ES2235010T3

ES2235010T3 - Elemento neumatico de construccion o de puente.

Info

Publication number: ES2235010T3
Application number: ES02708111T
Authority: ES
Inventors: Frederick E. To
Original assignee: Prospective Concepts AG
Current assignee: Prospective Concepts AG
Priority date: 2001-07-20
Filing date: 2002-03-27
Publication date: 2005-07-01
Anticipated expiration: 2022-03-27
Also published as: EP1409791B1; US6874192B2; CA2454241A1; CA2454241C; DE50201807D1; ATE284999T1; WO2003016634A1; EP1409791A1; US20040237225A1

Abstract

Elemento neumático de construcción o de puente con una envoltura (1), que se puede solicitar con aire a presión a través de una válvula (2) y compuesta por un tejido textil de elasticidad reducida, así como por un recubrimiento hermético al aire de un plástico flexible, con elementos para la absorción de fuerzas de presión y otros para la absorción de fuerzas de tracción, caracterizado porque: - En el lado superior del elemento de puente está dispuesta paralelamente entre sí una pluralidad de barras comprimidas (6) que están guiadas en bridas (7) unidas a la envoltura (1), - una pluralidad de nervios (3), en correspondencia con la cantidad de barras comprimidas (6), fabricados de un tejido textil de elasticidad reducida y que unen el lado superior y el lado inferior de la envoltura (1), - los nervios textiles (3) están dispuestos en planos que se extienden paralelos entre sí, - cada uno de los planos mencionados contiene también una de las barras comprimidas (6) en cada caso, - los nervios (3) están unidos en toda su longitud al lado interno de la envoltura (1) y - por cada nervio (3) existe, al menos, una primera capa (4) de tejido, cuyo recorrido de hilo está torcido básicamente en 45º respecto a la dirección longitudinal del elemento de puente.

Description

Elemento neumático de construcción o de puente.

La presente invención se refiere a un elemento neumático de puente según el preámbulo de la reivindicación 1.

Los elementos neumáticos de puente se conocen en distintas formas. Estos están compuestos casi siempre por cuerpos huecos tubulares inflables con un revestimiento externo de láminas de plástico armado. Se toman medidas especiales para absorber las fuerzas de tracción y presión, así como para impedir un pandeo de los elementos de construcción o de puente. Las fuerzas de presión son absorbidas básicamente por una o varias barras comprimidas que están integradas en el elemento tubular o fijadas externamente sobre éste. Las fuerzas de tracción son absorbidas por refuerzos o tirantes especiales colocados externamente o integrados en la lámina de plástico. Ejemplos de elementos de construcción o de puente de este tipo se conocen de los documentos PCT/CH01/00107, US3894307, US4712335 y US5421128.

Todos estos elementos de construcción o de puente tienen en común que para la construcción de un puente o de un componente constructivo con propósito similar se deben montar lateralmente uno al lado del otro varios de tales elementos tubulares y que el gasto para su construcción y uso puede ser considerable. Un elemento neumático de puente también se describe en el documento GB1176941.

El objetivo, que se persigue con la presente invención, es la creación de un elemento neumático de construcción o de puente que esté en condiciones de absorber cargas grandes, se pueda usar con rapidez y sin preparativos de importancia, transportarse fácilmente y fabricarse de forma económica.

La solución del objetivo mencionado se recoge en la parte caracterizadora de la reivindicación 1 en lo relacionado con sus particularidades básicas y en las reivindicaciones siguientes, en lo relacionado con otras configuraciones ventajosas.

La invención se explica detalladamente mediante el dibujo adjunto. Muestran:

Fig. 1 un primer ejemplo de realización del elemento de puente en corte longitudinal,

Fig. 2 un corte transversal a través de un elemento de puente,

Fig. 3 una vista lateral de un detalle,

Fig. 4 una vista lateral de un segundo ejemplo de realización,

Fig. 5 un tercer ejemplo de realización en una vista lateral esquemática y

Fig. 6 un cuarto ejemplo de realización en una vista lateral esquemática.

Las características básicas de la estructura se pueden ver en el corte longitudinal a través de un elemento de puente, según la invención, de la figura 1 y en el corte transversal de la figura 2. Una envoltura 1 del elemento de puente está compuesta por un tejido textil de elasticidad reducida y recubierta por un elastómero o en general por un plástico flexible, siendo, por tanto, hermética al aire. A través de una válvula 2, representada esquemáticamente, esta envoltura 1 se puede inflar con aire a presión en el intervalo de algunos 100 de mB. Entre el lado superior y el lado inferior de la envoltura 1 está dispuesta una pluralidad de nervios textiles 3 unidos al material de la envoltura 1 por soldadura o pegado. Los nervios 3 están compuestos por, al menos, una primera capa 4 de un tejido, cuyo recorrido de hilo está torcido en aproximadamente 45º respecto a la dirección longitudinal del elemento de puente. Una segunda capa 5 del mismo tejido presenta un recorrido del hilo dispuesto en paralelo o en perpendicular respecto a la longitud longitudinal del elemento de puente. El tejido, que forma las capas 4, 5, presenta también una elasticidad reducida. Naturalmente, hay que usar, según la invención, dos o más segundas capas 5 para los nervios 3 o proporcionar adicionalmente sólo a cada segundo nervio una o varias capas 5. Lo principal es usar al menos una primera capa 4 en cada nervio para desviar las fuerzas de tracción de las barras 6 a la superficie inferior de la envoltura 1.

En el lado superior del elemento de puente está dispuesta una pluralidad de barras comprimidas 6 de modo que cada barra comprimida 6 se extiende en el plano definido por el nervio 3. Como se muestra en la figura 3, cada barra comprimida 6 está guiada por una pluralidad de bridas 7 y sujeta en su posición. Las bridas 7 están unidas a la envoltura 1 por soldadura o pegado. Naturalmente, por cada barra comprimida 6 puede estar prevista también una única brida 7 que se extienda por toda su superficie. Como barras comprimidas 6 se pueden prever barras o tubos de metal, barras de GFK, CFK o madera. Igual que en el caso de la flexibilidad de los materiales textiles, la resistencia de las barras está condicionada por el esfuerzo provocado por las fuerzas actuantes en un elemento de puente de este tipo y por los costos vinculados a ello.

En la figura 1 está dispuesto un elemento de puente de este tipo que se usa para pasar por encima de una sección 8 de suelo. En los lugares, en que el elemento de puente descansa sobre una base, éste se encuentra reforzado ventajosamente con un revestimiento 9 de protección compuesto, asimismo, por otros refuerzos de tejido. Sobre las barras 6 está colocada una plataforma 10, por ejemplo, de listones de madera, para proteger la envoltura 1 y distribuir las fuerzas transmitidas al elemento de puente.

La carga límite en el montaje, representado en la figura 1, está limitada por la presión imperante en la envoltura 1, la resistencia de las barras 6 y la resistencia a la tracción y el cizallamiento de los nervios 3. En interrelación con la presión también es decisivo el tamaño de las superficies de apoyo del elemento de puente sobre el suelo.

Como alternativa al tipo de apoyo y de construcción del elemento de puente, representados en la figura 1, se pueden usar los mostrados en la figura 4. Aquí aparece sólo un extremo del elemento de puente. El otro está configurado totalmente igual. Los extremos de las barras 6 están apoyados en un soporte 11 conformado de manera adecuada que se extiende transversalmente respecto a las barras 6 y el peso del elemento de puente, así como su carga son derivados por el soporte 11 hacia el suelo a través de dos columnas 12. Los medios para transmitir la fuerza de las barras 6 al soporte 11 son conocidos, por lo que no se seguirán explicando. Resulta esencial para la invención que las barras 6 no presentan extremos en voladizo que sólo se soliciten por doblado, sino que las fuerzas, que pueden provocar una flexión se deriven a las barras 3 en forma de fuerzas de tracción.

Para salvar la distancia entre el suelo natural y la plataforma 10, está prevista una rampa 13 que se fija articuladamente a la plataforma 10 en la zona del soporte 11.

En el ejemplo de realización según la figura 1, los puntos de apoyo aplican básicamente sólo las fuerzas de reacción que se extienden verticalmente. Las fuerzas de presión, que se extienden horizontalmente, en el lado superior del elemento de puente y los componentes horizontales de las fuerzas de tracción, que se extienden en los nervios 3, tienen que estar todo el tiempo en equilibrio entre sí. Por esta razón está previsto unir con arrastre de fuerza las barras comprimidas en toda su longitud o, al menos, por tramos cortos a la envoltura 1, preferentemente en las bridas 7. Estas uniones se pueden realizar por medios mecánicos como los dispositivos de sujeción, aunque también mediante pegado.

En el ejemplo de realización según la figura 5, las fuerzas de reacción verticales son aplicadas por los soportes 11 que están conectados directamente a las barras comprimidas 6. En este ejemplo de realización y aplicación únicamente es necesario unir con arrastre de fuerza las barras comprimidas 6 en sus extremos a la envoltura 1.

Según la invención el elemento de puente se puede usar allí donde un elemento superficial tenga que soportar cargas. Esto ocurre, por ejemplo, en un techo. En la figura 5 se representa un uso de ese tipo. Un edificio representado esquemáticamente, cuya estática está formada, por ejemplo, por varias vigas 15 de acero, soporta, al menos, dos elementos de puente según la figura 1 como elementos 16 de techo. Estos se encuentran unidos en un extremo mediante elementos 14 de nudos a las vigas 15 de acero y en el otro extremo, a una llamada viga Gerber 17. Los elementos 14 de nudos aparecen en el lugar de los soportes 11 según la figura 4. Las uniones de los elementos 14 de nudos con las barras comprimidas 6 también son conocidas y frecuentes en la ingeniería civil.

La viga Gerber 17 está alargada a través de los puntos de unión con los elementos de nudos hasta los elementos 16 de techo, pudiéndose transmitir así a las barras comprimidas 6 momentos de torsión en la viga Gerber 17 como fuerzas que actúan perpendicularmente sobre ella, donde estas se derivan como cargas normales. En la práctica este techo constituye un verdadero arco de tres articulaciones con una articulación bloqueada respectivamente en el lado con la carga mayor. Las vigas 15 de acero están tensadas entre sí mediante cables 18 de acero. Naturalmente también son posibles otras estructuras de techo con este tipo de elementos 16 de techo, donde esto debe resolver tareas de estática menos exigentes. Dado que las fuerzas de presión en las barras comprimidas 6 se derivan aquí hacia fuera a través de los elementos 14 de nudos, de nuevo sólo es necesario en los extremos de las barras comprimidas 6 unirlos a la envoltura con arrastre de fuerza. Entre los extremos las barras comprimidas 6 se pueden mover longitudinalmente en las bridas 7.

Otro uso como pontón se deriva del principio del elemento de puente según la invención, como se muestra en la figura 6.

Claims

1. Elemento neumático de construcción o de puente con una envoltura (1), que se puede solicitar con aire a presión a través de una válvula (2) y compuesta por un tejido textil de elasticidad reducida, así como por un recubrimiento hermético al aire de un plástico flexible, con elementos para la absorción de fuerzas de presión y otros para la absorción de fuerzas de tracción, caracterizado porque:

-: En el lado superior del elemento de puente está dispuesta paralelamente entre sí una pluralidad de barras comprimidas (6) que están guiadas en bridas (7) unidas a la envoltura (1),

-: una pluralidad de nervios (3), en correspondencia con la cantidad de barras comprimidas (6), fabricados de un tejido textil de elasticidad reducida y que unen el lado superior y el lado inferior de la envoltura (1),

-: los nervios textiles (3) están dispuestos en planos que se extienden paralelos entre sí,

-: cada uno de los planos mencionados contiene también una de las barras comprimidas (6) en cada caso,

-: los nervios (3) están unidos en toda su longitud al lado interno de la envoltura (1) y

-: por cada nervio (3) existe, al menos, una primera capa (4) de tejido, cuyo recorrido de hilo está torcido básicamente en 45º respecto a la dirección longitudinal del elemento de puente.

2. Elemento neumático de construcción o de puente según la reivindicación 1, caracterizado porque adicionalmente a las capas (4) de tejido torcidas en 45º existen segundas capas (5) de tejido, cuyo recorrido de hilo está dispuesto en paralelo y perpendicularmente a la dirección longitudinal del elemento de puente.

3. Elemento neumático de construcción o de puente según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque las barras comprimidas (6) están unidas con arrastre de fuerza básicamente en toda su longitud a la envoltura (1).

4. Uso del elemento neumático de construcción o de puente según la reivindicación 3 como elemento de puente, estando reforzada la envoltura (1) al menos en una parte de su lado inferior mediante un revestimiento (9) de protección y estando colocado el elemento de puente con su lado inferior sobre el sue-
lo.

5. Uso del elemento neumático de construcción o de puente según la reivindicación 3 como pontón (19), disponiendo la envoltura (1) de medios (20) de amarre para la sujeción de cables (21) de amarre.

6. Elemento neumático de construcción o de puente según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque las barras comprimidas (6) están unidas con arrastre de fuerza en sus dos extremos a la envoltura (1) y están guiadas en el resto de su longitud en las bridas (7), así como porque en los extremos de las barras comprimidas (6) están situados medios para derivar las fuerzas de apoyo.

7. Uso del elemento neumático de construcción o de puente según la reivindicación 6 como elemento (16) de techo, siendo los medios para la derivación de las fuerzas de apoyo elementos (14) de nudos, mediante los que los elementos (16) de techo están unidos a su estructura portante.

8. Uso del elemento neumático de construcción o de puente según la reivindicación 6 como elemento de puente, siendo los medios para la derivación de las fuerzas de apoyo vigas (11) que están dispuestas transversalmente a las barras comprimidas (6) y que derivan las fuerzas de apoyo hacia el suelo a través de columnas (12).