BRPI0908758B1 - Tira de estabilização flexível de espessura constante, construção em solo reforçado e método de construção em solo reforçado - Google Patents
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Abstract
tira de estabilização flexível de espessura constante, construção em solo reforçado e método de construção em solo reforçado trata a presente invenção de uma tira de estabilização flexível (10) de espessura substancialmente constante, sendo destinada ao uso de construções em solo reforçado compreendendo uma parte central (100) consistindo essencialmente de uma matriz polimérica reforçada com fibra, sendo que essa parte se estende longitudinalmente de modo a suportar as forças de tração, e pelo menos uma parte lateral de largura variável (105) compreendendo uma série de segmentos (110, 120, 130) dispostos em uma seqüência de material ao longo da parte central (100). construção associada. métodos de manufatura dessa tira.
Description
TIRA DE ESTABILIZAÇÃO FLEXÍVEL DE ESPESSURA CONSTANTE, CONSTRUÇÃO EM SOLO REFORÇADO E MÉTODO DE CONSTRUÇÃO EM SOLO REFORÇADO
A presente invenção refere-se a uma tira de estabilização flexível destinada ao uso de construções em solo reforçado, bem como ao uso de uma tira tal como uma para construções edificadas em solo reforçado.
Uma construção em solo reforçado combina um aterro, um paramento e reforços que podem ou não ser conjugados ao paramento.
Existem vários tipos de reforços que podem ser utilizados: tiras de metal rígido, por exemplo, feitos de aço galvanizado, tiras para estabilização flexíveis, por exemplo, com base em fibras de poliéster. Estas estão posicionadas no solo a uma densidade dependente dos impactos passíveis de serem aplicados à construção, sendo o impulso da terra reagido por atrito entre o solo e os reforços;
Os parâmetros são normalmente feitos de elementos de concreto prefabricados, na forma de ladrilhos ou blocos, que são justapostos para cobrir a parte frontal da construção.
As tiras flexíveis são, fornecidas com freqüência, na forma de tiras de cerca de 3 a 10 metros de comprimento, embora tiras mais curtas ou maiores possam ser empregadas. A largura das tiras, varia, em geral, entre 4 e 6 centímetros, embora seja possível o uso de tiras de uma largura que varia em altura de 10 ou 25 centímetros ou ainda maior. Sua es20 pessura varia, por exemplo, de cerca de 1 milímetro a poucos centímetros, e, geralmente varia entre 1 e 6 milímetros.
A finalidade das tiras de estabilização é transmitir as forças através do solo ou da terra, fazendo por esse meio, a distribuição da carga.
Particularmente, faz-se necessário transmitir a força entre uma tira e o aterro no 25 qual ela é depositada. A tira, tem, portanto, de ter uma área superficial suficiente para que o atrito seja capaz de desenvolver a necessária intensidade de cisalhamento por unidade de comprimento.
Al'[em disso, e preferivelmente, a tira é capaz de transmitir carga sobre todo seu comprimento e, portanto, possui boa resistência à tração.
Foram propostas soluções visando aumentar o atrito entre um reforço e o solo, de modo, particularmente, a reduzir o número de reforços necessários para consolidar uma construção e/ou aumentar a resistência de uma construção.
O documento de patente Fr 2 325 778 apresenta reforços metálicos em que sucessivas nervuras aumentam o coeficiente de atrito entre o solo e os reforços.
O documento de patente EP 0 818 577 apresenta reforços flexíveis em que um elemento central alongado porém não plano, é circundado por nódulos de retenção que se projetam da parte central.
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Essas soluções, embora de fato aumentem o coeficiente de atrito entre o solo e os reforços, possuem algumas desvantagens. De modo específico, os reforços assim propostos são um pouco difíceis de manejar e a presença dos elementos protuberantes significa que eles tem de ser transportados planos. eles também são difíceis de empilhar.
Constitui um objeto da presente invenção a proposta de uma solução que, embora ofereça um reforço em que o coeficiente de atrito entre o solo e os reforços seja aperfeiçoado, leva em conta a facilidade de manuseio.
A invenção propõe portanto, uma tira de estabilização flexível de espessura substancialmente constante, sendo destinada ao uso de construções em solo reforçado com10 preendendo uma parte central que se estende longitudinalmente, de modo a suportar as forças de tração, e pelo menos uma parte lateral de largura variável, compreendendo uma série de segmentos dispostos em uma seqüência de material ao longo da parte central.
Vantajosamente, a tira de estabilização de acordo com a invenção, pode ser enrolada, tornando-a desse modo, mais fácil de armazenar, transportar e instalar, por exemplo, 15 desenrolando a referida tira estabilizadora no local, quando for necessário depositá-la em algum material de aterro.
No contexto da presente invenção, uma parte central que se dispõe longitudinalmente para suportar as forças de tração, entende-se como uma parte de uma tira de estabilização que se encontra na direção do comprimento, ao longo do eixo longitudinal da tira.
Esta parte está em seqüência do material ao longo do comprimento total da tira, de modo a ser capaz de suportar as forças de tração. Preferivelmente, a largura da referida parte é substancialmente constante em todo o comprimento da referida tira.
Uma parte lateral entende-se como uma parte de uma tira de estabilização que se estende em um e/ou no outro lado da parte central que se estende longitudinalmente pa25 ra suportar as forças de tração.
Uma parte lateral de acordo com a invenção, como ta,l é de largura variável e compreende uma série de segmentos. Os segmentos podem ser posicionados ao longo de toda o comprimento da parte central para suportar as forças de tração, ou ao longo de apenas parte deste pedaço. A variação na largura da parte lateral é pelo menos em parte, devido à 30 presença dos referidos segmentos, porém concebe-se que outras partes de uma parte lateral sejam de largura variável.
Desnecessário dizer que, a idéia de largura, refere-se a uma distância ao longo de um eixo perpendicular, ao eixo longitudinal e a um eixo através da espessura da tira.
Uma espessura substancialmente constante significa uma espessura que varia 35 muito pouco em toda a largura e sobre todo o comprimento da tira de estabilização . Variações mínimas na espessura, podem, contudo, surgir como resultado das flutuações nos parâmetros do processo, por exemplo, durante a extrusão.
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Segmentos, significa as partes dos materiais dispostos em seqüência do material ao longo da parte que suporta as forças de tração, em que a largura da parte lateral é zero pelo menos em algum ponto entre dois segmentos consecutivos da parte lateral. Como resultando, a largura da parte lateral varia entre 0 e a largura máxima dos segmentos naquelas regiões da parte lateral dotadas de segmento.
Os segmentos podem ter inúmeros formatos. Em geral, os segmentos têm pelo menos um esboço na forma de uma parte reta paralela ao eixo longitudinal. Preferivelmente, duas partes retas consecutivas são espaçadas por um comprimento pelo menos igual ao seu próprio comprimento.
Os segmentos podem ser de largura constante, ou seja, eles podem ser quadrados, ou retângulos, ou eles podem ser de largura variável.
Preferivelmente, os segmentos são uniformemente distribuídos ao longo do eixo longitudinal, particularmente, todos ao longo do eixo longitudinal da tira para reforço flexível.
Contudo, uma tira de reforço flexível pode compreender duas partes, uma com segmentos laterais, e a outra, de largura constante L, sem nenhum segmento lateral.
Uma tira de estabilização flexível de acordo com a invenção, também pode ter uma ou mais das seguintes características opcionais, consideradas individualmente ou em qualquer combinação exeqüível:
- a parte central consiste, essencialmente de uma matriz polimérica reforçada com fibra;
- a parte lateral de largura variável não contém fibras;
- a parte lateral de largura variável, fica em cada lado da parte que suporta as forças de tração;
- cada segmento da parte lateral de largura variável possui uma largura máxima menor do que ou igual à largura da parte que suporta as forças de tração;
- os segmentos da parte lateral de largura variável são do formato de um paralelepípedo, por exemplo, na forma de um trapézio;
- os segmentos da parte lateral de largura variável têm um formato triangular;
- os segmentos da parte lateral de largura variável têm um formato compreendendo partes curvas que ligam a parte central que suporta as forças de tração, às partes retas que são paralelas à referida parte central;
- os segmentos da parte lateral de largura variável estendem-se em 20 a 80% do comprimento da parte central.
A invenção objetiva também um carretel da tira de estabilização flexível compreendendo um núcleo em torno do qual, é enrolada uma tira de estabilização flexível de acordo com a invenção .
A invenção também se refere a um método de manufatura de uma tira de estabiliPetição 870190035680, de 15/04/2019, pág. 11/19
4/8 zação flexível baseado em uma tira flexível de espessura e largura substancialmente constantes, particularmente uma que é obtida por extrusão; e em que segmentos de material são cortados, pelo menos ao longo de uma borda longitudinal para formar uma série de segmentos.
De acordo com uma outra modalidade, um material extrusável é extrusado através de um cabeçote de extrusão em substancialmente o formato de um retângulo, do qual a dimensão mais curta corresponde à espessura desejada da tira de estabilização flexível e a dimensão mais longa pode variar, de um modo que varie a seção transversal do referido cabeçote de extrusão durante a extrusão de modo a formar uma série de segmentos.
De acordo com uma outra modalidade, um material extrusável é extrusado pelo cabeçote de extrusão no formato substancial de um retângulo, do qual a dimensão mais curta corresponde à espessura desejada da tira de estabilização flexível e a dimensão mais longa corresponde à sua máxima largura, sendo que, o cabeçote de extrusão é deslocado para trás e para frente na direção de sua dimensão mais longa durante a extrusão de modo a formar uma série de segmentos.
De acordo com uma outra modalidade, um material extrusável é extrusado pelo cabeçote de extrusão no formato substancial de um retângulo, do qual a dimensão mais curta corresponde à espessura desejada da tira de estabilização flexível e a dimensão mais longa corresponde à sua máxima largura, sendo que o material assim extrusado passa através de um gabarito de dimensionamento no formato substancial de um retângulo do qual a dimensão mais curta corresponde à espessura desejada da tira de estabilização flexível e a dimensão mais longa corresponde à suja largura máxima, sendo que o gabarito de dimensionamento é deslocado para trás e à frente na direção da dimensão mais longa à medida que o material extrusado passa pelo gabarito de dimensionamento de modo a formar uma série de segmentos.
De acordo com uma outra modalidade , um material extrusável é extrusado através de um cabeçote de extrusão no formato substancial de um retângulo, do qual a dimensão mais curta corresponde à espessura desejada da tira de estabilização flexível e a dimensão mais longa corresponde à sua largura da parte central e os segmentos laterais são unidos, por exemplo, por máquina de pontear, solda ou cola.
De acordo com uma outra modalidade, um material extrusável é extrusado para formar a parte central da tira de reforço que é a seguir colocada em um molde, em que o material extrusável é adicionado de um modo a formar e ligar, por exemplo, por soldagem, os segmentos laterais.
O material extrusável pode ser uma matriz polimérica dentro da qual são inseridas fibras contínuas, em que as fibras contínuas são mantidas sob tração durante o processo de extrusão, de modo a reforçar aquela parte da tira de estabilização flexível que se estende
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5/8 longitudinalmente de modo a suportar as forças de tração.
A invenção também se refere a uma construção em solo reforçado compreendendo pelo menos uma tira de estabilização de acordo com a invenção.
Um outro assunto da invenção, trata-se de um método de edificar uma construção em solo reforçado em que um paramento é colocado transversal a uma parte frontal da construção, delimitando um volume que deverá ser aterrado, sendo os reforços posicionados numa região do volume, o material de aterro é colocado no volume sendo o material de aterro compactado, sendo que os reforços compreendem pelo menos uma tira de estabilização de acordo com a invenção.
De acordo com uma modalidade, a etapa na qual os reforços são posicionados, compreendendo uma etapa de desenrolar os referidos reforços de um carretel.
A invenção será agora melhor entendida a partir da leitura da descrição que se segue, a qual é oferecida unicamente à guisa de exemplo, com referência aos desenhos anexos nos quais:
- A figura 1 é uma vista em perspectiva esquemática de uma primeira modalidade de uma tira de reforço flexível de acordo com a invenção;
- A figura 2 é uma vista em perspectiva esquemática de uma segunda modalidade de uma tira de reforço flexível, de acordo com a invenção;
- a figura 3 é uma vista em perspectiva esquemática de uma terceira modalidade de uma tira de reforço flexível de acordo com a invenção;
- a figura 4 é uma vista esquemática em seção transversal de uma construção em solo reforçado de acordo com a invenção enquanto se encontra no processo em construção.
Para fins de entendimento, os vários componentes ilustrados nas figuras não são necessariamente, desenhados em escala. Nessas figuras, referências idênticas, correspondem aos elementos idênticos.
A figura 1 ilustra uma vista em perspectiva de uma primeira modalidade de uma tira de estabilização flexível (10) de acordo com a invenção.
A matriz polimérica, é, por exemplo, baseada em polietileno, polipropileno e PVC.
As fibras, são preferivelmente fibras poliméricas, por exemplo, com base em poliéster, em poliamida ou em poliolefina. Fibras de metal ou fibras naturais, por exemplo, as que têm como base o cânhamo, podem suplementar as fibras poliméricas. Preferivelmente, as fibras poliméricas são fibras contínuas.
A tira estabilizante 10 é de uma espessura e substancialmente constante por toda a largura e ao longo do eixo longitudinal. Ela é confeccionada de uma parte central 100 que se estende longitudinalmente para resistir às forças de tração e duas partes laterais simétricas 105, situadas uma em cada lado da parte central 010. As partes laterais 105, cada qual, compreende uma série de segmentos 100 dispostos uniformemente ao longo do eixo longiPetição 870190035680, de 15/04/2019, pág. 13/19
6/8 tudinal. Cada segmento 110 compreende uma parte linear 112 e duas partes curvas 114 que ligam as extremidades da parte linear 112 a uma região de parte lateral com largura zero.
As partes 114 aqui ilustradas são arcos em círculo. A largura 1l da parte central
100 é constante ao longo do eixo longitudinal e a largura de cada uma das partes laterais
105 varia continuamente entre 0 e 12, 13 em que 12, 13 correspondente à largura máxima do segmento na região correspondente à parte reta 112. De acordo com uma modalidade, 12 é igual a 13. A largura máxima da tira de reforço flexível é 1, em que 1 = 11 + 12 + 13 e sua largura mínima é 11.
Os segmentos 110 são distribuídos ao longo do eixo longitudinal com um espaçamento constante P, onde P = d1 + d2 sendo que d1 corresponde ao comprimento de uma parte reta 112 e d2 corresponde à distância entre duas extremidades consecutivas das duas partes retas consecutivas 112.
A figura 2 ilustra uma vista em perspectiva de uma outra modalidade de uma tira de 15 estabilização flexível de acordo com a invenção em que foi escolhido um formato diferente do segmento. Os segmentos 110 da Figura 1 são substituídos no presente, pelos segmentos 120. Um segmento 120 é um trapézio em que uma parte reta 122 estende-se paralela ao eixo longitudinal e em que duas partes retas 125, 126 ligam as extremidades da parte reta 112 em um ângulo para uma região da parte lateral com largura zero, estendendo-se ao 20 longo da parte reta 124.
Os segmentos 120 são distribuídos ao longo do eixo longitudinal com um espaçamento constante P em que P = d3 + d4 + d5 + d6 , sendo que, d3 e d5 correspondem ao comprimento da projeção sobre o eixo longitudinal das partes anguladas 126 e 125, d4 corresponde ao comprimento da parte reta 124, e d6 corresponde ao comprimento da parte reta 25 122.
As tiras estabilizantes ilustradas nas Figuras 1 e 2 podem ser obtidas cortando-se nas bordas de uma tira de largura 1, de modo a se remover o material entre os segmentos 110 ou 120.
É também possível manufaturar essas tiras usando-se extrusão direta pelo variar a 30 largura do cabeçote de extrusão continuamente de 11 a 1 durante o processo de extrusão.
A figura 3 ilustra uma forma alternativa de modalidade de uma tira de estabilização flexível da Figura 2 em que os segmentos 130 que têm a mesma geometria dos segmentos 120, não estão dispostos simetricamente ao longo do eixo longitudinal, mas que são desviados um do outro na direção do comprimento. Numa modalidade, as larguras máximas 12, 13 35 das partes laterais são idênticas e as partes laterais com largura variável 105 estão dispostas de modo tal, que a largura da tira de estabilização é constante sobre todo seu comprimento.
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Uma tira como esta pode ser ob tida por corte das bordas de uma tira de largura 1 +
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Contudo, é vantajoso produzir-se essa tira pela extrusão direta deslocando-se um cabeçote de extrusão de largura constante para trás e para frente durante o processo de 5 extrusão de modo a formar os segmentos 130.
A invenção refere-se ainda a um método para edificação em solo reforçado.
A figura 4 ilustra esse método. Um aterro compactado 21, em que as tiras de estabilização de acordo com a invenção 10 são distribuídas é delimitado pela lateral frontal da construção por um parâmetro 23 construído pelos elementos prefabricados justapostos 24, 10 sendo delimitado pelo lado posterior pelo aterro 25.
Para conferir à construção alguma adesão, as tiras de estabilização 10 podem ser ligadas aos elementos de parâmetro 24 podendo estender-se para o aterro 21 em uma determinada distancia. Essas tiras de estabilização 10 desempenham uma parte no reforço do solo que fica em uma região reforçada Z por trás do aterro 23.
Nesta região Z reforçada, o material de aterro 21 é muito robusto, porque ele é reforçado pelas tiras de estabilização 10, sendo assim, capaz de sustentar o impacto de cisalhamento aplicado a ele como resultado das forças de tração experimentadas pelas tiras de estabilização 10. esta região Z reforçada tem, naturalmente de ser espessa o suficiente para ser capaz de manter o aterro 23 suficientemente preso no lugar.
Pelo fato de, simplesmente conectar as tiras de estabilização nos fundos dos elementos de parâmetro 24, permitindo assim que os parâmetros sejam mantidos compactados contra o aterro, do qual pode existir um grande volume.
Na configuração exemplar de uma construção que está ilustrada na figura 4, as tiras de estabilização 10 são posicionadas em planos horizontais superpostos que alternam 25 na altura da construção.
De modo a manter ereta a construção mostrada na figura 4 pode ser feito um procedimento como a seguir:
a) ajustar alguns elementos de parâmetro 24 de modo a serem capazes a seguir de colocar algum material de aterro até certa altura. Num modo conhecido, a edificação e posi- cionamento dos elementos de parâmetros pode ser facilitada pela montagem dos componentes posicionados entre eles;
b) instalar as tiras de estabilização 10 no aterro que já está no lugar, aplicando uma leve tração às mesmas;
c) colocar o material de aterro no topo do decurso das tiras de estabilização 10 que acabaram de ser instaladas, até ao próximo nível das tiras de estabilização 10 no lado posterior dos elementos de parâmetro 24. Este material de aterro é compactado progressivamente à medida que é introduzido;
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d) repetir as etapas a) até c) até que o nível mais superior do aterro seja atingido. Deve-se observar que, numerosas formas alternativas podem ser aplicadas à estrutura supracitada, bem como ao método de realização.
É ainda possível o uso das tiras de estabilização flexíveis de acordo com a inven5 ção prendendo-as a uma parede 25 na terra prendendo-as à referida parede, usando-se, por exemplo, ganchos, anéis presos à parede 25 ou qualquer outro meio conhecido dos versados na técnica.
A invenção não está restrita a esses tipos de modalidades, devendo ser interpretada no modo não limitante, com abrangência de qualquer modalidade equivalente.
Claims (12)
1. Tira de estabilização flexível (10) de espessura constante, destinada ao uso de construções em solo reforçado, CARACTERIZADA pelo fato de compreender uma parte central (100) tendo uma largura constante ao longo de todo o comprimento da referida tira estendendo-se longitudinalmente de modo a suportar as forças de tração, e pelo menos uma parte lateral de largura variável (105) compreendendo uma série de segmentos (110, 120, 130) dispostos em uma seqüência de material ao longo da parte central (100) em que os segmentos compreendendo primeiras partes têm uma largura máxima e segundas partes têm uma largura variando entre zero e a largura máxima dos segmentos, sendo cada segunda parte interposta longitudinalmente entre duas primeiras partes, em que o comprimento longitudinal da segunda parte é pelo menos igual a um quarto do comprimento longitudinal da primeira parte dos segmentos.
2. Tira de estabilização flexível (10), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que a parte central (100) consiste, essencialmente, de uma matriz polimérica reforçada com fibra.
3. Tira de estabilização flexível (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, CARACTERIZADA pelo fato da parte lateral de largura variável (105) não conter fibras.
4. Tira de estabilização flexível (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, CARACTERIZADA pelo fato de que uma parte lateral de largura variável (105) situar-se de cada lado da parte central (100).
5. Tira de estabilização flexível (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, CARACTERIZADA pelo fato de que cada segmento (110, 120, 130) da parte lateral de largura variável (105) ter uma largura máxima (12, 13) menor do que ou igual à largura (11) a parte que suporta as forças de tração.
6. Tira de estabilização flexível (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, CARACTERIZADA pelo fato de que os segmentos da parte lateral de largura variável (120, 130) estarem no formato de um paralelepípedo, por exemplo, de um trapézio.
7. Tira de estabilização flexível (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, CARACTERIZADA pelo fato dos segmentos da parte lateral de largura variável terem um formato triangular.
8. Tira de estabilização flexível (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, CARACTERIZADA pelo fato dos segmentos d parte lateral de largura variável (110) terem um formato que compreende as partes curvadas (114) que ligam a parte central
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2/2 que suporta a força de tração (100) às partes retas (112) que encontram-se paralelas à referida parte central (100).
9. Tira de estabilização flexível (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, CARACTERIZADA pelo fato de que os segmentos da parte lateral de
5 largura variável (110, 120, 130) estendem-se em 20 a 80% do comprimento da parte central (100).
10. Construção em solo reforçado CARACTERIZADA por compreender pelo menos uma tira de estabilização (10) conforme definida nas reivindicações 1 a 9.
11. Método de construção em solo reforçado, em que é colocado um parâmetro
10 (23) através da face frontal da construção, delimitando um volume que deve ser aterrado, reforços (10) sendo posicionados numa região desse volume, material de aterro (21) sendo colocado no referido volume e o material de aterro (21) sendo compactado, CARACTERIZADO pelo fato dos reforços (10) compreenderem pelo menos uma tira de estabilização (10) conforme definida nas reivindicações 1 a 9.
15 12. Método de construção, de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADO pelo fato de que a etapa em que são posicionados os reforços (10) compreende a etapa de desenrolar os referidos reforços de um carretel compreendendo um núcleo em torno do qual é enrolada a tira de estabilização flexível (10) conforme definida nas reivindicações 1 a 9.
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