PT789110E - Dispositivo de suspensao para obra de engenharia civil e processo de construcao - Google Patents

Description

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Descrição “Dispositivo de suspensão para obra de engenharia civil e processo de construção” A invenção refere-se às obras de engenharia civil que compreendem subconjuntos suspensos por cabos de suporte, ou espias, por sua vez suportados por pilares ou similares, sendo a suspensão de cada subconjunto efectuada por intermédio de cabos de suspensão, fixados por colares nos referidos cabos de suporte ou espias. A invenção visa particularmente o caso em que os cabos são constituídos por justaposição lateral de cordões múltiplos idênticos, distribuídos de acordo com camada sobrepostas, sendo o termo “cordão” aqui adoptado, para simplificação mas de maneira não limitativa, para designar também cordões individuais ou “cordões” propriamente ditos, e cabos ou feixes de tais cordões, ou mesmo barras.

Mais particularmente a invenção visa ainda os dispositivos de suspensão das obras do género em questão, bem como os processos de construção destes dispositivos.

Nas formas de realização conhecidas das referidas obras, cada cordão apresenta uma forma geral cilíndrica e os contactos mútuos desses cordões entre si são realizados ao longo de faixas longitudinais estreitas, mesmo lineares, destes cordões. A carga transversal aplicada no cabo, por cada cabo de suspensão e, mais particularmente, pelo colar disposto na extremidade superior deste cabo de suporte, é então transmitida ao cabo de cordão em cordão, ao longo das referidas faixas, de acordo com leis de distribuição não homogénea, sobretudo se essas faixas forem 2 2

constituídas por um material relativamente flexível, tal como é o que é feito de uma manga de cordão do tipo auto-protegido.

Daí resulta que os referidos cordões não são todos igualmente solicitados pela mesma carga: certos desses cordões ficam portanto relativamente sobrecarregados, o que exige um sobredimensionamento global do cabo e aumenta o preço de revenda deste cabo e da obra nela utilizados.

Na patente alemã 759 490, foi proposto interpor uma folha de guarnição entre os troços situados no interior do colar, das camadas sobrepostas de cordões. Esta folha de guarnição tem a forma geral de um T invertido, cuja barra transversal serve de batente de apoio para impedir que o colar desça ao longo do cabo de suporte, a barra vertical deste T tem a largura das camadas de cordões entre as quais se insere. A sua função é obter uma superfície de atrito suplementar para reforçar a ancoragem do colar no cabo de suporte: o atrito global que assegura esta ancoragem não resulta apenas da superfície de contacto entre a face interior do colar e a periferia do cabo, mas também superfícies suplementares assim criadas entre as camadas de cordões e as folhas de guarnição. Por conseguinte, esta folha de guarnição é solicitada em tracção e não contribui para harmonizar as solicitações exercidas nos diferentes cordões no interior do colar.

Um objecto da presente invenção é a melhor distribuição, entre os cordões, das cargas exercidas aos níveis dos colares de suspensão. A invenção propõe assim um dispositivo de suspensão para uma obra de engenharia civil, que compreende um cabo de suporte, por sua vez constituído pela justaposição lateral de cordões múltiplos, distribuídos por camadas sobrepostas, e cabos de suspensão fixados neste cabo por colares e próprios para transmitir ao 3 3

referido cabo a carga da obra, interpondo-se uma folha intercalar entre os cordões, situados no interior de cada colar de pelo menos duas das camadas sobrepostas de cordões do cabo de suporte, no qual a folha intercalar é nervurada, alternadamente nas suas duas faces, por ripas de escoramento paralelas, com um perfil de triângulo curvilíneo, sendo as ripas próprias para preencher, sem folga, os interstícios compreendidos entre as camadas.

Em formas de realização preferidas, recorre-se, além disso, a uma e/ou outra das disposições seguintes: - numa obra para a qual cada cordão é envolvido por uma manga de um material flexível, a folha intercalar é constituída pelo mesmo material que esta manga ou de um material de dureza semelhante, - o material flexível de acordo com a alínea anterior é de polietileno de alta densidade ou de uma poliolefma, - as porções adelgaçadas da folha intercalar, compreendidas entre as suas nervuras, apresentam uma espessura muito pequena, da ordem de 0,1 mm ou mesmo inferior.

No que respeita ao processo de fabricação da folha intercalar, ela é formada vantajosamente: - ou por extrusão numa só peça, - ou formando por extrusão cada uma das ripas que apresentam um perfil triangular curvo e colando essas ripas alternadamente, de um lado e do outro de uma folha fina, ou de um conjunto de fitas finas paralelas.

No que respeita à colocação da folha intercalar no cabo, procede-se vantajosamente como segue: antes da montagem de um colar no troço de cabo 4 4

destinado a recebê-lo, afastam-se sucessivamente, duas a duas, as camadas de cordões sobrepostas que constituem o referido troço, depois introduz-se horizontalmente, em cada um dos espaços assim libertados, sucessivamente entre duas camadas, uma aba de superfície suficiente da folha de escoramento, depois aproximam-se verticalmente as referidas duas camadas uma da outra, o que faz preencher, pelas nervuras da folha, os interstícios compreendidos entre estas camadas e, depois de ter assim preenchido a totalidade dos interstícios compreendidos entre as camadas, monta-se o colar de suspensão no troço de cabo assim equipado.

Descrevem-se a seguir formas de realização da invenção, a título de exemplo, de modo nenhum limitativas, com referência aos desenhos anexos, cujas figuras representam: A fíg. 1, muito esquematicamente, uma ponte suspensa na qual se aplica a invenção; A fíg. 2, o corte transversal parcial de um dispositivo de suspensão de acordo com a invenção incluído numa tal ponte; A fíg. 3, numa escala maior, um pormenor deste corte;

As fíg. 4 e 5, duas variantes de execução de uma folha nervurada de escoramento, de acordo com a invenção, que equipa o dispositivo anterior; A fig. 6, uma vista em perspectíva de uma parte da primeira destas folhas; e A fíg. 7, muito esquematicamente, uma face do processo de fabrico de acordo com a invenção do dispositivo de suspensão anterior. A ponte esquematizada na fig. 1 compreende, por um lado, um cabo de suporte (1) que assenta em dois pilares (2) e que é estendido entre dois maciços de 5 ancoragem (3) e, por outro lado, um tabuleiro (4) suspenso no referido cabo de suporte (1), por intermédio de cabos de suspensão (5).

Estes cabos de suspensão são fixados no cabo, por meio de colares (6), e podem estender-se quer verticalmente, como se vê na parte da esquerda da fíg. 1, quer perpendicular ao cabo, como se vê na parte da direita da referida figura. O cabo (1) é constituído por uma pluralidade de cordões individuais (7), distribuídos numa pluralidade de camadas sobrepostas verticalmente, compreendendo cada camada um número variável de cordões justapostos horizontalmente, variando este número, por exemplo, desde três, para as duas camadas extremas, a dez ou quinze, ou mesmo mais, para a camada média: se a secção geral do cabo for circular, o que é caso mais frequente, p número das referidas camadas é da mesma ordem de grandeza que o número dos cordões que constituem a camada média.

Quando da sua sobreposição natural, sem folgas, os cordões (7) colocam-se automaticamente em quincôncio, como se vê bem nas fíg. 2 e 3, indo a base de cada cordão alojar-se automaticamente na gola formada superiormente entre dois cordões justapostos horizontalmente da camada imediatamente inferior. O interstício (T) assim formado entre os três cordões considerados - mais geralmente entre três cordões quaisquer mutuamente juntos do conjunto - apresenta a forma geral de um prisma, cuja secção transversal é definida por um triângulo curvo: mais precisamente, a referida secção triangular é delimitada por três arcos de circunferência com raios iguais, tangentes dois-a-dois e abaulados para o interior do triângulo.

Cada cordão (7) é vantajosamente de um tipo auto-protegido, isto é, & 6 constituído por uma pluralidade de fios torcidos (8) (fig. 3), alojados no interior de uma manga (8), com interposição de um produto de protecção (10), tal como uma resina epóxi, uma cera ou uma massa lubrificante. A manga (9) é geralmente constituída por um produto incompressível, mas que apresenta uma certa flexibilidade, tal como o polietileno de alta densidade (PEHD) ou uma poliolefma.

Os contactos entre os diferentes cordões (7) são então estabelecidos segundo faixas (P) muito estreitas, teoricamente mesmo lineares, que se estendem longitudinalmente ao longo dos referidos cordões.

Cada interstício (T) é então delimitado por três porções de manga (9), que se estendem, cada uma, transversalmente entre duas faixas (P) sucessivas.

Nas formas de realização actualmente conhecidas, os interstícios (T) estão vazios e a carga aplicada (C) pelos cabos de suspensão (5) no cabo (1), por meio dos colares (6) é transmitida aos diferentes cordões (7), constitutivos do referido cabo, ao nível apenas das faixas (P).

Dada a relativa flexibilidade das porções de manga (9) que delimitam as referidas faixas (P), a transmissão em questão pode dar lugar a esmagamentos locais mal controlados, que se traduzem por uma distribuição irregular das tensões, nos diferentes cordões (7). A invenção permite remediar este inconveniente, preenchendo os interstícios (T), em cada cordão do cabo (1), destinado a ser envolvido por um colar (6).

Este preenchimento é feito por meio de elementos de enchimento, cujo volume é praticamente complementar do dos interstícios a preencher.

Mas estes elementos não são constituídos unicamente por varetas, 7 7

correspondentes, isoladamente, a cada interstício: seriá muito difícil colocar essas varetas no seu lugar. O referido elemento é aqui constituído por folhas (11) nervuradas por ripas paralelas (12), que ficam salientes alternadamente nas suas duas faces, apresentando cada ripa a forma de um dos interstícios (T), isto é, a forma de um prisma cuja base é delimitada por um triângulo curvo.

As pequenas pontes (13) de cada folha (11), que ligam entre si duas nervuras ou ripas (12) sucessivas, têm uma largura correspondente ao afastamento mútuo de dois interstícios (T), no cabo (1). A espessura de cada uma das pequenas pontes pode ser muito pequena, por exemplo da ordem de 0,1 mm, ou mesmo menor: a experiência mostra que a resistência à tracção das folhas de material plástico tão finas é largamente suficiente para assegurar a coerência necessária para uma tal folha, quando das suas manutenções.

As folhas em questão são vantajosamente feitas do mesmo material que as mangas (9), mas esse material poderia ser diferente, sendo evidentemente compatível com o que constitui as referidas mangas.

As folhas (11) podem ser feitas de várias maneiras desejáveis, por exemplo: - por extrusão numa só peça (fig. 4), ou - por moldaçao prévia de ripas prismáticas (12) e depois a fixação alternada destas ripas nas duas faces de uma folha independente (11) (fig. 5) - folha que pode ser constituída por uma pluralidade de bandas finas paralelas - em especial por colagem das referidas ripas nestas duas faces, previstas autocolantes.

As folhas obtidas apresentam-se na forma geral de estores ou taipais rolantes, 8 com ripas paralelas (fig. 6), que podem ser fornecidas, como estas em rolos que podem ser desenrolados no local, por medida.

Para simplificar a fabricação das ripas (12) e reforçá-las, façam elas parte da folha (11) ou sejam nela aplicadas, podemos truncar as suas arestas (A), o que lhes dá uma pequena espessura, por exemplo da ordem do milímetro, como pode ver-se em (A’) na fig. 5, enquanto que teoricamente essa espessura deveria ser nula.

Para assegurar uma boa continuidade entre a face interior da cada colar (6) e o contorno do troço de cabo (1) envolvido por este colar, prevê-se vantajosamente entre esta face e este troço uma camisa (14), por exemplo de PEHD e, contra a face interior desta camisa, uma camada (15) constituída por um material mais deformável que o que constitui a camisa e oferecendo uma boa resistência à compressão, por exemplo o neopreno. A colocação de uma folha de escoramento do género atrás referido entre os cordões de um cabo é relativamente fácil.

Basta para isso afastar sucessivamente, dois-a-dois, antes da colocação de cada colar (6), os troços das camadas dos cordões destinados a ser envolvidos por este colar, por exemplo por meio de hastes metálicas, cuja extremidade é arredondada, para evitar todo risco de deterioração das mangas (9).

Enfía-se então transversalmente, segundo a seta (F) da fig. 7, em cada espaço (E) assim libertado entre duas camadas de cordões (7) sobrepostos, uma aba suficiente da folha de escoramento nervurada (11), tendo o cuidado de dispor, no fim desta operação, as arestas (A) das ripas (12) verticalmente, em frente das cavidades que elas devem preencher.

Corta-se então em S a porção que transborda da folha (11). 9

Depois, aproximam-se verticalmente as camadas de cordões assim guarnecidos: as folhas nervuradas, então bloqueadas entre estas camadas, preenchem os interstícios (T).

Quando a totalidade dos interstícios (T) estiverem preenchidos, coloca-se o colar (6) em tomo do troço de cabo assim guarnecido e liga-se a este colar (6) o cabo de suspensão (5) correspondente; devido ao referido preenchimento, a transferência das tensões transversais, geradas pela carga (C), é então efectuada de uma maneira excelente e muito homogénea entre os diferentes cordões (7).

Como é evidente, e como resulta aliás do que precede, a invenção não se limita de modo nenhum aos seus modos de aplicação e de realização anteriormente considerados em especial; ela abrange, pelo contrário, todas as variantes, em especial aquelas em que os cabos de suporte fossem constituídos por espias oblíquas.

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Lisboa, 2 de Julho/de 2001

Claims (8)

1. 4 Reivindicações 1. Dispositivo de suspensão para uma obra de engenharia civil, que compreende um cabo de suporte (1), por sua vez constituído por justaposição lateral de cordões múltiplos (7), distribuídos de acordo com camadas sobrepostas, e cabos de suspensão (5), fixados neste cabo por colares (6) e próprios para transmitir para o referido cabo a carga (C) da obra, interpondo-se uma folha intercalar (11) entre os troços situados no interior de cada colar (6), de pelo menos duas das camadas sobrepostas de cordões (7) do cabo de suporte, caracterizado por a folha intercalar (11) ser nervurada, alternadamente nas duas faces, por ripas de escoramento (12) que apresentam um perfil triangular curvo, sendo as ripas apropriadas para preencher, sem folgas, os interstícios (T) compreendidos entre as referidas camadas.
2. 2. Dispositivo de suspensão de acordo com a reivindicação 1, referente a uma obra para o qual cada cordão (7) é envolvido por uma manga (9), de material flexível, caracterizado por a folha intercalar (11) ser constituída pelo mesmo material desta manga.
3. 3. Dispositivo de suspensão de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por o material flexível ser o polipropileno de alta densidade ou uma poliolefina.
4. 4. Dispositivo de suspensão de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por as porções adelgaçadas (13) da folha intercalar (11), que estão compreendidas entre as suas nervuras (12), apresentarem uma espessura que não ultrapassa sensivelmente 0,1 mm.
5. 5. Folha nervurada de escoramento (11), para um dispositivo, de suspensão de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizada por 2 compreender, alternadamente nas suas duas faces, nervuras ou ripas paralelas (12) que apresentam a forma geral de prismas com a base delimitada por um triângulo curvo, sendo as referidas ripas apropriadas para preencher os interstícios (T) compreendidos entre os cordões justapostos múltiplos (7) que constituem o cabo de suporte (1) do dispositivo.
6. 6. Processo para fabricar uma folha nervurada de escoramento de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por se fabricar esta folha por extrusão, numa só peça.
7. 7. Processo para fabricar uma folha nervurada de escoramento de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por se formar por extrusão cada uma das ripas (12), apresentando um perfil de triângulo curvo, e por se colarem as ripas alternadamente de um lado e do outro de uma folha fina.
8. 8. Processo para colocar no lugar uma folha nervurada de escoramento de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pela sequência de operações seguintes: antes da montagem de um colar (6) no troço de cabo (1) destinado a receber o mesmo, afastamento sucessivo duas-a-duas das camadas de cordões (7) sobrepostas que constituem o referido troço, depois a introdução horizontalmente em cada um dos espaços (E) assim libertados, sucessivamente entre duas camadas, uma aba com uma área sufi cientemente da folha de escoramento (11), depois a aproximação verticalmente das duas camadas uma da outra, o que faz preencher, pelas nervuras (12) da folha, os interstícios (7) compreendidos entre as camadas e, depois de ter assim preenchido a totalidade dos interstícios compreendidos entre as camadas, montagem do colar de suspensão (6) no troço de cabo (1) assim equipado, ^isboa, 2 de Julho de 2001