PT2247797E - Tira flexível de estabilização destinada a ser usada em construções de solo reforçado - Google Patents

Description

ΡΕ2247797 1 DESCRIÇÃO "TIRA FLEXÍVEL DE ESTABILIZAÇÃO DESTINADA A SER USADA EM CONSTRUÇÕES DE SOLO REFORÇADO" A presente invenção refere-se a uma tira flexível de estabilização destinada a ser usada em construções de solo reforçado, e ao uso de uma tira como esta para a edificação de construções de solo reforçado. A construção de solo reforçado combina um aterro compactado, um paramento, e reforços que podem estar ou não ligados ao paramento.

Existem vários tipos de reforço que podem ser utilizados: tiras de metal rígido, por exemplo, feitas de aço galvanizado, tiras flexíveis de estabilização, por exemplo, à base de fibras de poliéster. Estas são posicionadas no solo com uma densidade que depende das tensões susceptíveis de serem aplicadas à construção, do impulso da terra que reage por atrito entre o solo e os reforços. 0 paramento é geralmente feito de elementos pré-fabricados de betão, na forma de placas ou blocos, os quais são justapostos para cobrir a face frontal da construção. 2 ΡΕ2247797

As tiras flexíveis são frequentemente fornecidas sob a forma de tiras de cerca de 3 a 10 metros de comprimento, embora possam ser utilizadas tiras mais curtas ou mais longas. A largura das tiras geralmente varia entre 4 e 6 centímetros, embora seja possível utilizar tiras de largura mais elevada como 10 ou 25 centímetros ou mesmo mais. A sua espessura varia, por exemplo, desde de cerca de 1 milímetro a alguns centímetros e, geralmente, varia entre 1 e 6 milímetros. A finalidade das tiras de estabilização é transmitir as forças através do solo ou da terra e, assim, distribuir a carga.

Em particular, é necessário transmitir força entre uma tira e o aterro no qual ela é colocada. A tira tem, portanto, de ter área superficial suficiente para que o atrito seja capaz de desenvolver a necessária resistência ao cisalhamento por unidade de comprimento.

Além disso, e de preferência, a tira é capaz de transmitir carga sobre todo o seu comprimento e, portanto, tem boa resistência à tracção.

Soluções têm sido propostas com vista a aumentar o atrito entre um reforço e o solo, especialmente no sentido de reduzir o número de reforços necessários para consolidar uma construção e/ou para aumentar a resistência de uma construção. 3 ΡΕ2247797 0 documento da patente FR 2325778 divulga reforços metálicos em que sucessivas nervuras aumentam o coeficiente de atrito entre o solo e os reforços. 0 documento da patente EP 0818577 divulga reforços flexíveis em que um elemento de núcleo alongado mas não plano é rodeado por nódulos de retenção que se projectam a partir do núcleo. Além disso, a WO 95/11351A divulga uma tira de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1.

Estas soluções, embora façam aumentar o coeficiente de atrito entre o solo e os reforços, têm certas desvantagens. Especificamente, os reforços assim propostos são ligeiramente desagradáveis de manusear e a presença de elementos salientes significa que têm de ser transportados planos. Eles também são difíceis de empilhar. É um objectivo da presente invenção propor uma solução que, enquanto oferece um reforço em que o coeficiente de atrito entre o solo e os reforços é melhorado, permite facilidade de manuseamento.

Assim, a invenção propõe uma tira flexível de estabilização de espessura substancialmente constante e, destinada a ser usada em construções de solo reforçado, e que compreende uma porção central que se desenvolve longitudinalmente a fim de suportar forças de tracção, e pelo menos uma porção lateral de largura variável 4 ΡΕ2247797 compreendendo uma pluralidade de segmentos dispostos numa continuidade de material ao longo da porção central.

Vantajosamente, a tira de estabilização de acordo com a invenção pode ser enrolada, tornando-se assim mais fácil o seu armazenamento, transporte e instalação, por exemplo, desenrolando a dita tira de estabilização no local, quando necessita de ser colocada num material de aterro.

No contexto da presente invenção, uma "porção central que se desenvolve longitudinalmente para suportar forças de tracção" é para ser entendida como sendo uma porção de uma tira de estabilização que se desenvolve na direcção do comprimento, ao longo do eixo longitudinal da dita tira. Esta porção está em continuidade de material ao longo de todo o comprimento da dita tira de modo a ser capaz de suportar forças de tracção. De preferência, a largura da dita porção é substancialmente constante ao longo de todo o comprimento da dita tira.

Uma "porção lateral" é para ser entendida como sendo uma porção de uma tira de estabilização que se encontra sobre um e/ou o outro lado da porção central que se desenvolve longitudinalmente para suportar forças de tracção.

Uma porção lateral de acordo com a invenção tal como esta é de largura variável e compreende uma 5 ΡΕ2247797 pluralidade de segmentos. Os segmentos podem ser posicionados ao longo de todo o comprimento da porção central que suporta forças de tracção, ou ao longo de apenas uma parte desta porção. A variação em largura da porção lateral é, pelo menos, devido à presença dos ditos segmentos, mas é concebível que outras partes de uma porção lateral sejam de largura variável.

Escusado será dizer que a ideia de largura refere-se a uma distância ao longo de um eixo perpendicular ao eixo longitudinal e a um eixo através da espessura da tira.

Uma "espessura substancialmente constante" é para ser entendida como sendo uma espessura que varia muito pouco ao longo de toda a largura e ao longo de todo o comprimento da tira de estabilização. Mínimas variações da espessura podem, no entanto, surgir como uma consequência das flutuações nos parâmetros do processo, por exemplo, durante a extrusão. "Segmentos" são para ser entendidos como sendo porções de materiais dispostos em continuidade de material ao longo da porção que suporta as forças de tracção, em que a largura da porção lateral é zero pelo menos em algum ponto entre dois segmentos consecutivos da dita porção lateral. Como resultado, a largura da porção lateral varia entre 0 e a largura máxima dos segmentos dessas regiões da porção lateral que têm segmentos. 6 ΡΕ2247797

Os segmentos podem ter numerosas formas. Em geral, os segmentos têm pelo menos um contorno em forma de uma parte recta paralela ao eixo longitudinal. De preferência, duas partes rectas consecutivas são espaçadas entre si por um comprimento pelo menos igual ao seu próprio comprimento.

Os segmentos podem ser de largura constante, isto é, eles podem ser quadrados ou rectângulos, ou podem ser de largura variável.

De preferência, os segmentos são uniformemente distribuídas ao longo do eixo longitudinal, em particular, ao longo de todo o eixo longitudinal da tira flexível de reforço.

No entanto, uma tira flexível de reforço pode compreender duas partes, uma com segmentos laterais e a outra, de uma largura constante 1, sem segmentos laterais.

Uma tira flexível de estabilização de acordo com a invenção pode também ter uma ou mais das seguintes características opcionais, consideradas individualmente ou em qualquer combinação possível: - a porção central consiste essencialmente de uma matriz de fibra de polímero reforçada; - a porção lateral de largura variável não contém fibras; uma porção lateral de largura variável 7 ΡΕ2247797 encontra-se em cada lado da porção que suporta as forças de tracção; - cada segmento da porção lateral de largura variável tem uma largura máxima menor ou igual à largura da porção que suporta as forças de tracção; os segmentos da porção lateral de largura variável têm a forma de um paralelepípedo, por exemplo, de um trapézio; os segmentos da porção lateral de largura variável têm uma forma triangular; os segmentos da porção lateral de largura variável têm uma forma que compreende partes curvas que ligam a porção central que suporta as forças de tracção a partes rectas que são paralelas à dita porção central; os segmentos da porção lateral de largura variável estendem-se por 20 a 80% do comprimento da porção central. A invenção também se refere a uma bobina de tira flexível de estabilização que compreende um núcleo à volta do qual uma tira flexível de estabilização de acordo com a invenção é enrolada. A invenção também se refere a um processo de fabrico de uma tira flexível de estabilização, no qual uma tira flexível de espessura e largura substancialmente constantes, em particular uma obtida por extrusão, é obtida, e na qual segmentos de material são cortados, pelo menos, ao longo de um bordo longitudinal para formar uma ΡΕ2247797 pluralidade de segmentos.

De acordo com outro modelo de realização, um material extrudivel é extrudido através de uma cabeça de extrusão substancialmente com a forma de um rectângulo no qual a menor dimensão corresponde à espessura desejada da tira flexível de estabilização e a maior dimensão pode variar de modo a variar a secção transversal da dita cabeça de extrusão durante a extrusão a fim de formar uma pluralidade de segmentos.

De acordo com outro modelo de realização, um material extrudivel é extrudido através de uma cabeça de extrusão substancialmente com a forma de um rectângulo no qual a menor dimensão corresponde à espessura desejada da tira flexível de estabilização e a maior dimensão corresponde à sua largura máxima, e a dita cabeça de extrusão é movida para trás e para a frente na direcção da sua maior dimensão durante a extrusão, a fim de formar uma pluralidade de segmentos.

De acordo com outro modelo de realização, um material extrudivel é extrudido através de uma cabeça de extrusão substancialmente com a forma de um rectângulo no qual a menor dimensão corresponde à espessura desejada da tira flexível de estabilização e a maior dimensão corresponde à sua largura máxima, e o material assim extrudido passa através de um gabarito de dimensionamento com, substancialmente, a forma de um rectângulo no qual a 9 ΡΕ2247797 menor dimensão corresponde à espessura desejada da tira flexível de estabilização e a maior dimensão corresponde à sua máxima largura e o dito gabarito de dimensionamento é movido para trás e para a frente na direcção da maior dimensão enquanto o material extrudido passa através do gabarito de dimensionamento de modo a formar uma pluralidade de segmentos.

De acordo com outro modelo de realização, um material extrudível é extrudido através de uma cabeça de extrusão com, substancialmente, a forma de um rectângulo no qual a menor dimensão corresponde à espessura desejada da tira flexível de estabilização e a maior dimensão corresponde à largura da sua porção central e os segmentos laterais são ligados, por exemplo por costura, soldadura ou colagem.

De acordo com outro modelo de realização, um material extrudível é extrudido para formar a porção central da tira de reforço que é então colocada num molde, no qual material extrudível é adicionado de modo a formar e unir, por exemplo por soldadura, os segmentos laterais. 0 material extrudível pode ser uma matriz de polímero na qual são inseridas fibras contínuas, em que as ditas fibras contínuas são mantidas sob tensão durante o processo de extrusão, a fim de reforçar aquela porção da tira flexível de estabilização que se desenvolve longitudinalmente, de modo a resistir a forças de tracção. 10 ΡΕ2247797 A invenção também se refere a uma construção de solo reforçado compreendendo pelo menos uma tira de estabilização de acordo com a invenção.

Um outro objecto da invenção é um processo de edificação de uma construção de solo reforçado em que um paramento é colocado em toda uma face frontal da construção, delimitando um volume que é para ser aterrado, reforços são posicionados numa região do dito volume, material de aterro é trazido para dentro do dito volume e o material de aterro é compactado, em que os ditos reforços compreendem pelo menos uma tira de estabilização de acordo com a invenção.

De acordo com um modelo de realização, a etapa em que os reforços são posicionados compreende uma etapa de desenrolar os ditos reforços de uma bobina. A invenção será melhor compreendida a partir da leitura da descrição que se vai seguir, dada unicamente a titulo de exemplo feita com referência aos desenhos anexos nos quais: A Figura 1 é uma vista em perspectiva esquemática de um primeiro modelo de realização de uma tira flexível de reforço de acordo com a invenção; A Figura 2 é uma vista em perspectiva esquemática de um segundo modelo de realização de uma tira flexível de reforço de acordo com a invenção; A Figura 3 é uma vista em perspectiva 11 ΡΕ2247797 esquemática de um terceiro modelo de realização de uma tira flexível de reforço de acordo com a invenção; - A Figura 4 é uma vista esquemática em corte transversal de uma construção de solo reforçado de acordo com a invenção, enquanto está no processo de ser construído.

Para maior clareza, os vários componentes descritos nas figuras não são necessariamente desenhados à escala. Nestas figuras, referências idênticas correspondem a elementos que são idênticos. A Figura 1 mostra uma vista em perspectiva de um primeiro modelo de realização de uma tira flexível de estabilização (10) de acordo com a invenção. A matriz de polímero é, por exemplo, com base em polietileno, polipropileno, PVC.

As fibras são de preferência fibras de polímero, por exemplo, com base em poliéster, em poliamida ou em poliolefina. Fibras de metal ou fibras naturais, por exemplo, aquelas com base em cânhamo podem completar as fibras de polímero. De preferência, as fibras de polímero são fibras contínuas. A tira de estabilização 10 é de uma espessura e que é substancialmente constante em toda a largura e ao longo do eixo longitudinal. É constituída por uma porção 12 ΡΕ2247797 central 100 que se desenvolve longitudinalmente para suportar forças de tracção e por duas porções laterais simétricas 105, situadas uma de cada lado da porção central 100. As porções laterais 105 compreendem, cada uma, uma pluralidade de segmentos 110 dispostos uniformemente ao longo do eixo longitudinal. Cada segmento 110 compreende uma parte recta 112 e duas partes curvas 114 que ligam as extremidades da parte recta 112 a uma região da porção lateral de largura zero.

As partes 114 aqui descritas são arcos circulares. A largura 11 da porção central 100 é constante ao longo do eixo longitudinal e a largura de cada uma das porções laterais 105 varia continuamente entre 0 e 12, 13 em que 12, 13 correspondem à largura máxima dos segmentos na região correspondente à parte recta 112. De acordo com um modelo de realização, 12 é igual a 13. A largura máxima da tira flexível de reforço é 1, em que 1 = li + f + I3 e a sua largura mínima é li.

Os segmentos 110 estão distribuídos ao longo do eixo longitudinal com um espaçamento constante P, em que P = di + d2, em que di corresponde ao comprimento de uma parte recta 112 e d2 correspondente à distância entre duas extremidades consecutivas de duas partes rectas consecutivas 112. A Figura 2 representa uma vista em perspectiva de um outro modelo de realização de uma tira flexível de 13 ΡΕ2247797 estabilização de acordo com a invenção, em que foi escolhida uma forma diferente do segmento. Os segmentos 110 da Figura 1 são, aqui, substituídos por segmentos 120. Um segmento 120 é um trapézio, em que uma parte recta 122 se desenvolve paralela ao eixo longitudinal e em que duas partes rectas 125, 126 ligam as extremidades da parte recta 112 num ângulo a uma região da porção lateral de largura zero que se estende ao longo da parte recta 124.

Os segmentos 120 estão distribuídos ao longo do eixo longitudinal com um espaçamento constante P, em que P = d3 + d4 + d5 + d6, em que d3 e d5 correspondem ao comprimento da projecção sobre o eixo longitudinal das partes inclinadas 126 e 125, d4 corresponde ao comprimento da parte recta 124, e d6 corresponde ao comprimento da parte recta 122.

As tiras de estabilização ilustradas nas Figuras 1 e 2 podem ser obtidas através do corte nos bordos de uma tira de largura 1 a fim de remover o material entre os segmentos 110 ou 120.

Também é possível fabricar estas tiras usando extrusão directa através da variação da largura da cabeça de extrusão continuamente desde 11 até 1 durante o processo de extrusão. A Figura 3 representa uma forma alternativa de modelo de realização de uma tira flexível de estabilização 14 ΡΕ2247797 da Figura 2 em que os segmentos 130, que têm a mesma geometria que os segmentos 120, não estão dispostos simetricamente ao longo do eixo longitudinal, mas estão desalinhados um do outro na direcção longitudinal. Num modelo de realização, as larguras máximas 12, 13 das porções laterais são idênticas e as porções laterais de largura variável 105 estão dispostas de tal maneira que a largura da tira de estabilização é constante ao longo de todo o seu comprimento.

Uma tira como esta pode ser obtida através do corte dos bordos de uma tira de largura li + 12.

No entanto, é vantajoso produzir uma tal tira por extrusão directa, movendo uma cabeça de extrusão de largura constante para trás e para a frente durante o processo de extrusão a fim de formar os segmentos 130. A invenção também se refere a um processo de edificação de uma construção de solo reforçado. A Figura 4 ilustra um tal processo. Um aterro compactado 21, no qual as tiras de estabilização de acordo com a invenção 10 são distribuídas, é delimitado ao longo do lado da fente da construção por um paramento 23 construído pela justaposição de elementos pré-fabricados 24, e é delimitado no lado de trás pela terra 25.

Para dar à construção alguma coesão, as tiras de 15 ΡΕ2247797 estabilização 10 podem ser ligadas aos elementos do paramento 24 e podem estender-se para o aterro 21 ao longo de uma certa distância. Estas tiras de estabilização 10 desempenham um papel no reforço do solo que se encontra numa região reforçada Z por trás do paramento 23.

Nesta região reforçada Z, o material de aterro 21 é muito forte porque é reforçado pelas tiras de estabilização 10. É, assim, capaz de sustentar as tensões de cisalhamento nela aplicadas como resultado das forças de tracção experimentadas pelos tiras de estabilização 10.

Esta região reforçada Z tem que ter, naturalmente, uma espessura suficiente para ser capaz de segurar o paramento 23 adequadamente no lugar.

Ligando simplesmente as tiras de estabilização à parte de trás dos elementos do paramento 24 permite, assim, que o paramento seja mantido apertado contra o aterro o qual pode ter um grande volume.

No exemplo de configuração de uma construção que é ilustrado na Figura 4, as tiras de estabilização 10 são posicionadas em planos horizontais sobrepostos que alternam ao longo da altura da construção. A fim de erigir a construção mostrada na Figura 4 um procedimento pode ser como se segue: a) encaixar alguns dos elementos do paramento 24, de modo a depois ser-se capaz de colocar algum material 16 ΡΕ2247797 de aterro até uma certa altura. De uma maneira conhecida, a edificação e posicionamento dos elementos do paramento podem ser facilitados por componentes de montagem posicionados entre eles; b) instalar tiras de estabilização 10 no aterro já presente, aplicando-lhes uma ligeira tensão; c) colocar material de aterro por cima do percurso das tiras de estabilização 10 que acabaram de ser instaladas, até ao próximo nível das tiras de estabilização 10, no lado traseiro dos elementos do paramento 24. Este material de aterro é compactado progressivamente à medida que ele é introduzido; d) repetir as etapas a) até c) até que o nível mais alto do aterro é atingido.

Deve notar-se que numerosas formas alternativas podem ser aplicadas à estrutura acima referida e ao processo de a conseguir.

Também é possível utilizar as tiras flexíveis de estabilização de acordo com a invenção, segurando-as a uma parede 25 da terra fixando-as à dita parede usando, por exemplo, ganchos, anéis pregados à parede 25 ou quaisquer outros meios conhecidos dos peritos técnicos.

Lisboa, 14 de Agosto de 2012

Claims (9)

1. ΡΕ2247797 1 REIVINDICAÇÕES 1. Tira flexível de estabilizaçao (10) de espessura substancialmente constante e, destinada a ser usada em construções de solo reforçado, que compreende uma porção central (100) desenvolvendo-se longitudinalmente a fim de suportar forças de tracção, e pelo menos uma porção lateral de largura variável (105) compreendendo uma pluralidade de segmentos (110, 120, 130) dispostos numa continuidade de material ao longo da porção central (100).
2. 2. Tira flexível de estabilização (10) de acordo com a reivindicação anterior, caracterizada por a porção central (100) consistir essencialmente de uma matriz em fibra de polímero reforçada.
3. 3. Tira flexível de estabilização (10) de acordo com a reivindicação anterior, caracterizada por a porção lateral de largura variável (105) não conter fibras.
4. 4. Tira flexível de estabilização (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por uma porção lateral de largura variável (105) se encontrar em cada lado da porção central (100).
5. 5. Tira flexível de estabilização (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por cada segmento (110, 120, 130) da porção 2 ΡΕ2247797 lateral de largura variável (105) ter uma largura máxima (12, I3) menor ou igual à largura (li) da porção que suporta as forças de tracção.
6. 6. Tira flexível de estabilização (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por os segmentos (120, 130) da porção lateral de largura variável terem forma de um paralelepípedo, por exemplo, de um trapézio.
7. 7. Tira flexível de estabilização (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por os segmentos da porção lateral de largura variável terem uma forma triangular.
8. 8. Tira flexível de estabilização (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada por os segmentos (110) da porção lateral de largura variável terem uma forma que compreende partes curvas (114) que ligam a porção central que suporta as forças de tracção (100) a partes rectas (112) que são paralelas à dita porção central (100) .
9. 9. Tira flexível de estabilização (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por os segmentos (110, 120, 130) da porção 3 ΡΕ2247797 lateral de largura variável se estenderem por 20 a 80% do comprimento da porção central (100) . Lisboa, 14 de Agosto de 2012