CH708624B1 - Fixing system for cables to viaducts, bridges or similar. - Google Patents

Fixing system for cables to viaducts, bridges or similar. Download PDF

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    • H02G3/00—Installations of electric cables or lines or protective tubing therefor in or on buildings, equivalent structures or vehicles
    • H02G3/26—Installations of cables, lines, or separate protective tubing therefor directly on or in walls, ceilings, or floors
    • H02G3/263—Installation, e.g. suspension, of conduit channels or other supports

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Abstract

Sistema di fissaggio per cavi a viadotti, ponti o simili strutture edili, comprendente una guida longitudinalmente vincolata al viadotto, una pluralità di elementi di collegamento ai quali è associato almeno un cavo (C) e che scorrono lungo tale guida. Tali elementi di collegamento comprendono almeno un carrello atto a scorrere in tale guida, almeno una struttura tubolare, nella quale almeno un cavo viene inserito scorrevolmente ed una struttura articolata interposta tra il carrello ed il tubo che consente la rotazione della struttura tubolare rispetto al carrello attorno ai tre assi X, Y e Z ortogonali tra loro.Fixing system for cables to viaducts, bridges or similar building structures, comprising a longitudinally guided guide to the viaduct, a plurality of connection elements to which at least one cable (C) is associated and which run along this guide. These connecting elements comprise at least one carriage able to slide in this guide, at least one tubular structure, in which at least one cable is slidably inserted and an articulated structure interposed between the carriage and the tube which allows the rotation of the tubular structure with respect to the carriage around to the three axes X, Y and Z orthogonal to each other.

Description

Descrizione [0001] La presente invenzione riguarda un sistema di fissaggio per cavi a viadotti, quali ad esempio viadotti autostradali ferroviari o ponti in generale.Description [0001] The present invention relates to a fastening system for viaduct cables, such as for example railway highway viaducts or bridges in general.

[0002] È noto che le strutture autostradali possono essere utilizzate per il trasporto anche di cavi, ad esempio elettrici anche ad alta tensione, che vengono fissati ai lati della carreggiata o in generale in prossimità della stessa.[0002] It is known that motorway structures can also be used for the transport of cables, for example electric ones, even at high voltage, which are fixed to the sides of the roadway or in general in the vicinity of the same.

[0003] Nelle porzioni delle strutture autostradali che presentano viadotti i cavi vengono ancorati sui lati delle campate fissandoli tramite staffe o simili elementi. È noto che i viadotti o i ponti sono strutture che si muovono sia per effetto termico sia per effetto delle sollecitazioni sismiche. I cavi ad esso associati subiscono notevoli deformazioni e spostamenti in dipendenza del sistema di vincolo del cavo al viadotto. In viadotti di notevoli dimensioni, gli spostamenti possono essere anche dell’ordine di 60 cm-1 m, in tali casi il cavo può anche danneggiarsi / spezzarsi se è vincolato rigidamente alla struttura del viadotto.[0003] In the portions of the motorway structures that present viaducts the cables are anchored to the sides of the spans by fixing them by means of brackets or similar elements. It is known that viaducts or bridges are structures that move both due to thermal effects and due to seismic stresses. The cables associated with it undergo significant deformations and displacements depending on the cable connection system to the viaduct. In viaducts of considerable size, the movements can also be of the order of 60 cm-1 m, in such cases the cable can also be damaged / broken if it is rigidly connected to the structure of the viaduct.

[0004] La presente invenzione si riferisce ad una soluzione tecnica per il sostegno dei cavi nei tratti in viadotto tale da permettere le deformazioni e i movimenti del viadotto stesso senza indurre sollecitazioni pericolose ed indesiderate sul cavo. Un aspetto della presente invenzione riguarda un sistema di fissaggio per cavi a viadotti ponti o simili, avente le caratteristiche della allegata rivendicazione 1. Le caratteristiche ed i vantaggi del sistema secondo la presente invenzione saranno meglio chiari ed evidenti dalla descrizione seguente, esemplificativa e non limitativa, di una forma di realizzazione con riferimento alla figure allegate che illustrano rispettivamente: • la fig. 1a illustra in una vista schematica laterale un viadotto autostradale a cui è associato un cavo in pa rete laterale tramite il sistema della presente invenzione; • la fig. 1b illustra in una vista schematica in pianta un viadotto autostradale a cui è associato un cavo dall’interno all’esterno della sezione dell’impalcato tramite il sistema della presente invenzione; • la fig. 2 illustra in vista frontale una porzione del viadotto che evidenzia un elemento di collegamento del sistema secondo la presente invenzione; • la fig. 3 illustra in vista dall’alto l’elemento di collegamento di fig. 2; • le fig. 4a e 4b illustrano in vista laterale la porzione del viadotto che evidenzia un elemento di collegamento del sistema secondo la presente invenzione, rispettivamente a riposo e inclinato per effetto di una oscillazione; • la fig. 5 illustra una porzione di collegamento tra i tubi del sistema secondo la presente invenzione che contengono il cavo.[0004] The present invention relates to a technical solution for supporting cables in the viaduct sections such as to allow deformations and movements of the viaduct itself without inducing dangerous and undesired stresses on the cable. An aspect of the present invention relates to a fastening system for cables with bridge viaducts or the like, having the characteristics of the attached claim 1. The characteristics and advantages of the system according to the present invention will be better understood and clearer from the following description, by way of non-limiting example , of an embodiment with reference to the attached figures which illustrate respectively: • fig. 1a shows in a schematic side view a motorway viaduct to which a side wall cable is associated by means of the system of the present invention; • fig. 1b shows a schematic plan view of a motorway viaduct to which a cable is associated from the inside to the outside of the deck section through the system of the present invention; • fig. 2 shows a front view of a portion of the viaduct which shows a connecting element of the system according to the present invention; • fig. 3 shows the connection element of fig. 2; • fig. 4a and 4b show in a side view the portion of the viaduct which shows a connecting element of the system according to the present invention, at rest and at an angle respectively due to an oscillation; • fig. 5 shows a portion of connection between the tubes of the system according to the present invention which contain the cable.

[0005] Con riferimento alle citate figure il sistema della presente invenzione comprende una guida 2 longitudinalmente vincolata al viadotto, una pluralità di elementi di collegamento ai quali è associato il cavo C e che scorrono lungo tale guida. Tali elementi di collegamento comprendono almeno un carrello 3 atto a scorrere in tale guida, almeno una struttura tubolare 4, nella quale il cavo viene inserito scorrevolmente ed una struttura articolata 5 interposta tra il carrello ed il tubo che consente la rotazione della struttura tubolare rispetto al carrello attorno ai tre assi X, Y e Z ortogonali tra loro.[0005] With reference to the above figures, the system of the present invention comprises a guide 2 longitudinally constrained to the viaduct, a plurality of connection elements to which the cable C is associated and which run along this guide. These connecting elements comprise at least one carriage 3 able to slide in this guide, at least one tubular structure 4, in which the cable is slidably inserted and an articulated structure 5 interposed between the carriage and the tube which allows the rotation of the tubular structure with respect to the cart around the three axes X, Y and Z orthogonal to each other.

[0006] Nell’esempio di realizzazione illustrato in fig. 1a sono evidenziati schematicamente un viadotto V vincolato a supporti di inizio SI e fine SF del viadotto stesso. Lungo il viadotto sono fissati due cavi C attraverso il sistema della presente invenzione che prevede la guida 2 sulla quale scorrono elementi di collegamento sostanzialmente equidistanziati tra loro, in modo da distribuire in modo ottimale il peso dei cavi.[0006] In the embodiment illustrated in fig. 1a schematically illustrates a viaduct V linked to supports for the beginning of the SI and the end SF of the viaduct itself. Along the viaduct are fixed two cables C through the system of the present invention which provides the guide 2 on which connection elements run substantially equidistant from each other, so as to optimally distribute the weight of the cables.

[0007] La fig. 2 illustra in particolare la struttura della guida 2 e dell’elemento di collegamento 3.[0007] Fig. 2 illustrates in particular the structure of the guide 2 and of the connecting element 3.

[0008] In particolare la guida 2 è preferibilmente conformata in sezione adoppia «T» ed è preferibilmente fissata al viadotto tramite almeno una coppia di profilati metallici P.[0008] In particular, the guide 2 is preferably shaped in a double section "T" and is preferably fixed to the viaduct by at least one pair of metal sections P.

[0009] In ciascuna ansa di tali «T» sono inserite ruote 31 del carrello 3 che ne permettono lo scorrimento longitudinale.[0009] In each loop of these «T» there are inserted wheels 31 of the carriage 3 which allow their longitudinal sliding.

[0010] Inferiormente al carrello 3 è presente la struttura articolata comprendente un primo snodo 51 atto a consentire la rotazione attorno ad un asse verticale Y, un secondo snodo atto a consentire la rotazione attorno ad un asse orizzontale X ed un terzo snodo atto a consentire la rotazione attorno ad un asse orizzontale Z, ortogonale a tale asse orizzontale X. La struttura tubolare 4 è vincolata inferiormente al terzo snodo e comprende un telaio formato da una barra di sostegno centrale 41 che sostiene almeno una base 42 sulla quale poggiano tubi 43. Nel caso illustrato sono presenti due basi sovrapposte, chiaramente il numero delle basi può variare a seconda del numero di tubi e cavi da sostenere. I tubi sono vantaggiosamente disposti uno per lato della barra centrale per dare maggiore equilibrio al sistema. All’interno di ciascun tubo scorre almeno un cavo C. Ogni base può essere vantaggiosamente ricoperta da un carter 44 atto a mantenere in posizione i tubi 43.[0010] Below the carriage 3 there is the articulated structure comprising a first articulation 51 able to allow rotation about a vertical axis Y, a second articulation able to allow rotation about a horizontal axis X and a third joint suitable to allow the rotation around a horizontal axis Z, orthogonal to this horizontal axis X. The tubular structure 4 is constrained below the third joint and comprises a frame formed by a central support bar 41 which supports at least one base 42 on which pipes 43 rest. In the case shown there are two superimposed bases, clearly the number of bases can vary depending on the number of tubes and cables to be supported. The tubes are advantageously arranged one on each side of the central bar to give greater balance to the system. At least one cable runs inside each tube C. Each base can be advantageously covered by a casing 44 able to keep the tubes in position 43.

Claims (10)

[0011] Il sistema, in questo modo prevede che i sostegni dei cavi siano completamente svincolati dal viadotto in senso longitudinale. Tale grado di libertà consente all’opera di traslare e subire deformazioni termiche in detta direzione senza trascinare il cavo durante questo movimento. Ciò è consentito da una coppia di cuscinetti del carrello che scorrono sull’ala inferiore della guida 2 a doppia T ancorato al viadotto. [0012] Per assicurare lo scorrimento uniforme di tutti i carrelli, evitando che tale funzione sia demandata ai cavi, i carrelli stessi verranno collegati tra loro da una fune in acciaio FA che verrà bloccata sulle spalle del viadotto in prossimità dei rinterri dei cavi stessi. Tale fune possiede anche la funzione di messa a terra dei carrelli. [0013] Il primo snodo 51 consente la rotazione attorno all’asse verticale Y. Tale grado di libertà consente al vincolo di assorbire variazioni pianimetriche del tracciato dei cavi. Un esempio è costituito dalle situazioni di passaggio dei cavi stessi dall’interno all’esterno del cassone del viadotto. Il secondo snodo 52 consente la rotazione attorno all’asse orizzontale X. Tale grado di libertà consente al vincolo di orientarsi in verticale offrendo ai cavi una situazione di fissaggio trasversale sempre piana, indipendentemente dalla pendenza trasversale locale del ponte o del viadotto. Il terzo snodo 53 consente la rotazione intorno all’asse trasversale Z. Quest’ultimo grado di libertà ha lo scopo di permettere al vincolo movimenti che consentano di assorbire variazioni termiche locali del sistema cavo-controtubo. [0014] Eventuali deformazioni termiche locali del sistema cavo C struttura tubolare 4 sono assorbite da un leggero gioco longitudinale volutamente lasciato ad ogni singolo ancoraggio e dalla possibilità che il cavo si allunghi localmente sfruttando i molti movimenti e le molte rotazioni consentite. In particolare, il secondo snodo 52 comprende un perno 521 che è inserito in un’asola 522 di diametro superiore a quello del perno, che determina tale gioco. [0015] In aggiunta ai gradi di libertà permessi dal sistema sopra indicati, i tubi 43 non sono continui per tutta la lunghezza del viadotto ma sono spezzoni che vengono giuntati tra loro per mezzo di manicotti 45 contenitivi che permetteranno di compensare l’allungamento dovuto a variazioni termiche. Vantaggiosamente i tubi 43 sono realizzati in HDPE (polietilene ad alta densità). Il sistema di sostegno del cavo basa il suo principio di funzionamento sull’idea di permettere al viadotto tutti gli spostamenti i necessari al suo corretto comportamento in esercizio ed in fase sismica. Nella soluzione proposta, ciascun elemento di sostegno può scorrere liberamente rispetto al viadotto compiendo spostamenti nello spazio in funzione dei gradi di libertà consentiti allo stesso vincolo. [0016] In entrambe le installazioni delle fig. 1a e 1 b, trattandosi di strutture metalliche esposte ad agenti corrosivi, si prevede di utilizzare per le guide i profilati e gli elementi di collegamento acciaio inox, che garantisce l’inossidabilità per lunghissimi periodi e, vista l’inattaccabilità da agenti naturali e chimici, una ridottissima manutenzione e garanzia di efficienza negli anni. Rivendicazioni[0011] In this way the system provides that the cable supports are completely released from the viaduct in the longitudinal direction. This degree of freedom allows the work to translate and undergo thermal deformations in this direction without dragging the cable during this movement. This is allowed by a pair of carriage bearings that slide on the lower wing of the double T guide 2 anchored to the viaduct. [0012] To ensure the smooth sliding of all the carriages, avoiding that this function is left to the cables, the carriages themselves will be connected to each other by a FA steel cable that will be blocked on the shoulders of the viaduct near the backfills of the cables themselves. This rope also has the function of earthing the trolleys. [0013] The first articulation 51 allows the rotation around the vertical axis Y. This degree of freedom allows the constraint to absorb planimetric variations of the path of the cables. An example is constituted by the situations in which the cables pass from the inside to the outside of the viaduct girder. The second joint 52 allows the rotation around the horizontal axis X. This degree of freedom allows the constraint to orientate itself vertically, offering cables a transverse fixing situation that is always flat, regardless of the local transverse slope of the bridge or viaduct. The third joint 53 allows the rotation around the transversal axis Z. This last degree of freedom has the purpose of allowing the constraint movements that allow to absorb local thermal variations of the cable-counter-tube system. [0014] Possible local thermal deformations of the hollow system of the tubular structure 4 are absorbed by a slight longitudinal clearance deliberately left at each individual anchorage and by the possibility that the cable extends locally exploiting the many movements and the many rotations allowed. In particular, the second articulation 52 comprises a pin 521 which is inserted in a slot 522 with a diameter greater than that of the pin, which determines such play. [0015] In addition to the degrees of freedom permitted by the system indicated above, the tubes 43 are not continuous along the entire length of the viaduct but are lengths that are joined together by means of holding sleeves 45 which will make it possible to compensate for the elongation due to thermal variations. Advantageously, the tubes 43 are made of HDPE (high density polyethylene). The cable support system bases its operating principle on the idea of allowing the viaduct all the movements necessary for its correct behavior during operation and in the seismic phase. In the proposed solution, each supporting element can slide freely with respect to the viaduct, making movements in space according to the degrees of freedom allowed to the same constraint. [0016] In both installations of figs. 1a and 1b, since these are metallic structures exposed to corrosive agents, it is envisaged to use stainless steel profiles and connecting elements for the guides, which guarantees rust resistance for very long periods and, given the unassailable nature of natural and chemical agents , a very low maintenance and guarantee of efficiency over the years. claims 1. Sistema di fissaggio per cavi a viadotti o ponti in generale comprendente una guida (2) longitudinalmente vincolabile al viadotto ed una pluralità di elementi di collegamento ai quali è associabile almeno un cavo (C) e che scorrono lungo tale guida, tali elementi di collegamento comprendono almeno un carrello (3) atto a scorrere in tale guida, almeno una struttura tubolare (4), nella quale almeno un cavo può essere inserito scorrevolmente ed una struttura articolata (5) interposta tra il carrello ed il tubo, che consente la rotazione della struttura tubolare rispetto al carrello, attorno ai tre assi X, Y e Z ortogonali tra loro.1. Fixing system for cables to viaducts or bridges in general comprising a longitudinally constrainable guide (2) to the viaduct and a plurality of connection elements to which at least one cable (C) can be associated and which run along this guide, said elements connection comprise at least one trolley (3) able to slide in said guide, at least one tubular structure (4), in which at least one cable can be slidably inserted and an articulated structure (5) interposed between the carriage and the tube, which allows the rotation of the tubular structure with respect to the carriage, around the three axes X, Y and Z orthogonal to each other. 2. Sistema secondo la rivendicazione 1, in cui la guida (2) è conformata in sezione a doppia «T», in ciascuna ansa di tali «T» essendo inserite ruote (31) del carrello (3) che ne permettono lo scorrimento longitudinale.2. System according to claim 1, wherein the guide (2) is shaped in a double "T" section, in each loop of such "T" being inserted wheels (31) of the carriage (3) which allow its longitudinal sliding . 3. Sistema secondo la rivendicazione 1, in cui la struttura articolata comprende un primo snodo (51) atto a consentire la rotazione attorno ad un asse verticale Y, un secondo snodo (52) atto a consentire la rotazione attorno ad un asse orizzontale X ed un terzo snodo (53) atto a consentire la rotazione attorno ad un asse orizzontale Z ortogonale a tale asse orizzontale X.3. System according to claim 1, wherein the articulated structure comprises a first articulation (51) able to allow the rotation about a vertical axis Y, of a second articulation (52) able to allow the rotation about a horizontal axis X and a third joint (53) able to allow rotation about a horizontal axis Z orthogonal to this horizontal axis X. 4. Sistema secondo la rivendicazione 1, in cui la struttura tubolare (4) comprende un telaio formato da una barra di sostegno centrale (41), che sostiene almeno una base (42) sulla quale poggiano dei tubi (43), all’interno di ciascun tubo potendo scorrere almeno un cavo (C).4. System according to claim 1, wherein the tubular structure (4) comprises a frame formed by a central support bar (41), which supports at least one base (42) on which pipes (43) rest, inside of each tube being able to slide at least one cable (C). 5. Sistema secondo la rivendicazione 4, in cui i tubi sono disposti uno per lato della barra centrale per dare maggiore equilibrio al sistema.5. System according to claim 4, in which the tubes are arranged one on each side of the central bar to give greater balance to the system. 6. Sistema secondo la rivendicazione 4, in cui oqni base è ricoperta da un carter (44) atto a mantenere in posizione i tubi (43).6. System according to Claim 4, in which each base is covered by a casing (44) able to maintain the tubes (43) in position. 7. Sistema secondo la rivendicazione 3, in cui il secondo snodo (52) comprende un perno (521) che è inserito in un’asola (522) di diametro superiore a quello del perno.7. System according to claim 3, wherein the second articulation (52) comprises a pin (521) which is inserted in a slot (522) with a diameter greater than that of the pin. 8. Sistema secondo la rivendicazione 4, in cui i tubi (43) sono spezzoni che vengono giuntati tra loro per mezzo di manicotti (45) contenitivi che permetteranno di compensare l’allungamento dovuto a variazioni termiche.8. System according to Claim 4, in which the tubes (43) are lengths that are joined together by means of holding sleeves (45) which will allow to compensate for the elongation due to thermal variations. 9. Sistema secondo la rivendicazione 4, in cui i tubi (43) sono realizzati in HDPE ovvero polietilene ad alta densità.9. System according to claim 4, wherein the tubes (43) are made of HDPE or high density polyethylene. 10. Sistema secondo le rivendicazioni precedenti, in cui guide profilati degli elementi di collegamento sono realizzati in acciaio inox.10. System according to the preceding claims, in which profiled guides of the connecting elements are made of stainless steel.
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