PT105804B

PT105804B - Sistema de cofragem curvilíneo auto-trepante

Info

Publication number: PT105804B
Application number: PT105804A
Authority: PT
Inventors: Arsenio Baptista Vidal Pe-Curto
Original assignee: Arsenio Baptista Vidal Pe-Curto
Priority date: 2011-07-08
Filing date: 2011-07-08
Publication date: 2013-07-12
Also published as: PT105804A

Abstract

O SISTEMA DE COFRAGEM DESENVOLVIDO TEM POR OBJECTIVO A EXECUÇÃO DE GALERIAS CILÍNDRICAS EM PERFIL CURVO. HABITUALMENTE REPRESENTADAS NOS PERFIS LONGITUDINAIS DOS CIRCUITOS HIDRÁULICOS, ESTAS GALERIAS INTEGRAM OS CIRCUITOS DE PROJECTOS DE NATUREZA HIDRÁULICA (APROVEITAMENTOS HIDROELÉCTRICOS, BARRAGENS OU CANAIS DE ADUÇÃO EM TÚNEL). A ARTICULAÇÃO ENTRE OS VÁRIOS COMPONENTES PERMITIRÁ QUE A UNIDADE REALIZE SUCESSIVOS AVANÇOS AO LONGO DAS CURVAS SEMPRE INSCRITOS SOBRE O RESPECTIVO RAIO E O IMEDIATO REVESTIMENTO EM BETÃO. A PRECISÃO DO MOVIMENTO EM CURVA DO SISTEMA ASSENTA NA CONDUÇÃO ATRAVÉS DO ¿TUBO GUIA CURVO¿ POSICIONADO A EIXO DA CURVA E IMPULSIONADO PELO ¿CONJUNTO HIDRÁULICO A¿. TOTALMENTE METÁLICO É COMPOSTO POR VÁRIOS ELEMENTOS, EVIDENCIAM-SE OS MAIS RELEVANTES; ESTRUTURA CENTRAL (1), SOLEIRA (2), HASTEAIS (3), ABÓBADA (4), NÚCLEO INTERIOR (5), TUBO GUIA CURVO (6), TUBO GUIA COMBINADO (7), APOIO TRASEIRO (8), APOIO DIANTEIRO (9), CONJUNTO HIDRÁULICO A (10), CONJUNTO HIDRÁULICO B (11) E PEÇA DE LIGAÇÃO A (12).

Description

DESCRIÇÃO

SISTEMA DE COFRAGEM CURVILÍNEO AUTO-TREPANTE

Domínio técnico da invenção:

domínio técnico da invenção enquadra-se no domínio da engenharia civil.

Descrição das figuras:

Nestas figuras apresentam-se os elementos constituintes do sistema de cofragem curvilíneo auto-trepante para execução de secções cilíndricas em perfil curvo, nomeadamente:

Fig. 1 - Tubo guia curvo (6) e tubo combinado (7) que são tubos rectangulares metálicos, com furações prédeterminadas, que servem de guia e sustentação ao sistema de cofragem. Estes tubos têm dois tipos de furação, uma oval coincidente com a furação do núcleo interior (5) servindo para a colocação das cavilhas (29) 0 60 mm e travar o movimento do sistema, e outro tipo de furação, rectangular, também em ambas as faces, para encaixe das peças de ligação (12).

Fig. 2 octógonos concentrados os

Estrutura central (1) é constituída por 4 chapa metálica onde estão componentes do sistema que de cofragem/descofragem visível nesta figura os que ligam os octógonos estes ao núcleo interior fabricados em diferentes operações sendo ainda possibilitam as avanço do mesmo, de ligação metálicos (16) todos os elementos ligados a tubos

Fig. 3 - Núcleo interior (5) é um tubo rectangular metálico que está ligado à estrutura central (1), através dos tubos de ligação metálicos (16), pelo qual passam os tubos guia curvo (6) e/ou combinado (7) quando promovido o movimento de avanço do sistema, ainda nesta figura está desenhada uma das quatro cavilhas (29) 0 60 mm, que atravessa o núcleo

1/8 interior (5) e o tubo guia, em simultâneo, com o objectivo de travar o sistema, e um dos quatro roletes de 0 80 mm (28) que servem para diminuir a superfície de contacto com o tubo guia minimizando a atrito e consequentemente facilitando o movimento do sistema.

Fig. 4 - Abóbada (4) é uma estrutura metálica treliçada em tudo semelhante aos hasteais (3) e à soleira (2) que dão a forma cilíndrica ao conjunto. Todos estes componentes estão soldados/aparafusados a reforços metálicos constituídos por cantoneiras de abas desiguais, soldadas por sua vez ao revestimento exterior em chapa de ferro com espessura de 4 mm para obtenção de uma superfície lisa de forma cilíndrica e curva.

Fig. 5 - Apoio traseiro (8) é uma poleia metálica fabricada em HEB 240 ou semelhante que serve de apoio ao sistema, as bases do apoio traseiro são furadas para serem fixas por ancoragens ou selagens.

Fig. 6 - Peça de Ligação A (12) é uma peça metálica que liga o sistema hidráulico A (10) ao tubo guia curvo (6) para que o sistema se movimente, existindo uma Peça de Ligação A (12) em cada um das faces laterais do tubo guia para que exista equilíbrio durante o movimento. As peças de ligação A (10) encaixam nos rasgos rectangulares dos tubos guia.

Nesta figura estão também desenhadas as cunhas (26) e as contra-cunhas (27) que são os elementos que fixam os perfis metálicos deslizantes (17) em posições pré-definidas.

Fig. 7 - Peça de ligação B (13) é constituída por um conjunto de elementos que permite a ligação dos tubos guia curvo (6) e tubo combinado (7) ao apoio traseiro (8). Esta peça de ligação B (13) está preparada para executar a rotação total de todo o sistema de cofragem através do eixo longitudinal do túnel quando necessário. (Situação muito frequente nos túneis de adução).

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Esta peça é constituída por um disco metálico soldado a uma manga (20) que encaixa no Tubo guia curvo (6) e/ou no tubo combinado (7), fixa através de cavilhas diâmetro 30 mm, constituído também por um disco metálico simples (21), por uma anilha metálica exterior (22), por uma anilha metálica interior (23), por um disco com um pino metálico (24), que servirá de eixo de rotação do conjunto, e soldado a este uma peça reforçada com goussets metálicos (25) onde é inserido o apoio traseiro (8).

Fig. 8 - Peça de ligação C (14) é uma peça metálica que serve de ligação do apoio dianteiro (9) ao tubo guia curvo (6). Esta peça serve de ligação para as escoras metálicas, na quantidade de 3 escoras, ligando-se ao tubo guia por intermédio de parafusos

Fig. 9 - Representa o sistema com os diversos elementos que lhe dão forma, nomeadamente:

Estrutura central é constituída por 4 octógonos (1) fabricados em chapa metálica que reúnem os diferentes componentes do sistema, tal como referido na fig.l.

- Abóbada (4) é uma estrutura metálica tal como referido na fig.l.

- Conjunto hidráulico B (11) é um conjunto de cilindros óleo - hidráulicos com capacidade até os 70 KN cada um. Actuam para cofrar/descofrar a abóbada (4), hasteais (3) e soleira (2), ligando-se para isso aos topos dos octógonos (1) e aos painéis de cofragem.

- Painéis de compensação (15) são elementos metálicos em chapa de 5 mm para colmatar as aberturas deixadas pelos painéis após a abertura total para obtenção do diâmetro do túnel. Verificam-se entre as peças da abóbada (4), hasteais (3) e soleira (2) .

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Perfis metálicos deslizantes (17) são elementos constituídos por UPN 160 ou semelhantes, duplos ou simples, que são guiados no interior dos octógonos pelas guias metálicas existentes no interior destes. Estes perfis metálicos deslizantes (17) têm furações pré-determinadas coincidentes com as furações do Octógono (1) para que se possam fixar, por intermédio das cunhas metálicas (26) e contra-cunhas (27), em duas posições, a posição de cofragem e de descofragem.

- UPN 350 (18) de soldaduras sao UPN 350 afastados

160 mm ligados através aos perfis metálicos deslizantes (17) dos hasteias (3).

- UPN 600 (19) de soldaduras sao aos

UPN 600 perfis afastados metálicos da soleira (2) e da abóbada (4).

Olhereta de ligação (30) são olhais que ligam, por intermédio de cavilhas, o sistema óleo-hidráulico A (10) ao núcleo interior (5).

Fig. 10 - A figura 3 mostra um corte longitudinal do sistema de cofragem com as diferentes peças descritas nas fig.1 à fig. 8.

Fig. 11 - Esta f igura representa as duas posições do sistema em simultâneo. A soleira (2) e o hasteai direito (3) encontram-se na posição de betonagem (sistema aberto), a abóbada (4) e o hasteai esquerdo (3) estão recolhidos 20 cm, em relação ao raio do túnel, encontrando-se na posição de descofragem e avanço do molde (sistema fechado).

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Fig. 12 - Esta figura e as seguintes mostram a sequência do movimento do sistema de cofragem curvilíneo auto-trepante. Nesta figura apresenta-se a posição de montagem do sistema.

Fig. 13 - Representação da I^a betonagem.

Fig. 14 - Representação da 2^a betonagem.

Fig. 15 - Representação da 3^a betonagem.

Fig. 16 - Representação da 4^a betonagem.

Fig. 17 - Representação da 5^a betonagem.

Fig. 18 - Representação da 6^a betonagem.

Fig. 19 - Representação da 7^a betonagem.

Fig. 20 - Representação da 8^a betonagem.

Fig. 21 - Representação da 9^a betonagem.

Fig. 22 - Representação da 10^a betonagem. Completando assim um ciclo com a conclusão de b de circulo, tendo referência o raio estabelecido no projeto de execução se como

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Exposição detalhada do sistema:

Tendo como referência as figuras enumeradas, é descrito o modo de execução do sistema que é constituído por um conjunto de peças conforme representadas e montadas como seguidamente se descreve.

sistema de cofragem curvilíneo auto-trepante para execução de secções cilíndricas em perfil curvo, inclui diversos componentes metálicos cuja fabricação deve ocorrer em regime simultâneo e funcionamento previsto.

articulado de conjunto corresponda forma que o seu inicialmente ao

A estrutura chapa metálica de através dos tubos faces do núcleo correcta ligação e central é constituída por 6 mm que se ligam ao de ligação metálicos interior (5). Deve posicionamento.

octógonos (1) núcleo interior (16) ser , soldados garantida em nas uma

Nos octógonos (1) <

guias dos perfis indicado na fig.2. garantem o movimento todo o sistema. São que funcionam como estão soldadas peças metálicos deslizantes (17) conforme Os perfis metálicos deslizantes (17) no processo de cofragem/descofragem de constituídos por UPN's 160 simples ou

duplos, que	se ligam	aos	UPN 350 (18) e UPN	600 (19)	e
asseguram o	correcto	alinhamento	assim como uma perfeita
ligação às	peças da	soleira (2)	, hasteais (3	) e abóbada
( 4) . Estes	UPN 350	(18)	e UPN	600 (19) sao ligados	à
soleira (2\	), hasteais	(3) e	abóbada (4)	através	de
parafusos M24 Cl. 8	.8,	com o	intuito de	facilitar	a
montagem do	sistema.
A operação	de cofragem	/ descofragem está	associada	à
abertura /	fecho do sistema, que	é conseguida	através dos

perfis metálicos deslizantes (17) tal como referido anteriormente. Estes elementos têm duas posições prédefinidas que correspondem à posição de betonagem (sistema aberto) e à posição de descofragem (sistema fechado), sendo esta a posição em que são efectuados os movimentos de avanço. Ambas as posições são garantidas com recurso à utilização de cunhas metálicas (26) instaladas entre as guias em diversos pontos.

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Os movimentos de cofragem / descofragem são realizados através do sistema hidráulico B (11), constituído por cilindros óleo-hidráulicos com capacidade até 70KN cada um, os quais quando accionados fazem os elementos deslizantes (17) correr através das guias interiores que são parte constituinte dos octógonos (1), este sistema hidráulico B (11) é ligado aos topos dos octógonos (1) e aos painéis metálicos de cofragem através de olhais e cavilhas.

apoio traseiro do sistema (8) é construído em perfil HEB 240, ou semelhante, formando uma poleia que resiste às cargas sobre ela aplicadas. As soldaduras nos elementos devem respeitar as normas e garantir perfeita união dos troços de forma a assegurar que todas as cargas se transmitem uniformemente a toda a peça.

O apoio dianteiro (9) é constituído por três escoras metálicas com capacidade de 180 KN cada, formando entre si um tripé. Desta forma é possível obter um correcto posicionamento do tubo curvo (6) e garantir que o sistema está alinhado com o eixo longitudinal do túnel.

O modo de funcionamento do sistema, que é na realidade o que se pretende patentear, é efectuado através do conjunto óleo-hidráulico A (10) que ligado ao tubo guia curvo (6), através das peças de ligação A (12), quando accionado provoca o movimento do molde metálico deslizando este sobre o tubo guia curvo (6) . De notar que neste movimento o atrito não é significativo dado que o molde metálico desliza sobre roletes (28) com um diâmetro de 80 mm pelo que a superfície de contacto entre o molde metálico e o tubo guia é mínima.

Após uma betonagem, etapa em que o molde se encontra aberto, procede-se ao fecho dos painéis da soleira (2), hasteais (3) e abóbada (4) através do sistema óleohidráulico B (11),são antecipadamente retiradas as cunhas metálicas (26) que fixavam o sistema na posição de betonagem (molde aberto). Após o fecho dos painéis o molde encontra-se em posição de avanço (molde fechado), retirando as cavilhas (29) que atravessam simultaneamente o núcleo interior (5) e o tubo guia curvo (6) e accionando o sistema óleo-hidráulico A (10) inicia-se então o movimento para a posição da próxima betonagem, este ciclo de operações repete-se tantas vezes quantas as betonagens a realizar.

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Processo importante a realizar é o movimento da poleia metálica (8) e do tubo guia curvo (6) a fim de que estes acompanhem o molde metálico na sequência das betonagens. A operação consiste na inversão do sentido de movimento no sistema óleo-hidráulico A (10), isto é, as peças de ligação A (12) posicionam-se em sentido contrário ao que se encontravam anteriormente, para que o sistema óleohidráulico A (10) puxe a poleia e consequentemente o tubo guia para uma posição previamente definida.

É este conjunto óleo-hidráulico A (10) de grande capacidade que, quando estabilizado o tubo guia, empurra o molde sobre este. Estabilizado o molde este puxa o tubo guia e a poleia para proceder a mais um avanço do molde.

Estado da técnica:

As exigências na produção de energia eléctrica têm obrigado à promoção de novas soluções na construção de Barragens e Reforços de Potência.

Os novos conceitos estão sobretudo associados a aumentos de carga hidráulica sobre as turbinas obtidos com quedas muito acentuadas dos caudais o que inevitavelmente gera maior velocidade da água e maiores ganhos de energia. A queda acentuada dos caudais sob a forma de poço vertical é parte fundamental dos trechos de adução e o revestimento em betão destas secções (circular curva) em túnel constitui um desafio pela complexidade de execução.

O sistema proposto respeita na integra qualquer geometria de projeto independentemente dos traçados curvos e retos em planimetria e altimetria e permite um prazo de execução entre fases de cerca de 24 horas. A solução apresenta-se como única alternativa à execução deste tipo de secções em obras de natureza hidráulica.

Claims

Reivindicações

Sistema de cofragem curvilíneo auto-trepante

I^a. 0 sistema de cofragem curvilíneo auto-trepante é caracterizado por compreender uma estrutura que realiza o avanço do Sistema de cofragem constituída por um apoio dianteiro (9), um apoio traseiro (8), um tubo guia curvo (6) e/ou um tubo guia combinado (7) onde, nas faces laterais, se instala um sistema óleo-hidráulico A (10) que através de aberturas e fechos sucessivas faz movimentar a segunda estrutura, a qual efectua a operação de cofragem/descofragem, que se caracteriza por painéis de cofragem metálicos da soleira (2), dos hasteias (3) e da abóbada (4) soldados a perfis metálicos deslizantes (17), que através do seu movimento, efectuado com recurso a outro sistema óleo-hidráulico B (11), é realizada a operação de cofragem/descofragem dos painéis, onde os ditos perfis metálicos (17) são instalados no interior de octógonos metálicos (1), estes montados paralelamente, e soldados ao núcleo interior (5) por intermédio de tubos de ligação metálicos (16).
2^a. O sistema de acordo com a reivindicação 1 caracterizase pelo dito tubo guia combinado (7) ou curvo (6) conterem furações nas faces laterais coincidentes com a furação do dito núcleo interior (5) e rasgos rectangulares para encaixe das peças de ligação A (12).
3 ^a O sistema de acordo com a reivindicação 1 e 2 é caracterizado pela ligação entre o sistema óleo-hidráulico A (10) e o tudo guia combinado (7) ou curvo (6) ser efectuado com recurso às peças de ligação A (12) que se encaixam nos rasgos nas faces laterais dos ditos tubos guia.
4^a O sistema de acordo com a reivindicação 1 a 3 é caracterizado pelo sistema óleo-hidráulico A (10) ser

1/4 ligado ao núcleo interior (5) através de cavilhas e olhereta (30) soldados aos tubos de ligação metálicos (16).
5^a O sistema de acordo com a reivindicação 1 é caracterizado pelos ditos perfis metálicos deslizantes (17) serem soldados aos painéis de cofragem (2), (3) e (4) e correrem através de guias metálicas soldadas no interior dos octógonos (1).
6^a O sistema de acordo com a reivindicação 1,2 e 5 é caracterizado pelos ditos perfis metálicos deslizantes (17) poderem ser fixos, através de cunhas (26) metálicas e respectivas contra-cunhas (27), em duas posições, a posição de cofragem e a posição de descofragem.
7^a O sistema de acordo com a reivindicação 1, 5 e 6 é caracterizado por o movimento dos ditos perfis metálicos deslizantes (17) se efectuar através da abertura/fecho do sistema óleo-hidráulico B (11) que está acoplado às extremidades dos octógonos metálicos (1) e aos painéis de cofragem (2), (3) e (4).
8 ^a O sistema de acordo com a reivindicação 1 é caracterizado pelo núcleo interior (5) estar ligado aos octógonos através de tubos de ligação metálicos (16) soldados às faces laterias do dito núcleo interior (5).
9 ^a O sistema de acordo com a reivindicação 1 é caracterizado por um conjunto de apoios, traseiro (8) e dianteiro (9), o primeiro formado por uma poleia constituída em perfil metálico HEB 240 ou semelhante e o segundo por escoras metálicas.
10^a O sistema de acordo com a reivindicação 1,5 a 7 é caracterizado pelos ditos perfis metálicos deslizantes (17) serem soldados aos painéis de cofragem (2), (3) e (4) e a perfis metálicos UPN 600 (19), para os painéis da soleira

2/4 (2) e da abóbada (4), e UPN 350 (18) para os painéis dos hasteais (3).
11^a O sistema de acordo com a reivindicação 1 caracterizase pelo tubo metálico combinado (7) servir para a montagem do sistema em secção longitudinalmente recta.
12^a O sistema de acordo com a reivindicação 1 e 2 é caracterizado por o dito tubo combinado (7) ser ligado ao tubo guia curvo (6) com parafusos M30 grau 10.9.
13^a O sistema de acordo com as reivindicações 1 e 2 é caracterizado por os tubos guia metálicos (6) e (7) serem ligados aos apoios dianteiro (9) e traseiro (8) através de peças de ligação (14) e (13) respectivamente.
14^a O sistema de acordo com a reivindicação 1 é caracterizado pelos ditos painéis de cofragem (2), (3) e (4) serem compostos por tubo metálico de secção rectangular com uma espessura de 5 mm constituindo uma treliça.
15^a O sistema de acordo com a reivindicação 1 caracterizase por ser travado através de quatro cavilhas (29) 0 60 mm inseridas no núcleo interior (5) que atravessam a furação do tubo guia curvo (6), fixando o sistema.
16^a O sistema de acordo com a reivindicação 1 e 15 caracteriza-se por o dito núcleo interior (5) conter 4 roletes (28) de 0 80 mm sendo os únicos elementos do dito núcleo interior (5) em contacto com os tubos guia.
17^a O sistema de acordo com a reivindicação 1 a 3, 15 e 16 caracteriza-se pelo dito tubo curvo (6) e/ou combinado (7) correr pelo interior do núcleo interior (5), através da acção do sistema óleo-hidráulico A (10).

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18^a 0 sistema de acordo com a reivindicação 1 e 17 caracteriza-se pelo dito núcleo interior (5) estar solidarizado com os octógonos (1) e consequentemente com os perfis metálicos deslizantes (17) e painéis metálicos de cofragem (2), (3) e (4) através dos tubos de ligação metálicos (16) soldados às faces laterais do dito núcleo interior (5) e ao interior dos ditos octógonos (1) .