ES2275340T3 - Estructura de soporte destinada a una via de direccion elevada para vehiculo de rail. - Google Patents
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- B60L2200/26—Rail vehicles
Abstract
Una estructura de soporte (50) que incluye una vía de dirección alargada elevada (52) para un vehículo monorraíl que tiene: Una base (56) Una columna vertical alargada (60) que tiene un extremo con las dimensiones y la forma para estar unida a esta base (56) y un extremo opuesto; Una vía de dirección que tiene una anchura más pequeña que la anchura del vehículo de raíl (54) fijada a dicho extremo opuesto de forma que dicha vía de dirección (52) esté elevada por encima de la base; Y caracterizado porque Dicha vía de dirección (52) comprende al menos dos segmentos de vía de dirección adjuntos (52a, 52b) que forman una unión entre sus extremos que está generalmente alineada en vertical con la columna (60); y dicha columna y la vía de dirección tienen las dimensiones y la forma para ser prefabricadas y para formar componentes distintos que puedan ser transportados fácilmente por métodos de transporte convencionales cuando no están ensamblados.
Description
Estructura de soporte destinada a un vía de
dirección elevada para vehículo de raíl.
La invención presente se refiere a una
estructura de soporte para elevar una vía de dirección para
vehículo de raíl como una vía de dirección monorraíl. La invención
se refiere, más particularmente, a una estructura de soporte para
vía de dirección elevada monorraíl y a una vía de dirección
construidas por componentes prefabricados que fácilmente son
transportados y ensamblados en el emplazamiento de la instalación.
Incluye preferentemente una base sobre pilares para soportes
mejorados durante una actividad sísmica y para facilitar la
instalación en calles y aceras existentes sin cubrir o interferir
con los núcleos técnicos subterráneos o los servicios públicos.
Los sistemas de vehículo de raíl elevados, tales
como los monorraíles, tienen numerosas ventajas, en particular en
las áreas urbanas superpobladas donde la superficie de las calles
está congestionada por el tráfico, y las formas tradicionales de
transporte público, tales como los autobuses, deben disputarse el
espacio con el tráfico existente. Por ejemplo, un sistema de vía de
dirección elevada para vehículo especializado funciona por encima
de las calles de las ciudades y es pues inmune a la congestión de
tráfico. Proporciona un medio rápido y conveniente para transportar
a personas por la ciudad y ayuda de hecho a aliviar la congestión
de circulación.
Sin embargo, los sistemas de vehículo de raíl
elevados existentes tienen varias características que han evitado
ser ampliamente aceptados en cualquier parte del mundo. En primer
lugar, las estructuras conocidas de soporte utilizadas para elevar
la vía de dirección son pesadas y excesivamente grandes lo que las
hace caras de construir y de instalar. Dichas estructuras son
difíciles de prefabricar en una instalación central de fabricación y
de transportar después al emplazamiento donde van a ser finalmente
instaladas. De ese modo, las estructuras de soporte deben ser
directamente fabricadas de modo individual en el emplazamiento en
el cual van a ser utilizadas. Este tiempo y este coste para
fabricar dichas estructuras son las causas principales del coste
excesivo de los sistemas de raíl elevados. Además, variaciones en
el clima, la temperatura y el medio ambiente en cada emplazamiento
individual de fabricación de estructura de soporte en combinación
con las variaciones asociadas con el hecho de tener que desplazar
continuamente y ensamblar el equipo de fabricación en cada
emplazamiento hacen que sea difícil de controlar eficazmente la
calidad y la consistencia de cada estructura de soporte
fabricada.
También, debido a las limitaciones de espacio en
las áreas urbanas, es recomendable colocar sistemas elevados para
vehículo de raíl por encima de la superficie de las calles
existentes. Sin embargo, en estos casos, es difícil colocar
estructuras de soporte conocidas para soportar la vía de dirección
para no interferir con, por lo menos, una vía de circulación de
vehículos por debajo de la vía de dirección. Un modo de evitar el
desarreglo de la circulación de la calle es colocar estas
estructuras de soporte al lado de vías existentes, como las aceras,
en lugar de colocarlos sobre la vía misma. Esta colocación evita
que las estructuras de soporte bloqueen por lo menos una vía de
circulación.
Sin embargo, la colocación de estructuras de
soporte conocidas junto a las vías es a menudo poco práctica por,
por lo menos, dos razones. Primero, las estructuras conocidas de
soporte tienen cimientos grandes y relativamente superficiales. Así,
no pueden estar instaladas fácilmente al lado de las vías
existentes porque estos cimientos cubrirían los servicios públicos
subterráneos existentes tales como las alcantarillas y las líneas
eléctricas. La mayoría de las normas y reglamentos de construcción
impiden colocar cimientos estructurales por encima de dichos
servicios públicos. Incluso en las ciudades que no tienen tales
restricciones en las normas y los reglamentos de construcciones, no
es deseable cubrir los servicios públicos subterráneos existentes
con cimientos esencialmente inamovibles que tienen un peso de
varias toneladas.
En segundo lugar, la mayoría de las ciudades
tienen edificios altos al lado de sus aceras. Colocar las
estructuras de soporte conocidas sobre las aceras colocaría a menudo
la vía de dirección elevada para vehículos demasiado cerca de estos
edificios. En numerosos casos, un vehículo que se desplazara sobre
esta vía de dirección no podría girar sin entrar en contacto con un
edificio.
Finalmente, los cimientos de las estructuras de
soporte de raíl elevadas anchos y superficiales conocidos no
proporcionan el soporte óptimo durante las actividades sísmicas
tales como terremotos. Mientras que la patente US 466 5830 prevé una
disposición de vía de dirección cuya intención es reducir las
oscilaciones en las mismas vías de dirección, no presenta ninguna
consideración respecto a los cimientos de la estructura de soporte
ni a los materiales que forman las mismas vías de dirección.
Las Figuras 1 y 2 dan un ejemplo de un sistema
de vehículo de raíl elevado 10 que tiene estas características.
Representan el monorraíl de Seattle que se extiende desde Seattle
Center hasta Westlake Center en Seattle, Washington USA. Este
sistema 10 fue construido en 1962 e incluye una base de superficie
tradicional 12 debajo del nivel de la calle 14 formada por un
bloque de hormigón armado que pesa aproximadamente 100.000 libras
(45,359 toneladas) y que miden aproximadamente 4 pies (1,22 metros)
de altura (16), 15 pies (4,57 metros) de ancho (18) y 15 pies (4,57
metros) de longitud (no mostrada). Un soporte en forma de T 20
incluye una parte de columna central 22, una parte de extremo
inferior de pilar 24 y una parte de extremo superior en forma de T
26. Dos vías de dirección para vehículo 28a, 28b son soportadas una
a cada extremo de la parte de extremo en forma de T 26.
El soporte 20 es una unidad continua hasta haber
sido construido de hormigón armado en el emplazamiento de la
instalación y levantado con grúas de modo que la parte de pilar
puede ser fijada con pernos de anclaje 30 sobre la base 12. Tal y
como se muestra sobre la Figura 2, a causa de sus dimensiones y
condiciones requeridas para evitar cubrir los servicios públicos
subterráneos, la base 12 está situada bajo una vía de circulación 32
de una carretera de cuatro vías de circulación 34 con soporte 20 que
se extiende desde esta vía de circulación 32, dejando únicamente
tres vías de circulación útiles para el tráfico 36 sobre la
carretera 34. Además, para que el vehículo 38 pueda evitar los
edificios 40 adyacentes a la carretera 34, las vías de dirección
28a, 28b deben estar situadas por encima de la carretera 34.
Así, continúa habiendo necesidad de una
estructura de soporte elevada para vehículo de raíl y una vía de
dirección que puedan ser prefabricadas de modo consistente y
económico fuera del emplazamiento y fácilmente transportadas al
emplazamiento de la instalación, que proporcionen una base moderada
que pueda ser fácilmente instalada sin bloquear los servicios
públicos subterráneos existentes y que permitan que el sistema de
vehículo de raíl pueda funcionar efectivamente por encima de una
carretera existente sin necesitar que la estructura misma de
soporte ocupe alguna vía de circulación de la carretera.
Un primer aspecto de la invención presente prevé
una estructura de soporte que incluye una vía alargada de dirección
elevada para un vehículo monorraíl que tiene una base, una columna
vertical alargada que tiene un extremo con las dimensiones y la
forma para ser unida a la base y un extremo opuesto, una vía de
dirección que tiene una anchura más pequeña que una anchura del
vehículo de raíl fijado sobre el extremo opuesto de modo que la vía
de dirección se eleva por la encima de la base, y caracterizada por
el hecho de que dicha vía de dirección 52 comprende, por lo menos,
dos segmentos de vía de dirección juntos 52a, 52b que forman una
unión entre sus extremos que está, en general, en alineación
vertical con la columna 60; y la estructura de soporte incluye la
columna y la vía de dirección con las dimensiones y la forma para
ser prefabricadas y para formar componentes distintos que puedan
ser fácilmente transportados por métodos convencionales de
transporte cuando no están ensamblados.
Preferentemente, la estructura de soporte
incluye además un soporte que se extiende entre el extremo opuesto
y la vía de dirección.
Y además, el soporte está, preferentemente, en
voladizo desde la columna.
Preferentemente, el soporte sostiene por lo
menos dos vías de dirección en las que el soporte está,
preferentemente, en forma de Y y donde el soporte puede ser, de modo
alternativo, en forma de T.
Preferentemente, la base es una base de
superficie.
De modo alternativo, la base es una base sobre
pilares en que dicha base sobre pilares incluye, preferentemente,
una columna alargada que tiene dos extremos y cada extremo incluye
una parte en tulipán.
Otro aspecto de la invención presente es que la
vía de dirección incluye, de modo opcional, un par de vigas cajón
prefabricadas alineadas horizontalmente situadas en paralelo una a
la otra y fijadas entre sí, un raíl de dirección que tiene un alma
vertical que soporta una cabeza fijada sobre el lado superior del
par de vigas cajón y un raíl de rodadura para vehículo situado
sobre el lado superior de cada viga cajón del par de vigas cajón,
donde el par de vigas cajón prefabricadas se une entre sí de modo
opcional con chapas tensadas, y donde la columna incluye de modo
opcional componentes distintos que pueden ser ensamblados entre sí
para formar la columna.
Preferentemente, una pluralidad de estructuras
de soporte se unen entre sí para formar la vía alargada de
dirección elevada, y una junta de dilatación se extiende entre
secciones distintas adyacentes de la vía de dirección.
Otro aspecto de la presente invención es uno en
el cual una pluralidad de estructuras de soporte se unen entre sí
para formar la vía alargada de dirección elevada, una pluralidad de
vías de dirección son unidas rígidamente las unas a las otras para
definir una sección de vía de dirección; el soporte es flexible de
modo que se desvía ligeramente en respuesta a las cargas que le son
impuestas y una junta de dilatación que se extiende entre secciones
de vía de dirección adyacentes la vía de dirección.
La Figura 1 (Técnica Anterior) es una vista en
elevación de una estructura de soporte para vía de dirección
elevada para un vehículo de raíl de la técnica anterior que tiene
una base de superficie tradicional.
La Figura 2 (Técnica Anterior) es una vista
isométrica de una estructura de soporte de la técnica anterior de
la Figura 1 en uso,
La Figura 3A es una vista en elevación de una
estructura de soporte para vía de dirección elevada de la presente
invención que tiene una base de superficie tradicional y un soporte
de columna en forma de Y simétrica que soporta dos vías de
dirección.
La Figura 3B es una vista en elevación de la
columna de la Figura 3A,
La Figura 3C es una vista en elevación del
soporte de columna en forma de Y simétrica de la Figura 3A girada
90° de su orientación operativa,
La Figura 4 es una vista en elevación de una
estructura de soporte para vía de dirección elevada de la presente
invención que tiene un soporte en forma de Y descentrada
sosteniendo dos vías de dirección,
La Figura 5 es una vista en elevación de una
estructura de soporte para vía de dirección elevada de la presente
invención que tiene una única vía elevada de dirección.
La Figura 6A es una vista en elevación de una
estructura de soporte para vía de dirección elevada de la presente
invención que tiene una base de superficie tradicional y un soporte
en voladizo que sostiene dos vías de dirección para vehículo,
La Figura 6B es una vista en elevación de la
columna de la Figura 5A,
La Figura 6C es una vista en elevación del
soporte en voladizo de la Figura 5A girada 90° de su orientación
operativa.
La Figura 6D es una vista en elevación de una
estructura de soporte para vía de dirección elevada de la presente
invención que tiene una base de superficie alternativa preferente
con un elemento en retirada para unir la columna vertical,
La Figura 10D es una vista extendida de la
estructura de soporte para vía de dirección elevada de la
Figura
10C.
10C.
La Figura 10E es una vista en elevación de una
estructura de soporte para vía de dirección elevada de la presente
invención que tiene una base sobre pilares y un soporte de columna
flexible en forma de T simétrica que soporta dos vías prefabricadas
de dirección.
La Figura 10F es una vista extendida de la
estructura de soporte para vía de dirección elevada de la Figura
10E.
La Figura 11 es una vista isométrica de varias
estructuras de soporte para vía de dirección elevada para mostrar
una alineación y una aplicación posibles.
Las Figuras 12A-E muestran
formas transversales posibles para el soporte vertical y para los
soportes para vía de dirección de la presente invención.
Una estructura de soporte 50 para una vía de
dirección elevada para vehículo de raíl 52 construida según varios
modos de realización de la invención se muestra sobre las Figuras
3A-8B.
La Patente de los Estados Unidos No 3.710.727 de
Svensson y la Patente de los Estados Unidos No 5.645.581 de
Svensson prevén detalles adicionales que conciernen a la
construcción, la instalación y la utilización de vías de dirección
sobre un sistema elevado de vehículo de raíl. En general, una vía
de dirección 52 (52a, b mostrada) también conocida como una vía de
ferrocarril, una vía o un raíl, se utiliza por un vehículo de raíl
54 (54a, b mostrado) como un monorraíl para definir un camino
predeterminado para sostener y guiar el vehículo 54.
En referencia ahora a las Figuras 3A y
6A-D, la estructura general de soporte 50 de una
vía elevada de dirección 52 (52a, b mostrada) para un vehículo de
raíl 54 (54a, b mostrado) incluye una base 56 fijada firmemente en
el suelo 58 y una columna vertical 60 que se extiende por encima
del suelo 58 y que tiene un extremo de pilar 62 fijado sobre la
base 56 por medios conocidos, tales como pernos pretensados de alta
resistencia 64 que se extienden desde la base a través de orificios
de montaje 66 situados en el extremo de pilar 62 y empernados en su
lugar tal y como se muestra en las Figuras 3A y 6A o situando el
extremo de pilar 62 en un elemento en retirada conforme 57 en el
interior de la base 56 y que sella la columna 60 en su lugar tal y
como se muestra en la Figura 6D. El extremo opuesto 68 de la
columna 60 tiene un soporte de vía de dirección 70 montado sobre él.
Un soporte en forma de Y 70a es mostrado aquí. Los extremos 72a, 72b
del soporte incluyen medios para unir vías de dirección 52a, 52b al
soporte 70, tales como pernos pretensados de alta resistencia 74.
Cada vía de dirección 52a, 52b puede incluir una abertura 76 para
recibir cables de corriente eléctrica y de comunicación o similares
y, preferentemente, tiene una anchura 53 (Figura 3A) más pequeña
que la anchura 55 (Figura 3A) del vehículo de raíl 54a. Más
preferentemente, la anchura 53 es más pequeña que la mitad de la
anchura 55.
En general, la base 56 se construye
preferentemente con hormigón armado que es vaciado en el lugar con
materiales y métodos conocidos. En los casos en los que los pernos
de montaje 64 (Figura 3A) fijarán la columna 60 sobre la base 56,
están montados en el hormigón antes de que agarre. Preferentemente,
el mortero líquido 65 está fijado entre el extremo de pilar 62 y la
base 56.
Tal y como se muestra mejor sobre las Figuras 3B
y 3C, la columna vertical 60 y el soporte 70 son, preferentemente,
componentes separados cada uno con las dimensiones y la forma para
permitirles ser prefabricados fuera del emplazamiento, como en una
instalación central de fabricación, con materiales y métodos
conocidos. Por ejemplo, la columna 60 y el soporte 70 pueden ser
construidos de hormigón armado, de acero o con materiales
compuestos y fácilmente transportados al emplazamiento de la
instalación. Si se desea, y tal y como se muestra mejor sobre las
Figuras 9A-D, la vía de dirección 52 puede también
ser construida con materiales prefabricados que se ensamblan en el
lugar mismo.
Tal y como se muestra mejor sobre las Figuras
3A-C, el soporte 70 y la columna 60 incluyen medios
de agarre para unirlos juntos fácilmente, preferentemente en el
emplazamiento de la instalación. Un medio de agarre conocido incluye
el soporte 70 que tiene un elemento en retirada 80 con las
dimensiones y la forma para ajustar de una manera apretada el
extremo 68 de la columna 60 y para ser sostenida por la columna 60.
La columna 60 y el soporte 70 son fijados en su lugar con materiales
y métodos conocidos, tales como con mortero líquido. En este caso,
es recomendable incluir una abertura de sellado 84 en el soporte 70
para la introducción fácil del mortero líquido. Ejemplos de otros
medios de agarre pueden incluir pernos u otros asideros del tipo de
material utilizado para la columna 60 y el soporte 70. De modo
alternativo, y tal y como se muestra sobre las Figuras 10C y 10D,
la columna 60 puede ser fijada en un elemento en retirada 61 dentro
de la columna 60.
El material particular utilizado para la
estructura de soporte 50 puede variar según el tipo de vehículo 54
que va a recorrer la vía de dirección 52, el peso total que es
necesario soportar y las condiciones ambientales en las cuales el
vehículo 54 rodará. Materiales alternativos apropiados de
construcción incluyen el acero u otras mezclas, el plástico
reforzado y materiales compuestos. Por ejemplo, en situaciones en
las que el vehículo 54 es arrastrado por medios de levitación
magnética, es a menudo deseable construir las vías de dirección
52a, 52b, y posiblemente la estructura de soporte 50, con un
material no magnético apropiado, como el plástico reforzado o
similar.
El pequeño tamaño de los componentes de la
columna 60 y del soporte de vía de dirección 70 que forman la
estructura de soporte 50 en comparación con las estructuras de
soporte monocuerpo conocidas 20 tal y como se muestra en las Figuras
1 y 2, hacen que estos componentes sean más ligeros y más
fácilmente transportables. Así, estos componentes pueden ser
producidos en serie en una instalación central de fabricación,
cargados entonces en camiones, trenes o barcos y transportados a
cualquier parte del mundo. En las situaciones en que la columna 60
debe ser particularmente larga, puede ser fabricada en secciones y
ensamblada en el lugar mismo para un transporte fácil. Para un
transporte todavía más fácil, las secciones pueden ser fabricadas
para encajar una en la otra para el transporte. La fabricación en
serie de estos componentes en una instalación central de clima y
calidad controlados reduce el coste y aumenta la calidad de cada
estructura de soporte 50.
En este marco básico de la presente invención,
debe ser anotado que la forma particular del soporte 70 puede ser
fácilmente modificada para adaptarse a vías de dirección
individuales o múltiples y para situar las vías de dirección 52a,
52b en emplazamientos óptimos con relación a la columna 60. Por
ejemplo, y tal y como se ha indicado previamente, las Figuras 3A y
3C muestran un soporte de vía de dirección en forma de Y 70a que
permite que una vía de dirección 52a, 52b esté situada en cada
extremo del soporte en forma de Y 70a. Las Figuras 10E y 10F
muestran un soporte de vía de dirección en forma de T 70. De modo
similar, tal y como se muestra en las Figuras
12A-12E, la forma transversal del soporte 70 y de la
columna 60 puede ser fácilmente modificada para adaptarse a una
necesidad particular de diseño, de estructura, de material o
estético.
En referencia ahora a la Figura 4, un soporte de
vía de dirección en forma de Y descentrada 70b puede también ser
utilizado. Con este soporte 70b, la línea mediana 71 de ambas vías
de dirección 52a, 52b es desplazada de la línea mediana 73 de la
columna 60 por un desfase predeterminado 75 tal y como se muestra.
El desfase 75 permite que una de las vías de dirección (aquí, la
vía de dirección 52a) esté situada más próxima de la columna 60
permitiendo así que la columna 60 esté situada más próxima de las
estructuras existentes sin que haya riesgo de que el vehículo 54
entre en contacto con obstáculos tales como edificios
adyacentes.
En referencia ahora a la Figura 5, en los casos
en los que es recomendable tener una sola vía de dirección elevada
52a, puede estar situada directamente sobre la columna 60
prefabricada tal y como se muestra.
También, tal y como se muestra en las Figuras
6A-8B, el soporte de vía de dirección 70c puede
estar en voladizo desde la columna 60 tal y como se muestra en las
Figuras 6A-8B. Poniendo en voladizo el soporte de
vía de dirección 70c como se muestra, permitimos que la columna 60
esté fijada sobre una base 56a situada al lado de una carretera 85,
permitiendo así que todas las vías de circulación de la carretera
por debajo de las vías de dirección 52a, 52b queden abiertas para
la circulación de vehículos 87. Preferentemente, una (Figura 7A) o
dos (Figura 6A) vías de dirección pueden ser fijadas sobre el
soporte de vía de dirección en voladizo 70c.
La base 56 para cada estructura de soporte 50
puede ser modificada según las circunstancias particulares
presentes de instalación allí donde una estructura particular de
soporte va a ser instalada. En numerosas situaciones, es
recomendable utilizar una base de superficie tradicional 56a tal y
como se ha descrito y mostrado previamente en las Figuras 1A, 3A,
5A, y 6A. Su estructura amplia y superficial, preferentemente de
hormigón armado colado reforzado, ofrece una base fuerte y estable
a la cual unir la columna 60 conectada a uno cualquiera de los
soportes de vía de dirección descritos previamente 70a, b, c
(Figurar 3A, 4, 5, 6A, y 7A).
De modo alternativo, tal y como se muestra en
las Figuras 7A-8B, una base sobre pilares 56b puede
también ser utilizada. La base sobre pilares 56b está formada con
materiales y métodos conocidos taladrando un orificio cilíndrico en
el suelo 58 y rellenándolo con materiales de base apropiados, tales
como hormigón armado de acero reforzado para formar una estructura
cilíndrica profunda 86 de material de base. Un método conocido para
construir la base sobre pilares 56b incluye la utilización de una
perforadora giratoria para perforar y excavar simultáneamente el
suelo. Un pilar tubular de acero hecho en secciones y teniendo el
mismo diámetro que la perforación es introducido durante la
excavación para sostener el suelo durante la excavación y para
formar un molde para formar el pilar. Una jaula de armazón
prefabricada es insertada entonces dentro del molde y se vacía
hormigón en el interior permitiéndole endurecerse para formar la
base sobre pilares 56b.
Preferentemente, los extremos de la estructura
86 tienen partes en tulipán 88a, 88b, tal y como se muestra, que
están formadas también por un material apropiado de base como el
hormigón armado. En los casos en los que se utilizan pernos de
montaje 64 (Figura 7A) para fijar la columna 60 sobre la base 56b,
son fijados en la parte en tulipán superior 88a antes de que el
hormigón agarre. De modo alternativo, la columna 60 puede ser
fijada a un elemento en retirada conforme 57 en la base tal y como
se muestra en la Figura 6D y se fija en su lugar mediante mortero
líquido.
El resultado es una base larga y estrecha 56b
que puede ser fácilmente situada sin cubrir los servicios públicos
subterráneos tales como los conductos de agua 90 o las
alcantarillas 92. Así, la base sobre pilares 56b es particularmente
útil para situar la estructura de soporte 50 sobre las aceras 94
que tienen varios servicios públicos subterráneos. Además, la
penetración profunda y las partes de extremo en tulipán 88a, 88b de
la base 56b aumentan la estabilidad de toda la base, en particular
para resistir las condiciones sísmicas tales como los
terremotos.
La estructura de soporte 50 soportará una amplia
variedad de vías de dirección 52 incluidas las previstas en la
Patente de los Estados Unidos No 3.710.727 de Svensson del 16 de
enero de 1973 y en la Patente de los Estados Unidos No 5.845.581 de
Svensson del 8 de diciembre de 1998.
Preferentemente, la vía de dirección se
construye con componentes relativamente pequeños y ligeros que
pueden ser fácilmente fabricados fuera del emplazamiento y
transportados al emplazamiento de la instalación. Dicha vía de
dirección 52 se muestra en las Figuras 9A-D. Un par
de vigas cajón prefabricadas, o vigas longitudinales en forma de I
110a, 110b colocadas en paralelo una a la otra y fijadas entre sí
con chapas tensadas 112 para formar un conjunto de viga cajón 128
se extiende entre y es soportado por estructuras sucesivas de
soporte 50. El conjunto de viga cajón puede ser soportado por uno
cualquiera de los soportes de vía de dirección
70a-c, o directamente por la columna 60 tal y como
ha sido descrito anteriormente. Si se desea, puede ser fijado
también a los laterales de estas estructuras, tal y como se muestra
en las Figuras 10A y 10B.
Un raíl de dirección 118 construido
preferentemente por una viga en forma de I alargada y teniendo una
cabeza 120 que se extiende hacia arriba y hacia el exterior es
fijado sobre y centralmente ajustado con el par de vigas cajón 110a,
110b tal y como se muestra sobre la Figura 9A. Un raíl de rodadura
122 construido preferentemente de hormigón armado de acero está
colocado sobre la parte superior de las vigas cajón 110a, 110b y es
adyacente al raíl de dirección 118 tal y como se muestra. Las vigas
cajón 110a, 110b, el raíl de dirección 118, las chapas tensadas 112
y el raíl de rodadura 122 pueden ser construidos con cualquier
material apropiado incluyendo el acero, el plástico reforzado,
materiales compuestos u hormigón fino pretensado de alta
resistencia.
Preferentemente durante el uso, un vehículo de
raíl 54 que tiene una pluralidad de ruedas motrices 124 y de ruedas
de dirección 126 se desplaza a lo largo del raíl de rodadura de
vehículo 122. En particular, las ruedas motrices 124 son soportadas
por el raíl de rodadura de vehículo 122 mientras que las ruedas de
dirección 126 siguen la cabeza 120 que se extiende hacia arriba y
hacia el exterior del raíl de dirección 118.
A la vista de los componentes prefabricados
utilizados, el ensamblaje de la vía de dirección 52 en el lugar es
simplificado. Primero, el par de vigas cajón 110a, 110b se fijan
entre ellos con chapas tensadas 112 por métodos conocidos tales como
la fijación por pernos o la soldadura para formar un conjunto de
viga cajón 128. El conjunto de viga cajón 128 puede ser ensamblado
en otro lugar o en el lugar. El conjunto de viga cajón 128 es
entonces levantado en posición de forma que lo hace reposar
horizontalmente sobre y para que quede suspendido entre dos
estructuras sucesivas de soporte 50. El conjunto de viga cajón 128
es entonces fijado a cada estructura de soporte 50. Seguidamente, el
raíl de dirección 118 es fijado en su lugar sobre el conjunto de
viga cajón 128 por medios y métodos conocidos tales como la
soldadura o la fijación por pernos. Finalmente, el raíl de rodadura
122 es construido sobre el conjunto de viga cajón 128 formando un
molde y vaciando hormigón con un espesor suficiente dentro de este
molde.
Secciones sucesivas de vía de dirección 52
pueden ser formadas del mismo modo y unidas entre ellas para formar
una vía de dirección alargada continua 53. Tal y como se muestra en
la Figura 11, una junta de dilatación 51, preferentemente una
columna de expansión dual, está situada a distancias
predeterminadas a lo largo de la vía alargada de dirección 53,
preferentemente cada 4 a 6 secciones de vía de dirección 52. En este
caso, y tal y como se muestra mejor en las Figuras
10C-D y 11B, los soportes 70a y 70b tienen la forma
y las dimensiones y están construidos con los materiales apropiados
para desviarse o doblarse ligeramente en respuesta a las cargas
impuestas sobre la vía de dirección 53. Tales cargas incluyen
cargas asociadas con los trenes de desplazamiento y de freno, la
expansión de materiales asociada con los efectos de la temperatura,
y el ligero desplazamiento asociado con el reposo normal de los
cimientos. Con dicha vía de dirección alargada, las fuerzas
longitudinales tales como las fuerzas de frenado, del viento y de
las temperaturas son distribuidas entre cinco columnas 60 para una
vía de dirección alargada 53 comprendiendo cuatro secciones de vía
de dirección 52 entre las juntas de dilatación 51 y siete columnas
para una vía de dirección alargada 52 comprendiendo seis secciones
de vía de dirección 52 entre las juntas de dilatación. Distribuir
estas fuerzas entre varias columnas 60 permite que cada columna sea
más esbelta y de un peso más ligero que las columnas de la técnica
anterior.
Además, vigas cajón en forma curva 110a, 110b y
raíles guía pueden ser utilizados para hacer secciones curvas de
vía de dirección.
A la vista de la variedad de formas para los
soportes para vía de dirección 70a, b, c y para los cimientos de
estructura de soporte 56a, b disponibles, una variedad de
combinaciones de estos elementos está disponible para adaptarse a
las necesidades particulares de la estructura de soporte de un
proyecto determinado. Las descripciones siguientes dan una muestra
representativa de las diversas combinaciones de dichos elementos.
No se pretende ser exhaustivo.
Una primera combinación preferente de elementos
se muestra en las Figuras 3A-3C. Mostramos un
soporte para vía de dirección en forma de Y simétrica 70a soportando
dos vías de dirección 52a, b. El soporte está fijado a la columna 60
que reposa en una base de superficie tradicional 56a.
La Figura 4 muestra una segunda combinación
preferente en la cual la columna 60 reposa en una base de
superficie tradicional 56a con el soporte para vía de dirección en
forma de Y descentrada 70b sosteniendo dos vías de dirección 52a, b.
Una tercera combinación preferente se muestra en la Figura 5
mostrando la misma columna 60 y la misma base 56a de la Figura 4
soportando una vía única de dirección 52a sin ningún tipo de
soporte para vía de dirección independiente entre ellas.
Las Figuras 6A-6C muestran una
cuarta combinación preferente en la cual el soporte de la vía de
dirección en voladizo 70c soporta dos vías de dirección 52a, b. El
soporte 70c está fijado a la columna 60 que reposa en una base de
superficie tradicional 56a.
Una quinta combinación preferente se muestra en
las Figuras 7A-7B que muestran el soporte para vía
de dirección en voladizo 70c soportando una vía de dirección 52a, y
el soporte 70c está sostenido por una columna 60 que reposa en la
base sobre pilares 56b. Una sexta combinación preferente, mostrada
en las Figuras 8A-8B, incluye la configuración
básica de la quinta combinación preferente excepto que el soporte
para vía de dirección en voladizo 70c sostiene dos vías paralelas
de dirección 52a, 52b.
Tal y como ha sido indicado anteriormente, es
recomendable fabricar en serie la columna 50 y el soporte para vía
de dirección 70a, b, c en una instalación central de fabricación.
El método específico de fabricación en serie dependerá del tipo de
material utilizado. Sin embargo, en los casos donde es recomendable
utilizar hormigón fijado firmemente con un refuerzo de acero
reforzado, la fabricación en serie incluiría las etapas
siguientes.
Primero, fabricamos los moldes de la columna y
del soporte para vía de dirección con materiales y métodos
conocidos. En segundo lugar, el acero reforzado está colocado en el
molde y situado en los lugares óptimos de forma que dé la mayor
fuerza al producto final. En tercer lugar, se vacía hormigón dentro
de los moldes permitiéndole endurecerse. En cuarto lugar, la
columna de hormigón armado y el soporte se sacan de los moldes. Este
procedimiento se repite varias veces de lo que resulta una
pluralidad de columnas y de soportes. Finalmente, un suministro
suficiente de columnas y de soportes es transportado desde la
instalación de fabricación hasta el emplazamiento final de la
instalación para ser ensamblados en el emplazamiento tal y como se
ha descrito anteriormente.
Habiendo descrito e ilustrado los principios de
la invención con referencia a los modos preferentes de realización
de la misma, debería ser evidente que estos modos de realización
pueden ser modificados en disposición y detalle sin alejarse de los
principios de la invención. Por ejemplo, la columna 60 y el soporte
para vía de dirección 70a, b, c pueden ser construidos por varias
partes compuestas, cada una puede ser fácilmente transportada y
ensamblada. De modo similar, la forma de toda la columna 60, del
soporte para vía de dirección 70a, b, c o de la base 56a, b puede
ser modificada para adaptarse a diseños u obstáculos específicos.
También, si se desea, la columna 50, la base 56a, b, y los soportes
para vía de dirección 70a, b, c pueden tener las dimensiones y la
forma para adaptarse a más de dos vías de dirección.
Claims (19)
1. Una estructura de soporte (50) que incluye
una vía de dirección alargada elevada (52) para un vehículo
monorraíl que tiene:
- Una base (56)
- Una columna vertical alargada (60) que tiene un extremo con las dimensiones y la forma para estar unida a esta base (56) y un extremo opuesto;
- Una vía de dirección que tiene una anchura más pequeña que la anchura del vehículo de raíl (54) fijada a dicho extremo opuesto de forma que dicha vía de dirección (52) esté elevada por encima de la base;
- Y caracterizado porque
- Dicha vía de dirección (52) comprende al menos dos segmentos de vía de dirección adjuntos (52a, 52b) que forman una unión entre sus extremos que está generalmente alineada en vertical con la columna (60); y dicha columna y la vía de dirección tienen las dimensiones y la forma para ser prefabricadas y para formar componentes distintos que puedan ser transportados fácilmente por métodos de transporte convencionales cuando no están ensamblados.
2. La estructura de soporte de la reivindicación
1, incluyendo además un soporte (70) que se extiende entre dicho
extremo opuesto y dicha vía de dirección (52).
3. La estructura de soporte de la reivindicación
2 en la cual dicho soporte (70) está en voladizo desde dicha
columna (60).
4. La estructura de soporte de la reivindicación
2 en la cual dicho soporte (70) sostiene al menos dos vías de
dirección (52).
5. La estructura de soporte de la reivindicación
4 en la cual dicho soporte tiene una forma de Y (70a, 70b).
6. La estructura de soporte de la reivindicación
4 en la cual dicho soporte tiene una forma de T (70).
7. La estructura de soporte de la reivindicación
1 en la cual dicha base (56) es una base de superficie.
8. La estructura de soporte de la reivindicación
1 en la cual la base (56b) es una base sobre pilares.
9. La estructura de soporte de la reivindicación
8 en la cual dicha base sobre pilares (56) incluye:
- Una columna alargada (86) que tiene dos extremos;
- Y cada extremo incluye una parte en tulipán (88a).
10. La estructura de soporte de la
reivindicación 1 en la cual dicha vía de dirección (52)
incluye:
- Un par de vigas cajón prefabricadas alineadas horizontalmente colocadas en paralelo una a la otra y fijadas juntas;
- Un raíl de guía que tiene un alma vertical soportando una cabeza fijada a la parte superior del par de vigas cajón; y
- Una vía de rodamiento para vehículo (122) situada por la parte superior de cada viga cajón (110a, 110b) del par de vigas cajón.
11. La estructura de soporte de la
reivindicación 10 en la cual cada par de vigas cajón prefabricadas
está ensamblada con chapas tensadas (112).
12. La estructura de soporte de la
reivindicación 1 en la cual dicha columna incluye componentes
distintos que pueden ser ensamblados para formar la columna.
13. La estructura de soporte de la
reivindicación 1 en la cual una pluralidad de dichas estructuras de
soporte están ensambladas para formar la vía de dirección alargada
elevada, y una junta de dilatación (51) se extiende entre secciones
distintas adyacentes a dicha vía de dirección.
14. La estructura de soporte de la
reivindicación 2 en la cual:
- una pluralidad de dichas estructuras de soporte están ensambladas para formar la vía de dirección alargada elevada;
- una pluralidad de dichas vías de dirección (52) están rígidamente unidas unas a otras para definir una sección de vía de dirección;
- dicho soporte es flexible de forma que se desvía ligeramente en respuesta a las cargas que le son impuestas, y
- una junta de dilatación se extiende entre secciones de vía de dirección adyacentes a dicha vía de dirección.
15. La estructura de soporte de la
reivindicación 9 en la cual dicha sección transversal es
sensiblemente circular.
16. La estructura de soporte de la
reivindicación 2 en la cual una de dichas partes de soporte y dicha
columna son huecas.
17. La estructura de soporte de la
reivindicación 2 en la cual una de dichas partes de soporte y dicha
columna tiene una sección transversal rectangular.
18. La estructura de soporte de la
reivindicación 2 en la cual una de dichas partes de soporte y dicha
columna son vigas en I.
19. La estructura de soporte de la
reivindicación 2 en la cual una de dichas partes de soporte y dicha
columna tiene una sección transversal que tiene al menos cinco
lados.
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