ITUB20154928A1 - Giunto di dilatazione stradale perfezionato - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Campo di applicazione

La presente invenzione fa riferimento ad un giunto di dilatazione in particolare per il collegamento di elementi strutturali in applicazioni stradali.

Più in particolare, ma non esclusivamente, l'invenzione riguarda un giunto di dilatazione stradale comprendente almeno un elemento modulare in elastomero armato suscettibile di essere posato su un varco stradale e munito di una armatura Laterale al varco e di una armatura sormontante il varco entrambe incorporate nella struttura elastomerica del giunto.

Arte nota

In questo specifico settore tecnico esiste una vasta gamma di giunti di dilatazione, ciascuno dei quali si distingue sia per l’estensione del tratto di elemento modulare di scorrimento sia per il tipo di materiale con cui è realizzato.

Infatti, questi giunti sono normalmente realizzati mediante elementi modulari in elastomero armato ed hanno Io scopo principale di ridurre al minimo il rumore e la vibrazione al passaggio del veicolo, garantendo nel contempo la sostanziale continuità del piano viario.

Più in particolare, per meglio comprendere tutti gli aspetti della presente invenzione, è opportuno rammentare l'esigenza da soddisfare e cioè le principali funzioni che un giunto di dilatazione stradale deve poter svolgere:

- garantire la continuità del piano viario, assicurandone la planarità al fine di consentire un adeguato confort di marcia;

- consentire lo sviluppo delle dilatazioni e deformazioni strutturali legate alla variazioni termiche o ad altri fattori come ad esempio un eventuale evento sismico;

- consentire un adeguato smaltimento delle acque superficiali e mantenere rimperrneabilità del varco.

In buona sostanza un giunto di dilatazione deve garantire una copertura portante del varco e, allo stesso tempo, permettere l'aumento o la diminuzione delle dimensioni di un varco esistente tra due elementi strutturali ravvicinati tra loro, non esclusivamente di tipo stradale, garantendo una copertura portante del varco.

Questa copertura portante deve essere garantita in presenza di qualsivoglia fenomeno di dilatazione del varco, sia per gradienti termici, oscillazioni strutturali o eventi sismici.

Oggigiorno, i più diffusi giunti di dilatazione hanno una struttura elastomerica armata nella quale, mediante un processo di vulcanizzazione, vengono inseriti profili metallici destinati a modificare in determinati punti la rigidezza e la capacità portante della struttura elastomerica.

II processo di vulcanizzazione è un ben noto processo industriale attraverso il quale è possibile realizzare per stampaggio strutture elastomeri che incorporanti elementi in acciaio che fungono da armatura. Posizionando in uno apposito stampo l'armatura necessaria e la gomma cruda, l'azione combinata del calore e della pressione consente di realizzare manufatti aventi caratteristiche sinergiche tra quelle meccaniche dell'armatura ed elastiche della tipologia di gomma utilizzata.

Attualmente, le soluzioni proposte dalla tecnica nota tendono ad incorporare una quantità sempre maggiore di armatura disposte a strisce all'interno dei giunti di dilatazione, non solo da parti contrapposte del varco lateralmente ad esso, ma anche a cavaliere del varco stesso.

Queste soluzioni conferiscono sicuramente una maggiore portanza dei giunti cosi realizzati, ma hanno l'inconveniente di richiedere sempre più acciaio con conseguente lievitazione dei costi di produzione.

Inoltre, una così elevata quantità di armatura, ancorché incorporata nell'elastomero, riduce l’ effetto ammortizzatore degli elementi elastomeri ci intermedi.

II problema tecnico che sta alla base della presente invenzione è quello di escogitare un giunto di dilatazione di tipo perfezionato avente caratteristiche strutturali e funzionali tali da garantire una elevata portanza con una minore quantità di armatura.

Un ulteriore scopo dell'invenzione è quello di conferire una migliore efficacia di ammortizzazione a parità di portanza del giunto allungandone così la vita utile e migliorando le caratteristiche di abbattimento del rumore e delle vibrazioni al passaggio dei veicoli .

Inoltre, il giunto della presente invenzione dovrà consentire risparmi di produzione per via della sua struttura e conformazione.

Sommario dell'Invenzione

L'idea di soluzione che sta alia base della presente invenzione è quella di incorporare nel giunto elastomerico sia un'armatura laterale al varco, sia un’armatura sormontante il varco, o a ponte del varco, ma di rendere discontinue ed alternate tra loro tali armature laterali e sormontanti il varco.

Sulla base di tale idea di soluzione, il problema tecnico è risolto da un giunto di dilatazione del tipo precedentemente indicato e caratterizzato dal fatto che almeno Γ armatura sormontante il varco è discontinua con tratti alternati tra loro nella direzione longitudinale del varco.

Inoltre, almeno un tratto di detta armatura discontinua sormontante il varco è raccordato di pezzo con almeno un tratto di armatura laterale al varco.

Vantaggiosamente, Γ armatura laterale al varco è a sua volta discontinua con tratti alternati tra loro nella direzione longitudinale del varco.

Più in particolare, Tannatura discontinua laterale al varco è presente da entrambi i lati del varco.

L'invenzione prevede che almeno un tratto delTarmatura discontinua laterale al varco è raccordato e formato di pezzo con un corrispondente tratto della armatura discontinua sormontante il varco.

In buona sostanza, almeno un tratto delTarmatura discontinua sormontante il varco è raccordato e formato di pezzo con un corrispondente tratto di armatura discontinua laterale al varco ed almeno un tratto adiacente di armatura discontinua sormontante il varco è raccordato e formato di pezzo con un corrispondente tratto di armatura discontinua laterale situata sul lato opposto del varco rispetto all'altro tratto di armatura discontinua laterale al varco.

Almeno un tratto di armatura laterale al varco è inoltre munito di un foro asolato che può ospitare un vite passante di fissaggio alle strutture sottostanti il giunto. Il foro asolato è ricavato centralmente nel tratto di armatura laterale al varco.

Vantaggiosamente, prima della vulcanizzazione del giunto elastomerico, è previsto che neirintervallo o tratto di discontinuità tra tratti adiacenti dell'armatura discontinua sormontante il varco sia alloggiata una striscia di gomma avente caratteristiche elastomeriche diverse dalla gomma formante la struttura elastomerica del giunto.

Dalla precedente descrizione deriva che il giunto secondo la presente invenzione prevede una pluralità di tratti discontinui di armature laterali ad un lato del varco raccordate e formate di pezzo con una corrispondente pluralità di tratti di armature discontinue sormontanti il varco, alternate ad una pluralità di tratti di armature discontinue laterali situate sul lato opposto del varco e raccordate e formate di pezzo con una corrispondente alternata pluralità di tratti di armature discontinue sormontanti il varco.

A completamento della struttura del giunto sono previsti anche un primo ed un secondo binario disposti rispettivamente da parti contrapposte del varco parallelamente ai tratti alternati di armature laterali, sia di un lato, sìa del lato opposto del varco, in reciproca relazione distanziata ciascuno dai corrispondenti tratti.

Le caratteristiche ed i vantaggi del giunto di dilatazione della presente invenzione risulteranno dalia descrizione, fatta qui di seguito, di un esempio di realizzazione dato a titolo indicativo e non limitativo con riferimento ai disegni allegati.

Breve descrizione dei disegni

- la figura 1 mostra una vista prospettica e schematica, in parziale sezione, di un elemento modulare in elastomero armato di un giunto di dilatazione stradale realizzato in accordo con la presente invenzione;

- la figura 2 mostra una vista prospettica e schematica di un varco tra elementi strutturali contigui, come ad esempio un varco stradale;

- la figura 3 mostra una vista prospettica e schematica del varco di figura 2 sul quale è applicato un giunto di dilatazione ad elementi modulari secondo la presente invenzione;

- la figura 4 mostra una vista prospettica e schematica di un particolare del giunto di dilatazione di figura 1 ;

- la figura 5 mostra una ulteriore vista prospettica e schematica di un particolare del giunto della figura 4;

- la figura 6 mostra una vista prospettica e d’insieme dell'armatura interna di un giunto di dilatazione realizzato secondo la presente invenzione;

- la figura 7 mostra una vista prospettica della armatura interna dell'elemento modulare di figura 1.

Descrizione dettagliata

Con riferimento a tali figure, con 1 è globalmente e schematicamente indicato un elemento modulare di un giunto 3 di dilatazione realizzato in accordo con la presente invenzione.

Ogni elemento modulalo 1 del giunto 3 è realizzato in elastomero armato ed è suscettibile di essere posato su un varco 2 tra elementi strutturali adiacenti, come ad esempio un varco strutturale di un manufatto stradale.

Per elastomero armato si intende che l'elemento modulare del giunte è ottenuto da una gomma vulcanizzata incorporante una armatura metallica disposta opportunamente per conferire portanza e flessibilità al giunto 3 nel suo complesso.

Rimanendo nel settore stradale, il giunto 3 deve garantire la sostanziale continuità del piano viario ed ha anche lo scopo di ridurre al minimo il rumore e la vibrazione al passaggio di un veicolo che aitraversa il varco 2 nella direzione indicata dalla freccia D.

Nulla vieta però che il giunto della presente invenzione possa trovare valido campo di impiego in altri settori tecnici, come ad esempio il settore dell'edilizia.

Ciascun elemento modulare 1 del giunto 3 è di forma essenzialmente parallelepipedica allungata e appiattita con un lato maggiore di dimensioni normalmente multiple del lato minore e variabili ad esempio tra i 1000 ed i 1500.

Il rapporto dimensionale tra il lato maggiore e minore è stato studiato affinché la dimensione minore permetta la copertura del varco strutturale 2 su cui il giunto 3 viene posizionato e consenta di realizzare una striscia di superficie pressoché continua ottenuta accostando i lati minori di almeno due elementi modulari 1 adiacenti. Il giunto 3 di dilatazione è dunque realizzato affiancando ed accostando i lati minori di una pluralità di elementi modulari 1 fino ad ottenerne lo sviluppo desiderato e la completa copertura trasversale del varco 2, come mostrato in figura 3.

L'aspetto esterno di ciascun elemento modulare 1 è quello di una tavoletta di gomma armata di spessore relativamente ridotto, ad esempio di 30 rum.

Vantaggiosamente, secondo la presente invenzione, l'elemento modulare 1 del giunto 3 è stato perfezionato rispetto alle soluzioni fin qui note modificando la struttura della sua armatura interna.

Come altre soluzioni note, l'elemento modulare 1 del giunto 3 comprende almeno una armatura 4, laterale al varco 2 estesa lungo almeno un lato del varco, ed almeno una armatura 5 sormontante il varco 2.

Entrambe le armature 4 e 5 sono incorporate nella struttura elastomerica dell'elemento modulare 1 e quindi del giunto 3.

In una forma preferita, ma non esclusiva, di realizzazione è prevista anche una seconda armatura 6, a sua volta laterale al varco 2 ma sul lato opposto del varco 2 rispetto alla armatura 4 precedentemente citata.

Descriveremo nel seguito l'armatura laterale 4 come armatura destra dx e larmatura laterale 6 come armatura sinistra sx, senza perù che destra o sinistra rappresentino alcuna limitazione di disposizione spaziale per i diritti della Richiedente,

L'idea di soluzione che sta alla base della presente invenzione è quella di incorporare nel giunto elastomerico sia un'armatura 4 laterale al varco 2, sia un’armatura 5 sormontante il varco 2, ma di rendere altresì discontinue tali armature incorporate nell' elastomero del giunto.

In una prima forma di realizzazione, Γ armatura 5 che sormonta il varco 2 può essere l'unica ad essere discontinua, vale a dire formata da tratti 7 piastriformi, strutturalmente indipendenti tra loro, estesi nella direzione longitudinale del varco 2, vale a dire nella direzione di estensione trasversale del giunto 3, 1 suddetti tratti 7 di armatura sono paralleli tra loro ed inglobati nella struttura elastomerica del giunto 3.

Tali tratti piastriformi 7 di armatura 5 sormontante il varco 2 sono disposti in reciproca relazione distanziata e si può prevedere la presenza di un elemento elastico 8 che occupa l<'>interstizio tra detti tratti 7 di armatura.

In buona sostanza, l’elemento elastico 8 è realizzato mediante un materiale elastomerico avente caratteristiche differenti da quelle del materiale elastomerico che forma il giunto 3 e che ingloba l'intera armatura 4, 5 e 6.

In una forma preferita di realizzazione, l'armatura 5 sormontante il varco e formata dai tratti 7 piastriformi è raccordata con tratti 9 o 10 di armatura laterale 4, 6 alternati tra loro nella direzione longitudinale del varco.

Ai fini della presente invenzione è sufficiente che almeno un tratto 7 di detta armatura 5 discontinua sormontante il varco 2 sia raccordata e formata di pezzo con almeno un tratto 9 o 10 di armatura laterale 4 o 6 rispetto al varco 2.

L'armatura 4 o 6 laterale al varco 2 è a sua volta discontinua con tratti 9 o 10 alternati tra loro nella direzione longitudinale del varco 2.

Più in particolare, 3 'armatura 4, 6 discontinua laterale al varco 2 è presente da entrambi i lati del varco.

L'invenzione prevede che almeno un tratto 9 o 10 dell' armatura 4 o 6 discontinua laterale al varco 2 sia raccordato e formato di pezzo con un corrispondente tratto 7 della armatura discontinua sormontante il varco 2.

Detto in altri termini, ciascun tratto 7 piastriforme della armatura 5 del giunto 3 sormontante il varco 2 è formato di pezzo con un corrispondente tratto 9 o 10 di armatura laterale al varco 2, sempre nella struttura elastomerica del giunto 3. Questi elementi di armatura, conformati sostanzialmente a "Z" con tratti piastriformi 7 e 9 oppure 7 e 10 disposti parallelamente su livelli diversi sono alternati tra loro lungo l'estensione longitudinale del giunto 3.

Si segnala, vantaggiosamente, ad esempio con riferimento alla figura 5, come tali elementi di armatura 7 e 9 oppure 7 e 10 siano strutturalmente identici tra loro, rendendoli quindi di facile produzione.

Tali elementi sono alloggiati in uno stampo per vulcanizzazione in posizione alternata e in prefissata relazione distanziata in modo tale che i tratti piastriformi 9 , 10 inferiori vadano a formare l'armatura 4, 6 laterale al varco 2 mentre i tratti piastriformi superiori formino l’armatura 5 sormontante il varco 2. assicurare pertanto la presenza delle armature portanti lungo tutto lo sviluppo del giunto.

Le armature 4, 5, 6 formano nel loro complesso una pluralità di elementi associati a pettine e fra loro complementari.

Volendo ancora esprimere in altri termini la struttura di armatura illustrata nel particolare di figura 5, cd annidata nel giunto 3, si può dire che almeno un tratto dell'armatura 5 discontinua sormontante il varco 2 è raccordato e formato di pezzo con un corrispondente tratto 9 di armatura 4 discontinua laterale destra rispetto al varco 2 ed almeno un tratto 7 adiacente di armatura 5 discontinua sormontante il varco 2 è raccordato e formato di pezzo con un corrispondente tratto 10 di armatura 6 discontinua laterale sinistra situata, sul lato opposto del varco 2 rispetto all'altro tratto 9 di armatura 4 discontinua laterale destra.

Volendo esprimere con altri termini la struttura risultante dell'armatura annegata nel giunto 3 si potrebbe dire che la disposizione a pettine dei tratti di armatura 5, 9 e 7, 10 richiama quella degli elementi di una cerniera lampo.

Almeno un tratto 9 o 10 di armatura laterale 4 o 6 al varco è inoltre munito di un foro 11 asolato che può ospitare un vite passante di fissaggio alle strutture sottostanti il giunto 3. 11 foro 11 asolato è ricavato centralmente nel tratto 9 o 10 di armatura laterale al varco.

Vantaggiosamente, come accennato in precedenza, prima della vulcanizzazione del giunto 3 elastomerico, è previsto che nell’intervallo o tratto di discontinuità tra tratti 7 adiacenti dell'armatura 5 discontinua sormontante il varco 2 sia alloggiata una striscia di gomma avente caratteristiche elastomeriche diverse dalla gomma formante la struttura elastomerica del giunto 3. Tale striscia di gomma andrà a costituire l'elemento elastico 8 tra i tratti 7 discontinui di armatura 5, conferendo una flessibilità particolare al giunto 3.

Alla fine della fase<'>di vulcanizzazione, gli elementi elastici 8 saranno annegati ed incorporati completamente nella struttura elastomerica del giunto 3, al punto che una loro individuazione risulterà possibile solo sezionando il giunto in corrispondenza di una discontinuità nell'armatura 5 sormontante il varco 2.

La funzione di questi elementi elastici 8 è quella di consentire lo sviluppo dei movimenti e/o scorrimenti relativi tra i tratti 9 e 10 piastriformi delle armature laterali 4, 6 destra e sinistra del giunto 3.

Nulla vieta tuttavia che l'impiego di tali elementi elastici 8 sia solo opzionale e che ai loro posto venga lasciata la medesima gomma utilizzata per la vulcanizzazione del giunto 3 che andrebbe così ad occupare anche gli interstizi tra i tratti 7 di armatura 5, svolgendo comunque analoga funzione.

Durante la fase di vulcanizzazione, nello spessore di gomma posto in corrispondenza del foro 1 1 asolato, verrà ricavata un nicchia asolata per consentire l’alloggiamento della testa e della relativa rondella della vite di ancoraggio. Ciò affinché nulla sporga dallo spessore dell’elemento modulare 1 del giunto 3 di dilatazione, ed anche in modo che non vi siano interferenze con il flusso veicolare.

A completamento della struttura dell'elemento modulare 1 del giunto 3, con particolare riferimento alle figure 6 e 7, occorre notare la presenza di un primo 12 ed un secondo binario 13 disposti rispettivamente da parti contrapposte del varco 2 parallelamente ai tratti 9, 10 alternati delle armature laterali 4 e 6.

Ciascun binario 12, 13 è disposti su uh corrispondente lato del varco 2 e in reciproca relazione distanziata dai corrispondenti tratti 9 e 10 delle armature laterali 4, 6 destra e sinistra.

La lunghezza dei binari 12 e 13 è pari alla lunghezza dell'elemento modulare 1 mentre l’altezza è leggermente inferiore allo spessore dell’elemento modulare 1.

La distanza tra i binari 12 e 13 ed i tratti 9, 10 piastriformi delle armature laterali 4, 6 destra e sinistra consente di lasciare una nicchia 14 che rimarrà priva di materiale elastomerico in fase di vulcanizzazione proprio per consentire lo scorrimento relativo delle armature in fase di contrazione e/o compressione del giunto.

Pertanto, lo scopo di questi binari è sostanzialmente quello di conferire una maggiore rigidità lungo i tratti periferici e longitudinali degli elementi modulari 1 del giunto 3, ma anche quello di delimitare le nicchie 14 e proteggerle dal possibile riempimento causato da materiale esterno (pavimentazione, massetti dì raccordo, ecc.).

Infatti, secondo l'invenzione, le nicchie 14 di studiata geometria ed opposte ai tratti 9, 10 piastriformi delle armature laterali 4, 6, su cui è stato ricavato il foro 11 asolato di ancoraggio, consentono al manufatto di sviluppare uno scorrimento del corrispondente tratto di armatura in seguito a sollecitazioni di flessione del giunto e relativa compressione.

Dalla precedente descrizione deriva in modo evidente che il giunto secondo la presente invenzione risolve il problema tecnico e consegue numerosi vantaggi, il primo dei quali è dato dal fatto che il materiale ferroso utilizzato come armatura è quantitativamente inferiore rispetto alle, soluzioni, attualmente proposte dalla tecnica nota.

Inoltre, il giunto 3 così strutturato consente addirittura di sopportare variazioni nella dimensione minore dell'elemento modulare 1 grazie alla deformazione tangenziale degli elementi elastici 8 imposta dal movimento relativo lungo dei tratti 7 piastriformi di armatura annegati nella struttura elastomerica.

L'elemento modulare che consente la formazione del giunto 3 è di struttura semplice e robusta e consente di allungare la vita utile di questi raccordi e di abbassare il rumore.

Claims (12)

1. RIVENDICAZIONI 1. Giunto di dilatazione (3) stradale comprendente almeno un elemento modulare (1) in elastomero armato suscettibile di essere posato su un varco (2) stradale e munito di almeno una armatura laterale (4) al varco e di una armatura sormontante (5) il varco (2} entrambe incorporate nella struttura elastomerica del giunto, caratterizzato dal fatto che almeno Tannatura sormontante (5) il varco è discontinua con tratti (7) alternati tra loro nella direzione longitudinale del varco (2).
2. 2. Giunto secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che almeno un tratto (7) di detta armatura discontinua sormontante (5) il varco (2) è raccordato di pezzo con almeno un tratto (9, 10) di armatura laterale (4) al varco.
3. 3. Giunto secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta armatura laterale (4) al varco è a sua volta discontinua con tratti (9) alternati tra loro nella direzione longitudinale del varco (2).
4. 4. Giunto secondo la rivendicazione 3, caratterizzato da1 fatto che detta armatura discontinua laterale (4, 6) al varco è presente da entrambi i lati del varco (2).
5. 5. Giunto secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che almeno un tratto (9, 10) di detta armatura discontinua laterale al varco (4}6) è raccordato e formato di pezzo con un corrispondente tratto (7) di detta armatura discontinua (5) sormontante il varco (2).
6. 6. Giunto secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che almeno un tratto (7) di detta armatura discontinua sormontante (5) il varco è raccordato e formato di pezzo con un corrispondente tratto (9) di armatura discontìnua laterale (4) al varco e che almeno un tratto (7) adiacente di armatura discontinua sormontante (5) il varco (2) è raccordato e formato di pezzo con un corrispondente tratto (10) di armatura discontinua laterale (6) sul lato opposto del varco (2) rispetto a detto corrispondente tratto (10) di armatura discontinua laterale (6) al varco (2).
7. 7. Giunto secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che detto almeno un tratto (9, 10) di armatura laterale (4, 6) al varco (2) è munito dì un foro (11) asolato.
8. 8. Giunto secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che detto foro (1 1) asolato è ricavato centralmente in detto almeno un tratto (9, 10) dì armatura laterale (4, ò) al varco.
9. 9. Giunto secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che nell'intervallo o tratto di discontinuità tra tratti (7) adiacenti dell’ armatura discontinua sormontante (5) il varco (2) è vulcanizzata almeno una striscia di gomma (8) avente caratteristiche elastom eriche diverse dalla gomma formante detto elemento modulare ( 1 ) della struttura elastomerica del giunto (3).
10. 10. Giunto secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comprendere una pluralità di tratti discontinui (9) di armature laterali (4) ad un lato del varco (2) raccordate e fonnate di pezzo con una corrispondente pluralità di tratti (7) di armature discontinue sormontanti (5) il varco (2) alternate ad una pluralità di tratti (10) di armature discontinue laterali (6) ad un opposto lato del varco (2) raccordate e formate di pezzo con una corrispondente alternata pluralità di tratti (7) di armature discontinue (5) sormontanti il varco (2) .
11. 1 1. Giunto secondo la rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto di comprendere un primo (12} ed un secondo binario (13) disposti rispettivamente da parti contrapposte del varco (2) parallelamente ai tratti alternati (9, 10) di armature laterali (4, 6) di un lato e dei lato opposto del varco, in reciproca relazione distanziata ciascuno dal corrispondenti tratti di armature laterali (4, 6).
12. 12. Giunto secondo la rivendicazione 10, caratterizzato dal fallo che la disposizione alternata dei tratti (7, 9, 10) di armatura annegati nel giunto richiama la conformazione di una cerniera lampo.