ES2382753A1 - Sistema de laminas deslizantes de interposicion y empuje oleodinamico para cruce de una estructura/cajon bajo carreteras y similares. - Google Patents
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Abstract
Sistema de láminas deslizantes de interposición y empuje oleodinámico para cruce de una estructura/cajón bajo carreteras y similares, que comprende una cuna de avance (3), metálica con un cuchillo de penetración (4), que presenta aperturas, definidas por un elemento (6) semicilíndrico, para el paso de láminas (7) deslizantes de interposición, unidas mediante pinzas (12) a una estructura (13) fija, que pasan desde bajo la solera superior (1a) de la estructura/cajón (1) para colocarse sobre ella. Entre las láminas (7) existen pequeñas zonas (10) descubiertas que, antes del empuje, se recubren. Además, se contemplan otras láminas (14) de revestimiento que, lubricadas con grasas, recubren el estradós de la estructura/cajón (1) pegadas en solapes "a teja". La cuna de avance (3) está formada, además, por dos estructuras laterales (8) que protegen los hastiales (9) y otra estructura compuesta por chapas metálicas (15) que protegen la solera inferior (1b) de la estructura/cajón (1).
Description
Sistema de láminas deslizantes de interposición
y empuje oleodinámico para cruce de una estructura/cajón bajo
carreteras y similares.
La invención, tal como expresa el enunciado de
la presente memoria descriptiva, se refiere a un sistema de láminas
deslizantes de interposición y empuje oleodinámico para cruce de una
estructura/cajón bajo carreteras y similares, aportando a dicha
función varias ventajas e innovadoras características técnicas que,
que se describirán en detalle más adelante, las cuales mejoran
notablemente los sistemas actualmente conocidos en el estado actual
de la técnica.
Más en particular, el objeto de la invención se
centra en un sistema destinado a solucionar el problema de arrastre
del firme de la carretera y similares por la estructura/cajón en
movimiento, mediante un innovador sistema de láminas deslizantes de
interposición y empuje oleodinámico, que neutraliza el rozamiento
entre la superficie de contacto del terreno con la estructura, para
asegurar que la carretera no se vea afectada durante dicha
operación.
El campo de aplicación de la presente invención
se encuadra dentro del sector técnico de la construcción y la
ingeniería, particularmente centrado en el terreno de las
infraestructuras, y más concretamente para el cruce de estructuras
bajo carreteras y similares.
Como es sabido, el cruce mediante cajones
empujados bajo carreteras y similares en ejercicio necesita de
detalles específicos que son objeto de una tecnología
específica.
Es conocido que el empuje horizontal de
estructuras cuyo estradós se encuentra en contacto con el terreno
situado bajo carreteras con tráfico, provoca un rozamiento entre la
superficie del cajón y el terreno existente, que puede llegar a
deformar y desplazar la calzada comprometiendo e, incluso,
interrumpiendo la circulación de vehículos por ella.
Así mismo, se puede llegar a afectar los
servicios existentes en el área del empuje, cuya reparación conlleva
cuantiosos gastos.
Según lo expuesto, es fácil entender que es
necesario interactuar en el empuje oleodinámico mediante
dispositivos que permitan neutralizar el rozamiento entre la
superficie de contacto del terreno con la estructura para asegurar
que no se afecte a la calzada superior y, por tanto, al tráfico.
La tecnología que propone la invención, permite
a través de la realización del proyecto idóneo y la ejecución
adecuada, obtener un sistema integrado que resuelve totalmente la
problemática evidenciada, debiendo señalarse que, por parte del
solicitante, se desconoce la existencia de ninguna otra invención o
sistema que presente unas características técnicas, estructurales o
de configuración semejantes a las que presenta el que aquí se
preconiza.
Así, el sistema de láminas deslizantes de
interposición y empuje oleodinámico para cruce de una
estructura/cajón bajo carretera que la invención propone se
configura como una destacable novedad dentro de su campo de
aplicación, ya que, a tenor de su implementación, se alcanzan
satisfactoriamente los objetivos anteriormente señalados, estando
sus detalles caracterizadores que lo distinguen de lo ya conocido,
adecuadamente recogidos en las reivindicaciones finales que
acompañan a la presente invención.
De forma concreta, la solución al problema del
arrastre del firme por la estructura/cajón en movimiento, consiste
en la interposición entre ambos, es decir, entre dicho firme y la
estructura, de un estrato que actúe separándolos. Este estrato debe
ser del material idóneo y tener las dimensiones adecuadas para
absorber las fuerzas horizontales de rozamiento.
Las variables que afectan a este sistema son
varias, pero las que tienen mayor influencia final sobre la
tecnología son:
- La naturaleza del terreno a atravesar.
- Características del cajón empujado y, en
particular, su recubrimiento.
- Dimensiones transversales de la zona afectada
en relación con el recubrimiento del cajón.
- Presencia y estado de servicios afectados.
Por lo tanto, en las fases de ejecución del
proyecto y/o constructivas se deberán tener en cuenta todas las
características individuales de cada obra, para poder llegar a la
solución idónea.
A continuación se exponen las características
técnicas de los distintos componentes que permiten el funcionamiento
del sistema propuesto por la presente invención:
En primer lugar, se contempla la existencia de
una cuña de avance, que es una estructura metálica que protege el
frente de la estructura/cajón empujada. Su parte superior debe ser
oportunamente calculada utilizando perfiles y chapas de acero
reforzadas. Constituye la prolongación natural de la solera superior
de la estructura/cajón y su parte anterior presenta la
particularidad de que termina en un cuchillo de penetración
reforzado mediante costillas oportunamente calculadas.
El cuchillo de penetración podrá presentarse con
un borde continuo o dentado, dependiendo del terreno donde se deba
hincar.
La zona posterior de la cuña de avance presenta
unas aperturas definidas, en función de un elemento laminar de acero
calandrado semicilíndrico y de una serie de costillas de refuerzo
dimensionadas para soportar los esfuerzos horizontales y verticales
a los que se verá expuesta la estructura/cajón. El elemento
semicilíndrico tendrá un diámetro interno igual al espesor de la
solera superior de la estructura/cajón y se utilizará como encofrado
natural de dicha solera en el hormigonado de la misma.
Las dimensiones de las aperturas serán tales que
permitan, con las tolerancias oportunas, el paso de unas láminas
deslizantes de interposición, que como indica el título de la
invención, están previstas en el sistema preconizado, las cuales
pasan desde su posición inicial, bajo la solera superior de la
estructura/cajón, deslizándose por el semicilindro, hasta llegar a
colocarse sobre la solera superior de la estructura/cajón en avance,
interponiéndose entre ésta y la infraestructura que se debe
atravesar.
La cuña de avance estará formada, además, por
dos estructuras laterales que protegerán los hastiales inclinados en
el frente de la estructura/cajón.
La cuña de avance se completará mediante otra
estructura compuesta por chapas metálicas que protegerán la solera
inferior de la estructura/cajón.
Las citadas láminas deslizantes de interposición
son elementos generalmente de acero, aunque dependiendo de las
peculiaridades del cruce bajo carreteras que se esté llevando a
cabo, se puede utilizar cualquier otro material dúctil y maleable
que soporte las elevadas tensiones de tracción exigidas en cada
obra.
Su función principal consiste en formar un
estrato de separación entre la estructura/cajón empujado y el
terreno que le rodea. El esfuerzo de tracción que soportan
neutraliza completamente los arrastres del terreno en contacto con
ellas, puesto que es igual a la fuerza de rozamiento que se genera
entre la estructura/cajón en avance y ellas mismas.
Entre las láminas deslizantes de interposición
se presentan pequeñas zonas descubiertas. Así mismo, también
permanecen descubiertas las áreas de la solera superior situadas
sobre los hastiales.
Aunque estas zonas, antes de comenzar el empuje
oleodinámico se recubrirán, como describiremos a continuación, se
quiere hacer notar que son zonas críticas que contribuyen de una
forma notoria a la acción de arrastre del terreno circundante, por
lo que deben ser muy cuidadas.
En determinadas estructuras/cajones el sistema
de láminas deslizantes de interposición se completa embebiendo en el
frente de los hastiales unas cajas de acero para la contención de
láminas en bobinas que se deslizarán sobre el exterior de los
mismos.
Su espesor se definirá en función de los
parámetros que determinan el esfuerzo a tracción que soportarán:
principalmente, espesor del terreno a atravesar, longitud del
terraplén a atravesar, rozamiento del terreno circundante, etc.
Las láminas están unidas mediante pinzas de
retención a una estructura fija de vigas anclada al terreno a
atravesar. El anclaje de la estructura de retención al terreno se
estudiará en cada caso para asegurar que dicha estructura soporte
todos los esfuerzos derivados de la hinca y no sufra
desplazamientos.
En la posición inicial las láminas deslizantes
de interposición se colocan sobre dispositivos tubulares de
sostenimiento colocados cercanos a la cara interior de la solera
superior y, como ya se ha dicho anteriormente, fijadas mediante
pinzas a la estructura de retención.
Mediante el movimiento de avance de la
estructura/cajón las láminas se deslizarán por el semicilindro y
pasarán a situarse sobre la solera superior de la estructura/cajón,
formando un estrato interpuesto entre la estructura/cajón en
movimiento y el terreno circundante.
Paralelamente, el sistema contempla la
existencia de unas láminas de revestimiento, constituidas por bandas
con las que se recubre el estradós de la estructura/cajón mediante
pegado. Este pegado de las láminas de revestimiento se hará
superponiéndolas en los solapes "a teja", comenzando por la
parte trasera del cajón, para evitar posibles alzamientos de los
bordes durante el hincado.
La superficie de estradós forrada así obtenida,
oportunamente lubrificada mediante grasas especiales, reduce el
coeficiente de rozamiento (acero/grasa/acero) a valores mínimos, con
notables ventajas para reducir los esfuerzos derivados de la hinca
en el sistema propuesto y, por lo tanto, sobre la carretera y
similar atravesada, y sus servicios.
Las láminas de revestimiento deberán ser de
acero, teflón o cualquier otro material que presente un bajo
coeficiente de rozamiento.
Por otra parte, cabe destacar que dependiendo de
las características geológicas del terreno afectado por el empuje de
la estructura/cajón, se pueden adoptar procedimientos destinados a
garantizar la estabilidad del terreno existente sobre la
estructura/cajón y con ello garantizar el éxito del sistema.
El descrito sistema de láminas deslizantes de
interposición y empuje oleodinámico para cruce de estructura/cajón
bajo carretera representa, pues, una innovación de características
estructurales y constitutivas desconocidas hasta ahora para tal fin,
razones que unidas a su utilidad práctica, la dotan de fundamento
suficiente para obtener el privilegio de exclusividad que se
solicita.
Para complementar la descripción que se está
realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las
características de la invención, se acompaña a la presente memoria
descriptiva, como parte integrante de la misma, de un juego de
planos, en los que con carácter ilustrativo y no limitativo se ha
representado lo siguiente:
La figura número 1.- Muestra una vista en
sección longitudinal de un ejemplo tipo del sistema de retención de
láminas objeto de la invención, apreciándose en ellas los elementos
que comprende así como la configuración y disposición de los
mismos.
La figura número 2.- Muestra una vista en
perspectiva de un ejemplo de estructura/cajón en posición de
construcción para cruce bajo una carretera, apreciándose la
configuración de la cuña de avance y de las láminas deslizantes de
interposición que incorpora.
La figura número 3.- Muestra una vista similar a
la anterior, pero en posición de avance, habiéndose representado en
ella con líneas discontinuas las partes de la estructura que ya han
penetrado en el terreno.
Las figuras número 4 y 5.- Muestran sendas
vistas en alzado lateral y en planta, respectivamente, del detalle
de la pinza de retención que fija las láminas deslizantes.
Las figuras número 6 y 7.- Muestran sendas
vistas en alzado lateral y en planta, respectivamente, de la zona de
los hastiales inclinados del frente de la estructura/cajón,
apreciándose en ellos los elementos de protección que
incorporan.
Las figuras número 8 y 9.- Muestran sendas
vistas en sección de la zona superior y del hastial de la cuña de
avance de la estructura/cajón, respectivamente, apreciándose en
detalle la configuración y disposición del cuchillo de
penetración.
A la vista de las mencionadas figuras, y de
acuerdo con la numeración adoptada, se puede observar en ellas un
ejemplo de aplicación del sistema objeto de la invención,
apreciándose los principales elementos que comprende y que se
indican y describen en detalle a continuación.
Así, tal como se observa en dichas figuras, se
puede apreciar como el sistema preconizado, que como se ha señalado
está destinado para ser aplicado en el cruce de una estructura/cajón
(1) bajo una carretera y similar (2), presenta la particularidad de
comprender la utilización de una cuña (3) de avance, la cual
constituye una estructura metálica que protege el frente de la
estructura/cajón (1) empujada.
La parte superior de dicha cuña de avance será
oportunamente calculada utilizando perfiles y chapas de acero
reforzadas, constituyendo la prolongación natural de la solera (la)
superior de la estructura/cajón (1), habiéndose previsto en la parte
anterior que termine en un cuchillo de penetración (4) reforzado
mediante costillas (4a) oportunamente calculadas.
Este cuchillo de penetración (4) puede presentar
un borde continuo o dentado, dependiendo del terreno donde se deba
hincar.
Siguiendo con la invención, y tal y como se
observa en las figuras 1 y 8, la zona posterior de la cuña de avance
(3) presenta una abertura superior en correspondencia con la
extremidad de la solera (la), cuya extremidad se remata en un
elemento (6) arqueado, concretamente
semi-cilíndrico, que define junto con la citada
abertura, una superficie de desplazamiento y
re-guiado para el paso de las láminas (7), contando
dicha cuña de avance (3) con una serie de costillas (6a) de
refuerzo, dimensionadas para soportar los esfuerzos horizontales y
verticales a los que se verá expuesta la estructura/cajón (1).
Este elemento (6) semicilíndrico tendrá un
diámetro interno igual al espesor de la solera superior (la), de la
estructura/cajón (1) y se utilizará como encofrado natural de dicha
solera en el hormigonado de la misma, tal como se puede observar en
la figura 8.
Las dimensiones de las aberturas que definen las
costillas (6a) longitudinales serán tales que permitan, con las
tolerancias oportunas, el paso de las láminas (7) deslizante de
interposición, las cuales pasan desde su posición inicial,
interiormente por la estructura/cajón (1), bajo la solera superior
(la), deslizándose y redireccionándose a través del elemento (6)
hasta llegar a colocarse sobre dicha solera superior en avance,
interponiéndose a ésta y la estructura que debe atravesar, es decir
la carretera (2).
Es importante destacar que, además, la cuña de
avance (3) metálica, estará formada, por dos estructuras laterales
(8) que protegerán los hastiales (9) inclinados en el frente de la
estructura/cajón (1).
La cuña (3) de avance se complementará mediante
otra estructura compuesta por chapas metálicas (15) que protegerán
la solera inferior (1b) de la estructura/cajón (1).
Las anteriormente citadas láminas (7)
deslizantes de interposición son elementos preferentemente de acero,
aunque dependiendo de las peculiaridades del cruce bajo carreteras
que se esté llevando a cabo, se podrá utilizar cualquier otro
material dúctil y maleable que soporte las elevadas tensiones de
tracción exigidas en cada obra.
Dichas láminas permiten que se forme un estrato
de separación entre la estructura/cajón (1) empujada y el terreno
que le rodea. El esfuerzo de tracción que soportan neutraliza
completamente los arrastres del terreno en contacto con ellas,
puesto que es igual a la fuerza de rozamiento que se genera entre la
estructura/cajón (1) en avance y ellas mismas.
Entre las láminas deslizantes de interposición
se presentan pequeñas zonas (10) descubiertas. Así mismo, también
permanecen descubiertas las áreas de la solera superior (la)
situadas sobre los hastiales (9).
Aunque estas zonas (10), antes de comenzar el
empuje oleodinámico se recubrirán, como describiremos a
continuación, se quiere hacer notar que son zonas críticas que
contribuyen de una forma notoria a la acción de arrastre del terreno
circundante, por lo que deben ser muy cuidadas.
Para estructuras/cajones (1) con espesores de
hastiales importantes, el sistema de la invención se completa
embebido en el frente de los hastiales (9) unas cajas de acero (11)
para la contención de láminas (7') en bobinas que se deslizarán
sobre el exterior de los mismos.
Su espesor se definirá en función de los
parámetros que determinan el esfuerzo a tracción que soportarán:
principalmente, espeso del terreno a atravesar, longitud del
terraplén a atravesar, rozamiento de terreno circundante, etc.
Tal como muestran las figuras 4 y 5, las láminas
(7 y 7') están unidas mediante pinzas (12) de retención a una
estructura (13) fija de vigas anclada al terreno a atravesar. El
anclaje de la estructura (13) de retención al terreno se estudiará
en cada caso para asegurar que dicha estructura soporte todos los
esfuerzos derivados de la hinca y no sufra desplazamientos, pudiendo
estar determinado, por ejemplo, por anclajes (16) laterales, tal
como muestra la figura 1.
En la posición inicial las láminas (7)
deslizantes de interposición se colocan sobre dispositivos tubulares
(5) de sostenimiento colocados cercanos a la cara inferior de la
solera superior y, como ya se ha dicho anteriormente, fijadas
mediante pinzas (12) a la estructura (13) de retención.
Mediante el movimiento de avance de la
estructura/cajón (1) las láminas (7) se deslizarán por el elemento
(6) semicilíndrico y pasarán a situarse sobre la solera superior
(la) de la estructura/cajón (1), formando un estrato interpuesto
entre la estructura/cajón (1) en movimiento y el terreno
circundante.
Paralelamente, el sistema contempla la
existencia de unas planchas (14) de revestimiento, constituidas por
bandas, con las que se recubre el estradós de la estructura/cajón
(1) mediante pegado. Este pegado de las planchas (14) de
revestimiento se hará superponiéndolas en los solapes "a teja",
comenzando por la parte trasera de la estructura/cajón (1), para
evitar posibles alzamientos de los bordes durante el hincado.
La superficie de estradós de la estructura/cajón
(1) forrada de planchas (14) de acero, teflón u otro material de
bajo coeficiente de rozamiento, será oportunamente lubrificada
mediante grasas especiales, para reducir el coeficiente de
rozamiento a valores mínimos.
Descrita suficientemente la naturaleza de la
presente invención, así como la manera de ponerla en práctica, no se
considera necesario hacer mas extensa su explicación para que
cualquier experto en la materia comprenda su alcance y las ventajas
que de ella se derivan, haciendo constar que, dentro de su
esencialidad, podrá ser llevada a la práctica en otras formas de
realización que difieran en detalle de la indicada a título de
ejemplo, y a las cuales alcanzará igualmente la protección que se
recaba siempre que no se altere, cambie o modifique su principio
fundamental.
Claims (9)
1. Sistema de láminas deslizantes de
interposición y empuje oleodinámico para cruce de una
estructura/cajón bajo carreteras y similares, aplicable para
minimizar el arrastre del firme por la estructura/cajón (1) en
movimiento, neutralizando el rozamiento entre la superficie de
contacto del terreno con dicha estructura/cajón (1), para asegurar
que la infraestructura o carretera (2) no se ve afectada durante
dicha operación, caracterizado porque la estructura/cajón (1)
se complementa en correspondencia con su cara anterior con una cuña
de avance (3), constituida por una estructura metálica que protege
el frente de la estructura/cajón (1) empujada, en cuya zona anterior
se ha previsto un cuchillo de penetración (4); habiéndose previsto
que dicha cuña incorpore en correspondencia con su parte posterior y
superior, unas aberturas, que en correspondencia con su extremidad
posterior se rematan en un elemento (6) laminar, de acero calandrado
y de configuración semicilíndrica, que se adapta al borde o extremo
anterior de la solera superior (la) de la estructura/cajón (1),
conjunto aberturas/elemento (6) de configuración semicilíndrica, que
definen los medios de guiado y redireccionado para unas láminas (7)
deslizantes de interposición, que se alimentan desde el interior de
la estructura/cajón (1), bajo su solera (la), y se redireccionan a
través de los citados medios de guiado sobre la superficie superior
de la solera (la) en el avance del dispositivo, interponiéndose
entre ésta y la infraestructura o carretera (2) a atravesar,
habiéndose previsto asimismo la inclusión de planchas (14) de
revestimiento dispuestas recubriendo el estradós de la
estructura/cajón (1) mediante su pegado en solapes "a teja",
comenzando por la parte trasera de la estructura/cajón (1).
2. Sistema de láminas deslizantes de
interposición y empuje oleodinámico para cruce de una
estructura/cajón bajo carreteras y similares, según reivindicación
1ª, caracterizado porque la cuña de avance (3) incluye dos
estructuras laterales (8) que protegen los hastiales (9) inclinados
en el frente de la estructura/cajón (1), y se completa mediante otra
estructura compuesta por chapas metálicas (15) que protegen la
solera inferior de la estructura/cajón (1).
3. Sistema de láminas deslizantes de
interposición y empuje oleodinámico para cruce de una
estructura/cajón bajo carreteras y similares, según reivindicaciones
1ª y 2ª, caracterizado porque para estructuras/cajones (1)
con espesores de hastiales (9) importantes, se completa, embebiendo
en el frente de dichos hastiales (9), unas cajas de acero (11) para
la contención de láminas laterales (7') en bobinas que se deslizan
sobre el exterior de los mismos.
4. Sistema de láminas deslizantes de
interposición y empuje oleodinámico para cruce de una
estructura/cajón bajo carreteras y similares, según reivindicaciones
1ª a 3ª, caracterizado porque las láminas
(7-7') están unidas mediante pinzas (12) de
retención a una estructura (13) fija de vigas anclada al
terreno.
5. Sistema de láminas deslizantes de
interposición y empuje oleodinámico para cruce de una
estructura/cajón bajo carreteras y similares, según reivindicaciones
1ª a 4ª, caracterizado porque entre las láminas (7)
deslizantes de interposición se definen pequeñas zonas (10)
descubiertas.
6. Sistema de láminas deslizantes de
interposición y empuje oleodinámico para cruce de una
estructura/cajón bajo carreteras y similares, según reivindicaciones
1ª a 5ª, caracterizado porque en la posición inicial, las
láminas (7) deslizantes de interposición se colocan sobre
dispositivos tubulares de sostenimiento (5) colocados cercanos a la
cara interior de la solera superior, fijadas mediante las pinzas
(12) a la estructura (13) de retención.
7. Sistema de láminas deslizantes de
interposición y empuje oleodinámico para cruce de una
estructura/cajón bajo carreteras y similares, según reivindicación
1ª caracterizado porque la superficie del estradós de la
estructura/cajón (1) forrada de planchas (14) se lubrifica,
habiéndose previsto que dichas planchas sean de acero, teflón u otro
material de bajo coeficiente de rozamiento.
8. Sistema de láminas deslizantes de
interposición y empuje oleodinámico para cruce de una
estructura/cajón bajo carreteras y similares, según reivindicación
1ª, caracterizado porque el cuchillo de penetración (4)
incorpora un borde continuo o dentado y está reforzado mediante
costillas (4a).
9. Sistema de láminas deslizantes de
interposición y empuje oleodinámico para cruce de una
estructura/cajón bajo carreteras y similares, según reivindicación
1ª, caracterizado porque el elemento (6) laminar
semicilíndrico es de acero calandrado y cuenta con una serie de
costillas (6a) de refuerzo dimensionadas para soportar los esfuerzos
horizontales y verticales a los que se verá expuesta la
estructura/cajón (1).
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ES (1) | ES2382753B1 (es) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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FR2342370A1 (fr) * | 1976-02-27 | 1977-09-23 | Emka Ing Gmbh | Dispositif d'avancement pour element de construction prefabrique et element muni d'un tel dispositif |
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-
2009
- 2009-01-27 ES ES200900228A patent/ES2382753B1/es not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (7)
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
ES2382753B1 (es) | 2013-04-26 |
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