PT1034096E - Dispositivo para o suporte mutuo de dois elementos de construcao - Google Patents

Description

DESCRIÇÃO

"DISPOSITIVO PARA O SUPORTE MÚTUO DE DOIS ELEMENTOS DE CONSTRUÇÃO"

Campo Técnico A invenção refere-se a um dispositivo para o suporte mútuo de dois elementos de construção, constituído por pelo menos um tubo de recalque instalado entre duas placas de suporte de pressão frontais uma a outra.

Estado da Técnica

Para se poderem dominar as maiores deformações que surgem, em terrenos maus, na perfuração de um túnel, é conhecido o dividir-se o revestimento do túnel em ranhuras de contracção encaixadas, que correm no sentido do comprimento do túnel, em que, por meio dos elementos de recalque instalados nas ranhuras de contracção encaixadas, se pode garantir uma resistência da construção do revestimento, apesar das previstas ranhuras de contracção. As forças de pressão suportáveis por meio desses elementos de recalque devem ser sempre limitadas, a fim de impedir uma sobrecarga do revestimento. A fim de manter uma correspondente resistência de recalque através da extensão de recalque promovida, são já introduzidos elementos de recalque sob a forma de tubos de recalque, os quais são encaixados entre duas placas de transferência de pressão viradas uma para a outra. Com um aumento excessivo da carga axial que ultrapasse a resistência ao abaulamento desses tubos de recalque, produzem-se abaulamentos anulares do tubo de recalque, pelo que a força da pressão absorvida diminui, até que as paredes da prega anular formada se encostem uma contra a outra. Depois disso a força de pressão transmissível aumenta de novo até ao abaulamento seguinte com a constituição de uma prega anular, de modo que o processo se repete. A fim de constituir um máximo de peso igual, antes do início do processo de abaulamento seguinte, a resistência de suporte inicial do tubo de recalque é reduzida através de furos instalados numa região anular. Muito embora uma adaptação a cada uma das necessidade seja possível por meio de um correspondente dimensionamento dos tubos de recalque, é desejável melhorar o comportamento de suporte de tais elementos de suporte e com isso aumentar eficazmente a resistência da construção do revestimento, sem ter de aguentar uma sobrecarga do revestimento, que poderia dar-se através do invólucro de betão projectado, do invólucro de betão local, das estruturas de aço ou das armações do túnel. Neste contexto é ainda de considerar que também condições de carga não axialmente simétricas, que condicionam um outro caso de criação de pressão, devem ser levadas em conta.

Elementos de suporte deste tipo não são, no entanto, apenas utilizados na área do revestimento de túneis, mas antes podem encontrar aplicação geral onde quer que seja necessário duas peça de construção escorarem-se uma contra a outra, e nomeadamente no caso de uma correspondente resistência de recalque ao longo de uma extensão de recalque, como é necessária, por exemplo, no escoramento de pára-choques de viaturas automóveis.

Descrição da Invenção A invenção tem por isso como objecto um dispositivo para o escoramento mútuo de protecção de duas peças de construção de acordo com a técnica anteriormente conhecida, formada por meios construtivos tão simples que limita a redução da pressão ligada ao abaulamento do tubo de recalque e com isso pode melhorar a resistência da construção do revestimento. A invenção atinge o objecto referido, por o tubo de recalque para a limitação de um abaulamento interior ou exterior se encontrar colocado coaxialmente entre dois tubos de reforço, que apresentam uma curta extensão como tubo de recalque, dos quais o tubo de reforço exterior envolve o tubo de recalque com um afastamento radial.

Dado que o tubo de reforço exterior, que com uma determinada carga axial do tubo de recalque pode interromper um processo de abaulamento introduzido, antes que ele constitua uma prega anular com paredes situadas uma junto à outra, as forças de pressão transmitidas podem também ser reduzidas através do processo de abaulamento, o que conduz a uma resistência correspondentemente mais elevada à deformação. A limitação

levar a um abaulamento interior que prejudique a capacidade de carga do tubo de recalque, pelo que um eventual abaulamento interior deve ser impedido por meio de um tubo de reforço interno. O afastamento radial entre o tubo de reforço interno e o tubo de recalque deve por isso manter-se pequeno. O afastamento entre o tubo de reforço e o tubo de recalque exterior determina a medida do abaulamento exterior possível do tubo de recalque. Por meio da ranhura anular entre o tubo de recalque e o tubo de reforço exterior pode assim ser facilmente controlado o comportamento de recalque do tubo de reforço. A limitação do abaulamento exterior do tubo de recalque por meio dos tubos de reforço força, além disso, uma condição de abaulamento exterior continuo simétrica, de modo que, mesmo em relação a cargas assimétricas sobre o tubo de recalque, se consegue uma resistência melhorada ao abaulamento . Evidentemente que o tubo de recalque é construído, mais longo do que os tubos de reforço, em volta da extensão de recalque necessária.

Se não se encontrarem nenhumas medidas construtivas para fixar localmente o primeiro abaulamento exterior do tubo de recalque, deve considerar-se o abaulamento exterior do tubo de recalque na região de um lado frontal. Nessa base aconselha-se que ambos os tubos de reforço, sejam divididos, cada um deles, em duas secções de tubo ligadas a ambas as placas de transferência de pressão, de modo que possa ser garantido, que os tubos de protecção se encontram na região do abaulamento, independentemente da região da placa de transferência de pressão em que o abaulamento tem origem. Para a fixação local do abaulamento e para a reabsorção dos picos de carga que surgem antes do abaulamento, o tubo de recalque pode apresentar uma secção anelar com uma resistência menor ao abaulamento. Uma tal menor resistência ao abaulamento pode ser conseguida por meio de um enfraquecimento do corte perpendicular através de perfurações no tubo de recalque, sendo no entanto também possível abaular previamente o tubo de recalque em forma de anel.

Se a ranhura anular entre o tubo de recalque e o tubo de protecção exterior, por um lado, ou o tubo de recalque e o tubo de protecção interior, por outro, apresentarem um 4

enchimento, por exemplo constituído por areia ou espuma de plástico, o comportamento de abaulamento pode ser complementarmente influenciado

Se, finalmente, o tubo de reforço exterior for coaxialmente envolvido, com um afastamento radial, por pelo menos um outro tubo de reforço, em que o comprimento do tubo de reforço com o raio maior se sobrepõe, de modo que seja atingida a força de pressão residual ligada ao processo de abaulamento. Em virtude da extensão de recalque proporcionada através da diferença de comprimentos entre o tubo de recalque e o vizinho tubo de reforço exterior, este está agora nomeadamente entre o tubo de protecção alongado entre as placas de transferência de pressão e um tubo de recalque, cujo comportamento de abaulamento é determinado de maneira análoga por um outro tubo de protecção. Com isso eleva-se a resistência às deformações dos elementos de recalque para uma extensão de recalque predeterminada, o que assim pode ser usado, por exemplo, quando se considera a capacidade de carga crescente devida ao endurecimento do betão de um revestimento de betão.

Breve descrição dos desenhos

Nos desenhos está representado um exemplo do objecto da invenção. Eles mostram A Fig. 1 um dispositivo de acordo com a invenção para escorar mutuamente dois segmentos de um revestimento de túnel, dividido na direcção periférica por ranhuras de contracção, em corte axial simplificado, A Fig. 2 o comportamento de recalque de um tubo de recalque de acordo com o estado da técnica, com a ajuda da evolução das forças transferidas através do percurso de recalque e A Fig. 3 uma representação correspondente à da Fig. 2 do comportamento de recalque de um dispositivo de acordo com a invenção. 5

Melhor forma de realização da invenção O dispositivo de acordo com a invenção segundo os exemplos de forma de realização representados é essencialmente constituído por duas placas de transferência de forças 1, entre as quais se encontra instalado um tubo de recalque 2. Sobre esse tubo de recalque 2 apoiam-se os segmentos 3 do revestimento de um túnel, que está divido por meio de ranhuras de contracção 4 que correm no sentido do comprimento do túnel entre os segmentos 3. Diferentemente dos dispositivos deste tipo conhecidos, o tubo de recalque 2 de acordo com a invenção está instalado coaxialmente, entre um tubo de protecção interior 5 e um tubo de protecção exterior 6, que estão divididos em duas secções 5a e 5b. Essas secções de tubo 5a e 5b estão ligadas, cada uma delas, a uma das duas placas de transferência de pressão 1. Na região do limite anterior inferior do tubo de recalque 2 estão previstas no mesmo perfurações 7, as quais determinam a resistência inicial ao abaulamento exterior do tubo de recalque 2 que, com base num enfraquecimento perpendicular, aumentam as cargas de pressão axial do tubo de recalque 2 sobre os segmentos de revestimento 3 por meio da resistência ao abaulamento, logo que o tubo de recalque 2 começa a abaular anelarmente na região dos furos 7.

Nas Fig. 2 e 3 está traçado o desenvolvimento das forças ao longo do percurso de recalque. As medidas foram obtidas com um tubo de recalque feito de aço St 37, cuja altura atingia 400 mm, cujo diâmetro atingia 88,9 mm e cuja espessura de parede atingia 2,9 mm. Os furos 7 na região inferior do lado frontal apresentam um diâmetro de 15 mm. Como se pode ver a partir da Fig. 2 e também da Fig. 3, o processo de abaulamento inicia-se a uma força de entre 130 e 140 kN, em que devido ao abaulamento a força transmissível diminui. Durante o abaulamento sem limitações do tubo de recalque de acordo com a Fig. 2, a força transmissível diminui cerca de 50 kN para uma extensão de recalque de 20 mm, antes de se dar uma estabilização devido ao encosto uma à outra das paredes da ranhura em forma de anel que se forma, sendo o processo de abaulamento de acordo com a invenção interrompido assim que o abaulamento do tubo de recalque 2 é impedido pelo o tubo de protecção exterior 6.No exemplo de forma de realização que serve de base à Fig. 3 o tubo exterior apresenta um diâmetro de 108 mm para uma espessura de parede de 2,9 mm. O tubo interior possui um diâmetro de 82,5 mm e uma espessura de parede de 2,6 mm. Sob estas condições

de cerca de 8 mm. Devido ao apoio do tubo de recalque na região do abaulamento, tanto no tubo de protecção exterior 6 como no tubo de protecção interior 5, aumenta a força de pressão transmissível até surgir um novo abaulamento, em que, devido ao corte perpendicular do tubo de recalque já não estar enfraquecido, a resistência ao abaulamento é mais elevada em relação ao primeiro abaulamento.

De modo semelhante dá-se também no tubo de recalque com um abaulamento livre, um aumento das forças de pressão transmissíveis, através da resistência ao abaulamento do primeiro abaulamento, conforme mostra a Fig. 2. Com a introdução do tubo de recalque 2 entre ambos os tubos de protecção 5 e 6 é dominada a resistência ao abaulamento do dispositivo de acordo com a invenção, mas no entanto com uma força mais elevada, em que a redução das forças transmissíveis que surge no novo abaulamento é limitada por meio do tubo de protecção exterior 6, em comparação com o abaulamento livre de acordo com a Fig. 2. Através da comparação entre a Fig. 2 e a Fig. 3 resulta disso, por consequência, que com a ajuda de um dispositivo de acordo com a invenção, as forças transmissíveis pretendidas podem ser aumentadas, e isso com uma correcção correspondente dos respectivos percursos de recalque.

Muito embora o dispositivo de acordo com a invenção tenha sido mais pormenorizadamente descrito com a ajuda de um revestimento de túnel, é compreensível que o dispositivo de acordo com a invenção não está limitado a esse campo de utilização. Ele pode ser genericamente utilizado com vantagem, onde quer que seja válida a transferência de determinadas forças de pressão por meio de um percurso de recalque, como se passa, por exemplo, no escoramento de pára-choques de veículos automóveis.

Lisboa, 2 9 AGO, 2UU!

Dra. Maria Silvina Ferreira

Agente Oficia! de Propriedade Industrial R. Castilho. 50-5! - 1269 -163 LISBOA Telefs. 213 851339 - 2138150 50

Claims (5)

1. REIVINDICAÇÕES 1. Dispositivo para o suporte mútuo de duas peças de construção, constituído por pelo menos um tubo de recalque (2) instalado entre duas placas de transferência de pressão (2) colocadas em oposição frontal uma com a outra, caracterizado por o tubo de recalque (2) para a limitação dos abaulamentos exterior e interior, se encontrar instalado coaxialmente entre dois tubos de protecção (5, 6) que apresentam um comprimento mais curto do que o tubo de recalque (2), do quais o tubo de protecção exterior (6) envolve o tubo de recalque (2) com um afastamento radial.
2. 2. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por ambos os tubos de protecção (5, 6) estarem, cada um deles, divididos em secções de tubo (5a, 6a) ligadas a cada uma das duas placas de transmissão de pressão (1).
3. 3. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por o tubo de recalque (2) apresentar, de forma conhecida, uma secção anular com uma menor resistência ao abaulamento.
4. 4. Dispositivo de acordo com uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado por a ranhura anular entre o tubo de recalque (2) e o tubo de protecção exterior (6), por um lado, ou o tubo de recalque (2) e o tubo de protecção interior (5) por outro, apresentar um enchimento, por exemplo areia ou espuma de plástico.
5. 5. Dispositivo de acordo com uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado por o tubo de protecção exterior (6) ser envolvido por pelo menos um outro tubo de protecção exterior com um afastamento coaxial, em que o comprimento do tubo de protecção (6) é radialmente envolvido. 2 9 AGO. 2001 Lisboa,

   Dra. Maria Silvina Ferreira Agente Oficial de Proprc-dade Industrial R. Castilho. 50 - 5? - 1269 - 163 LISBOA Telefs. 213 851339 - 213815050 ; ks>