ES2292939T3 - Tubo de avance. - Google Patents
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Abstract
Tubo de avance que comprende segmentos tubulares individuales (1, 2, 12, 16, 21, 22, 31, 32) con un cuerpo base (17, 20), presentando los segmentos tubulares (1, 2, 12, 16, 21, 22, 31, 32) en sus extremos superficies frontales (5, 6, 29, 30) de contacto, mediante las que chocan uno con otro al estar ensamblado el tubo de avance, caracterizado porque al estar ensamblado el tubo de avance, los segmentos tubulares (1, 2, 12, 16, 21, 22, 31, 32) presentan en sus dos extremos respectivamente, de manera directa o indirecta en la superficie exterior de revestimiento del cuerpo base (17, 20), un anillo tensor (7, 8, 13, 18, 24, 28, 33) que provoca una tensión previa por compresión en dirección radial hacia dentro.
Description
Tubo de avance.
La invención se refiere a un tubo de avance que
comprende segmentos tubulares individuales con un cuerpo base,
presentando los segmentos tubulares en sus extremos, superficies
frontales de contacto, mediante las que chocan uno con otro al ser
ensamblado el tubo de avance.
Los tubos de avance de este tipo, por ejemplo,
con gres u hormigón armado como material del cuerpo base, se
introducen a presión en el suelo durante la colocación subterránea
de los tubos, insertándose de manera consecutiva los segmentos
tubulares. La transmisión de la presión en dirección axial de un
segmento tubular al contiguo se realiza mediante las superficies
frontales de contacto. La alta carga axial por compresión puede
originar daños considerables en los segmentos tubulares.
Los tubos de avance del tipo mencionado al
inicio se conocen, por ejemplo, de la patente DE 1981 7000 A1. En
este caso, la sección trasera de un segmento tubular presenta un
extremo de espiga, por el que se desplaza una abrazadera metálica
que forma un manguito y que está unida con el extremo delantero del
segmento tubular siguiente. Mediante la abrazadera metálica se
envuelven materiales flexibles de sellado. La abrazadera metálica
no es adecuada para reducir los daños resultantes de altas cargas
axiales por compresión.
De la patente DE 29813467 U1, así
como de la patente DE 29 900 679 U1 se conoce un tubo de
avance del tipo mencionado al inicio, en el que se utiliza un anillo
guía de acero para crear una unión por manguito de segmentos
tubulares contiguos. Entre el tubo guía y el extremo de espiga del
segmento tubular delantero están previstos asimismo materiales
flexibles de sellado. El tubo guía no puede reducir los daños
resultantes de la alta carga por compresión durante el avance.
Por tanto, el objetivo de la presente invención
es poner a disposición un tubo de avance del tipo mencionado al
inicio que presenta una tendencia reducida a daños respecto al
estado de la técnica.
Este objetivo se consigue en un tubo de avance
del tipo mencionado al inicio cuando al estar ensamblado el tubo de
avance, los segmentos tubulares presentan en sus dos extremos
respectivamente, de manera directa o indirecta en su superficie
exterior de revestimiento, un anillo tensor que provoca una tensión
previa por compresión en dirección radial hacia dentro.
La tensión previa por compresión contrarresta
las fuerzas radiales de tracción generadas en la zona de las
superficies frontales durante la compresión previa de los tubos, por
lo que la formación de fisuras o una rotura de piezas se produce
sólo en caso de fuerzas de compresión mucho más elevadas que en el
estado actual de la técnica, lo que permite ahorrar gastos
considerables de saneamiento. La tensión por compresión debería
ascender al menos a 10 N/mm^{2} en segmentos tubulares de gres. En
comparación con el estado de la técnica, esto puede permitir
aproximadamente el doble de tensiones por tracción al introducirse a
presión el tubo de avance en los extremos del segmento tubular, sin
que se produzcan daños.
El tubo de avance según la invención puede estar
configurado también de modo que el anillo tensor esté fijado por
contracción. Para la fabricación del tubo de avance según la
invención se calienta primero el anillo tensor hasta que su
diámetro interior sea algo mayor que el diámetro exterior del
extremo correspondiente del segmento tubular y se desliza sobre
éste. Al enfriarse el anillo de acero, éste queda fijado por
contracción. Esto origina la tensión previa por compresión en
dirección hacia dentro. Alternativamente, el anillo tensor también
puede estar montado a presión de manera mecánica en dirección axial.
Para este tipo de montaje a presión puede estar previsto sobre el
cuerpo base del segmento tubular un anillo intermedio, por ejemplo,
de caucho, sobre el que se desliza el anillo tensor. Éste es un
ejemplo de un anillo tensor situado indirectamente sobre la
superficie de revestimiento del cuerpo base. Un elemento deslizante
puede facilitar el montaje a presión.
El tubo de avance según la invención presenta
preferentemente un anillo tensor de acero no oxidable, por ejemplo,
V2A.
Además, el tubo de avance según la invención se
puede configurar de modo que al estar ensamblado el tubo de avance,
al menos dos de los segmentos tubulares choquen respectivamente con
los extremos de espiga que presentan el anillo tensor y la zona de
unión esté rodeada por un anillo de unión.
El anillo de unión sirve para proteger la zona
de unión y puede tener simultáneamente una función de sellado. En
este sentido puede resultar ventajoso prever anillos de sellado en
los extremos de espiga.
El tubo de avance según la invención puede estar
configurado también de modo que el anillo tensor sobresalga del
cuerpo base en uno de los extremos de al menos un segmento tubular y
se forme así un alojamiento para el extremo de espiga de un
segmento tubular contiguo. De esta manera, el anillo tensor puede
asumir a la vez la función del anillo de unión. El anillo tensor de
un segmento tubular se puede desplazar sobre el anillo tensor del
segmento tubular contiguo y, dado el caso, sobre un anillo de
sellado.
En caso de un anillo tensor que sobresale del
cuerpo base, el tubo de avance también puede estar configurado de
modo que al estar ensamblados ambos segmentos tubulares contiguos,
el anillo tensor se monte a presión directa o indirectamente sobre
la superficie exterior de revestimiento del extremo de espiga del
segmento tubular contiguo de tal manera que el anillo tensor genere
asimismo en este extremo de espiga una tensión previa por
compresión que actúe radialmente hacia dentro. Es posible montar a
presión primero el anillo tensor en el extremo trasero de espiga
del segmento tubular, ya situado en la tierra, al ensamblarse el
tubo de avance y a continuación introducir a presión el segmento
tubular contiguo en el alojamiento formado por el anillo tensor.
Antes de colocarse el primer segmento tubular, el anillo tensor ya
podría estar instalado alternativamente en su extremo de
espiga.
Por último, el tubo de avance según la invención
puede estar configurado de modo que entre dos segmentos tubulares
esté creada una unión por manguito, en la que el anillo tensor está
previsto tanto sobre la superficie exterior de revestimiento del
manguito de un segmento tubular como en la superficie exterior de
revestimiento del extremo de espiga del segmento tubular
contiguo.
A continuación se representan cuatro formas
preferidas de configuración del tubo de avance según la invención
por medio de las figuras.
Muestra esquemáticamente:
Fig. 1 en sección transversal parcial, dos
segmentos tubulares, que se van a unir entre sí, con anillo de
unión,
Fig. 2 en sección transversal parcial, dos
segmentos tubulares, que se van a unir entre sí, con anillo tensor
sobresaliente por uno de los segmentos tubulares,
Fig. 3 en sección transversal, dos segmentos
tubulares, que se van a unir entre sí, con unión por manguito y
Fig. 4 en sección transversal, dos segmentos
tubulares, que se van a unir entre sí, con un anillo tensor
común.
La figura 1 muestra un primer segmento tubular 1
y un segundo segmento tubular 2, que se va a unir con éste, de un
tubo de avance. Los dos segmentos tubulares 1 y 2 presentan extremos
3 y 4 de espiga, cuyas superficies frontales 5 y 6 chocan la una
con la otra. En los extremos 3 y 4 de espiga, ambos segmentos
tubulares 1 y 2 presentan sobre la superficie exterior de
revestimiento de su cuerpo base 17a ó 17b respectivamente un anillo
tensor 7 u 8 que se fijó por contracción. A tal efecto, los anillos
tensores 7, 8 se calentaron primero a una temperatura de 300ºC a
600ºC aproximadamente, siendo su diámetro interior en este estado
calentado algo mayor que el diámetro exterior del respectivo
extremo 3 ó 4 de espiga. Después de deslizarse el anillo tensor 7 u
8 sobre el extremo 3 ó 4 de espiga, el anillo tensor 7 u 8 se
contrae debido al enfriamiento y produce una tensión previa por
compresión en dirección radial hacia dentro en el extremo 3 ó 4 de
espiga.
Las pretensiones por compresión, generadas
respectivamente por los anillos tensores 7 y 8, contrarrestan
directamente las tensiones radiales por tracción que se originan
durante la compresión previa de los segmentos tubulares 1 y 2
unidos entre sí debido a las fuerzas axiales de compresión que
actúan sobre las superficies frontales 5 y 6. Para unir ambos
segmentos tubulares 1 y 2, un anillo de unión 9 se desplaza sobre el
extremo 3 de espiga del segmento tubular 1 y a continuación se
presiona el segundo segmento tubular 2 contra el primer segmento
tubular 1. La anchura del anillo 9 de unión está seleccionada de
modo que los extremos 3 y 4 de espiga quedan cubiertos al estar
ensamblados los segmentos tubulares 1 y 2. Los extremos 3 y 4 de
espiga presentan además en cada caso un anillo perfilado 10 u 11
para sellar la unión del segmento tubular.
Los segmentos tubulares 1 y 2 tienen por lo
general una configuración simétrica, es decir, presentan extremos
3 ó 4 de espiga en sus dos extremos.
La figura 2 muestra a su vez un segmento tubular
12 con un extremo 14 de espiga, que presenta un anillo tensor 13, y
con un anillo perfilado 15 para el sellado. Por tanto, el segmento
tubular 12 tiene en este extremo una configuración exactamente
igual a la del segmento tubular 1 de la figura 1. El segmento
tubular 16, que interactúa con éste, presenta un manguito 19,
formado por un anillo tensor sobresaliente 18. Al ensamblarse ambos
segmentos tubulares 12 y 16, el anillo tensor 18 se desplaza sobre
el anillo tensor 13 del otro segmento tubular 12, así como sobre su
anillo perfilado 15. El anillo tensor 18 del segmento tubular 16
asume, por tanto, la función del anillo 9 de unión según la figura
1.
La figura 3 muestra una unión posible de dos
segmentos tubulares 21 y 22, en la que el segmento tubular 21
presenta un extremo 23 de espiga con anillo tensor 24 y anillo
perfilado 25 en su extremo y el extremo, que interactúa con éste,
del otro segmento tubular 22 presenta un extremo 26 de manguito,
estando previsto asimismo un anillo tensor 28 sobre la superficie
exterior de revestimiento del manguito 27 formado por el cuerpo base
20. El anillo perfilado 25 interactúa en este caso con la
superficie interior de revestimiento del manguito 27. La
profundidad del manguito 27 corresponde a la longitud del extremo 23
de espiga, de modo que las fuerzas se transmiten tanto por la
superficie frontal 29 del extremo 23 de espiga como por la
superficie frontal 30 del manguito 27 al comprimirse previamente el
tubo de avance.
Por último, la figura 4 muestra una unión de dos
segmentos tubulares 31 y 32, en la que un anillo tensor 33 se monta
primero a presión en dirección axial sobre el extremo 34 de espiga
del segmento tubular 31. Esto se puede realizar, por ejemplo,
cuando el segmento tubular 31 ya se encuentra en la tierra. El
anillo tensor 33 se comprime en este caso contra un anillo de
sellado 35 que sella el tubo de avance contra la entrada, por
ejemplo, de agua. El anillo tensor 33 sobresale después del montaje
a presión sobre el segmento tubular 31 y forma así un manguito para
el segmento tubular contiguo 32 que, por su parte, se introduce
ahora a presión en el anillo tensor 33 con su extremo 36 de espiga.
En el segmento tubular 32 puede preverse también un anillo de
sellado 37. Por tanto, el anillo tensor 33 actúa de igual modo sobre
los extremos 34 y 36 de espiga de ambos segmentos tubulares 31 y 32
y produce aquí la tensión previa deseada por compresión en dirección
radial hacia dentro.
- 1
- Segmento tubular
- 2
- Segmento tubular
- 3
- Extremo de espiga
- 4
- Extremo de espiga
- 5
- Superficie frontal
- 6
- Superficie frontal
- 7
- Anillo tensor
- 8
- Anillo tensor
- 9
- Anillo de unión
- 10
- Anillo perfilado
- 11
- Anillo perfilado
- 12
- Segmento tubular
- 13
- Anillo tensor
- 14
- Extremo de espiga
- 15
- Anillo perfilado
- 16
- Segmento tubular
- 17a, b
- Cuerpo base
- 18
- Anillo tensor
- 19
- Manguito
- 20
- Cuerpo base
- 21
- Segmento tubular
- 22
- Segmento tubular
- 23
- Extremo de espiga
- 24
- Anillo tensor
- 25
- Anillo perfilado
- 26
- Extremo de manguito
- 27
- Manguito
- 28
- Anillo tensor
- 29
- Superficie frontal
- 30
- Superficie frontal
- 31
- Segmento tubular
- 32
- Segmento tubular
- 33
- Anillo tensor
- 34
- Extremo de espiga
- 35
- Anillo de sellado
- 36
- Extremo de espiga
- 37
- Anillo de sellado.
\vskip1.000000\baselineskip
Esta lista de los documentos mencionados por
el solicitante se incluyó para informar al lector y no es parte
integrante de la patente europea. Esta se confeccionó con el máximo
cuidado, pero la Oficina Europea de Patentes no asume, sin embargo,
ningún tipo de responsabilidad por posibles errores u
omisiones.
- \bullet DE 19817000 A1 [0003]
- \bullet DE 29900679 U1 [0004]
\bullet DE 29813467 U1 [0004]
Claims (8)
1. Tubo de avance que comprende segmentos
tubulares individuales (1, 2, 12, 16, 21, 22, 31, 32) con un cuerpo
base (17, 20), presentando los segmentos tubulares (1, 2, 12, 16,
21, 22, 31, 32) en sus extremos superficies frontales (5, 6, 29,
30) de contacto, mediante las que chocan uno con otro al estar
ensamblado el tubo de avance, caracterizado porque al estar
ensamblado el tubo de avance, los segmentos tubulares (1, 2, 12, 16,
21, 22, 31, 32) presentan en sus dos extremos respectivamente, de
manera directa o indirecta en la superficie exterior de
revestimiento del cuerpo base (17, 20), un anillo tensor (7, 8, 13,
18, 24, 28, 33) que provoca una tensión previa por compresión en
dirección radial hacia dentro.
2. Tubo de avance según la reivindicación 1,
caracterizado porque el anillo tensor (7, 8, 13, 18, 24, 28,
33) está fijado por contracción.
3. Tubo de avance según la reivindicación 1,
caracterizado porque el anillo tensor (7, 8, 13, 18, 24, 28,
33) está montado a presión de manera mecánica.
4. Tubo de avance según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el anillo tensor
(7, 8, 13, 18, 24, 28, 33) es de acero.
5. Tubo de avance según una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque al estar
ensamblado el tubo de avance, al menos dos de los segmentos
tubulares (1, 2, 12, 16, 21, 22, 31, 32) chocan respectivamente con
los extremos (3, 4, 14, 17, 23, 34, 36) de espiga que presentan el
anillo tensor (7, 8, 13, 18, 24, 28, 33) y la zona de unión está
rodeada por un anillo de unión (9).
6. Tubo de avance según una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el anillo tensor
(7, 8, 13, 18, 24, 28, 33) sobresale del cuerpo base (17, 20) en
uno de los extremos de al menos un segmento tubular (1, 2, 12, 16,
21, 22, 31, 32) y se forma así un alojamiento para el extremo (3, 4,
14, 17, 23, 34, 36) de espiga de un segmento tubular contiguo (1,
2, 12, 16, 21, 22, 31, 32).
7. Tubo de avance según la reivindicación 6,
caracterizado porque al estar ensamblados ambos segmentos
tubulares contiguos (1, 2, 12, 16, 21, 22, 31, 32), el anillo
tensor (7, 8, 13, 18, 24, 28, 33) se monta a presión directa o
indirectamente sobre la superficie exterior de revestimiento del
extremo (3, 4, 14, 17, 23, 34, 36) de espiga del segmento tubular
contiguo de tal manera que el anillo tensor (7, 8, 13, 18, 24, 28,
33) genera en este extremo (3, 4, 14, 17, 23, 34, 36) de espiga una
tensión previa por compresión que actúa radialmente hacia
dentro.
8. Tubo de avance según una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque entre dos
segmentos tubulares (1, 2, 12, 16, 21, 22, 31, 32) está creada una
unión por manguito, en la que el anillo tensor (7, 8, 13, 18, 24,
28, 33) está previsto tanto sobre la superficie exterior de
revestimiento del manguito (27) de un segmento tubular (1, 2, 12,
16, 21, 22, 31, 32) como en la superficie exterior de revestimiento
del extremo (3, 4, 14, 17, 23, 34, 36) de espiga del segmento
tubular contiguo (1, 2, 12, 16, 21, 22, 31, 32).
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