painel de revestimento de concreto no topo do bloco de nivelamento;

colocar e compactar o aterro de solo contra um lado do painel de revestimento de concreto até a parte inferior do aro de estabilização acoplado;

cortar o elemento de reforço do solo em uma faixa;

posicionar a faixa através do aro de estabilização contra e sobre o painel de revestimento de concreto;

preencher o aro de estabilização com preenchimento de solo;

posicionar e compactar o aterro até o topo do aro de estabilização; e rebater a faixa no aterro.