PT88272B

PT88272B - Pavimento flutuante semi-rigido

Info

Publication number: PT88272B
Application number: PT88272A
Authority: PT
Original assignee: Javier Botella Soto; Domingo Fernandez Llamas
Priority date: 1987-08-13
Filing date: 1988-08-12
Publication date: 1993-09-30
Also published as: CA1303407C; SG2892G; EP0303017B1; EP0303017A1; DE3866466D1; DK453188D0; JPH01111901A; HK68392A; GR3003385T3; ES2008171A6; US4958964A; PT88272A; DK453188A; ATE69843T1

Description

PAVIMENTO FLUTUANTE SEMI-RTGIDO

A presente invenção refere-se a um pavimento flutuante se mi-rígido que tem a sua aplicação especial em bases de pavimentos de nova concepção.

A técnica de pavimentação de estradas dispõe de uma ampla bibliografia e estudos muito completos e aperfeiçoados para o dimensionamento das bases ou fundações, com hipóteses de cálculo ge ralmente conhecidas ou imaginadas, tais como: a intensidade do tráfego, as cargas por eixo e as características dos solos sobre os quais são construídas.

Já o mesmo não sucede quando se trata de pavimentar graji des superfícies dedicadas ã manipulação de mercadorias, em especial produtos sólidos a granel e contentores e, muito particula^ mente, quando é necessário pavimentar sobre terrenos conquistados ao mar. De modo que se passará plenamente, e tendo em conta a sj_ tuação exposta, a considerar as bases de pavimentos em zonas po£ tuãrias e geralmente em terrenos formados por aterros directos, situação esta que se apresenta cada vez mais, pois é óbvio que os portos em expansão têm sérias limitações para poder desenvolver-se para o interior, de modo que se é obrigado a criar novoscais e, por outro lado, grandes superfícies para depósito e manipulação de mercadorias sobre aterros artificiais. Cite-se como exem pio a construção actualmente, no Japão, de ilhas artificiais para a implantação de áreas industriais e comerc i a i s .

A fim de centrar o tema e concretizar as necessidades de

uma hipotética base de pavimento ideal, vai-se analisar os efej tos que se produzem actualmente nos pavimentos portuários.

Por um lado, a maquinaria pesada que na actualidade cir cuia nos portos pode chegar a, e mesmo ultrapassar, 80 Tm por ej[ xo, quer se trate de pás de carga, quer de porta-contentores. Es^ tes produzem, por sua vez, acções de travagem e de rotação sobre si próprios no terreno que podem ampliar de maneira sensível as pressões no pavimento degradando a superfície de contacto.

Por uotro lado, a arbitrariedade de movimentos sobre o pavimento actua desfavoravelmente e faz com que os efeitos atrás mencionados possam produzir-se em qualquer ponto do mesmo, eventualmente no mais fraco. Isso poderia evitar-se planeando as operações dentro de uma zona, circunstância possível em alguns c£ sos pelo que se poderiam sobredimensionar os caminhos de rodagem, mas tratar-se-ia, não obstante, de uma zona hipotecada relativameji te a qualquer alteração desse plano a médio ou longo prazo.

As circunstâncias expostas fazem com que o emprego tanto dos pavimentos rígidos como dos flexíveis se projecte com um certo cepticismo e sabendo-se que com o tempo os rígidos se vão fissurar e romper como consequência das deformações do terreno em que assentam e que os flexíveis se vão deformar sob a acção das cargas e assentamentos do terreno conjuntamente e que se vão degradar em superfície sob a acção do atrito dos pneus e outros elementos metjá licos que tém impacto no solo e produzem igualmente a sua rotura.

Em consequência do exposto e como mal menor (assim o indj_ cam as últimas publicações sobre o assunto), a tendência actual nos Estados Unidos e no Reino Unido e tratar este tipo de superfí cies com elementos pré-fabricados do tipo dos paralelepípedos ,di_s

postos de maneiras muito diversas. Sabe-se que as deformações que inevitavelmente vão produzir-se no pavimento vão ter de ser repara^ das com base no levantamento da área afectada, preenchendo a conca_ vidade produzida e voltando a pavimentar pósteriormente, jã que na realidade uma superfície deformada faz perigar a estabilidade da maquinaria e das mercadorias aglomeradas em movimentos de certa aj tura.

Em qualquer caso, e como medida de prudência, qualquer tj[ po de pavimentação que se adopte tem como premissa a espera de cin co a dez anos (uma vez terminada a fase de aterro) para a sua execução, dependendo fundamenta 1 mente da altura de aterro e da qualidade (por vezes com um elevado custo) do material transportado. Tjj do isso para obter a compacidade no aterro e evitar efeitos desastrosos no pavimento como consequência de grandes assentamentos.

Depois do que foi exposto, parece lógico pensar que um pavimento que pudesse agregar as qualidades dos anteriormente expostos, melhoraria o resultado final; portanto, um pavimento que seja capaz de suportar as cargas pontuais mencionadas (para o que o flexível é inadequado), que seja capaz de se deformar conforme o supor te em que está colocado (para o que é inadequado o rígido) e que seja susceptível de ser recuperado para o seu estado inicial uma vez deformado (para o que é inadequado prê-fabricado de paralelepípedos), traria portanto uma série de vantagens muito apreciáveis, entre as quais a de encurtar sensivelmente o tempo de espera para a pavimentação de um aterro, utilizar para aterro de materiais de pior qualidade, com a consequente poupança económica que em alguns casos poderia supor e criar uma área de usos múltiplos e sem condicionalismos especiais.

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Atendendo ãs exigências anteriormente expostas, a presente invenção propõe um pavimento flutuante semi-rígido, formado por peças prê-fabricadas de betão em massa ou armado de dimensões variáveis, unidas entre si por uma junta de borracha de forma pris_ mãtica que funciona como união-suporte, também de dimensões variáveis.

A característica fundamental é que a peça pré-fabricada de betão tem uma cavidade interior de forma tronco-cónica, em comunicação com a face superior por um orifício e aberta na sua base inferior, de modo que torna possível a injecção de areia através do orifício superior para o interior da peça e a sua compressão ulterior, areia que actuará como suporte da própria peça.

Deste modo, a carga pontual da peça prê-fabricada t r a n s mj_ tirá as pressões ao terreno por três vias distintas: o seu próprio apoit através da areia que lhe serve de suporte e através das peças periféricas por meio da junta de união-suporte. As peças periféricas , por sua vez, trabalharão da mesma maneira que a que recebe a carga com o consequente coeficiente redutor de transmissão.

Da maneira exposta, conseguiu-se um pavimento capaz de s£ portar as cargas pontuais, através da peça prê-fabricada, as defo£ mações através da junta de união-suporte e as recuperações através da injecção de areia.

Como exemplo prático de realização da presente invenção , apresentam-se desenhos em anexo, cujas figuras representam:

A fig. 1, uma vista em planta, um corte vertical e uma vista de baixo de uma das peças a que se deu, em planta, a forma quadrada;

A fig. 2, uma vista em planta, uma vista em corte vertical e uma vista de baixo de outra peça a que se deu, em planta, a forma hexagonal ; e

A fig. 3, uma vista em corte, ampliada, de uma das peças, para permitir uma melhor observação dos seus pormenores de constrjj ção, bem como o leito de areia no qual se apoia e que ocupa, além disso, a sua cavidade inferior. Junto a essa peça representaram-se outras peças iguais dispostas de modo a formarem um pavimento com a extensão necessária.

Como se vê nos desenhos, as peças, independentemente da sua forma em planta, que pode ser uma das representadas nas fig. 1 e 2, ou outra semelhante, como por exemplo uma forma rectangular, apresentam uma superfície superior plana (1), em cujo centro geomé trico existe um furo (2) que põe a referida face superior em comunicação com uma cavidade interior (3). 0 furo apresenta um troço superior (4) de maior diâmetro, um troço central (5) de menor diâmetro e um troço inferior tronco-cõnico ou de secção semelhante (6). A cavidade inferior tem a forma tronco-cõnica, tronco-piramidal ou semelhante, bem como o seu tecto (7).

Os cantos superiores (8) são chanfrados. Perifericamente existe uma ranhura (9) que serve de apoio a uma junta (10), que constitui o meio de união lateral de umas peças com as outras. A ranhura e a junta terão de preferência a forma representada nos desenhos: ranhura angular e junta de secção quadrada. A base (10) está inclinada para o centro geométrico da peça.

As paredes exteriores das peças terão a tolerância suficiente, como se ve nos desenhos, especialmente na fig. 3, para facilitar o jogo elástico entre peças.

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Preenche-se a cavidade das peças com areia (12) e todas as peças assentam num leito de areia (13) situado sobre a supe£ ficie a pavimentar (14).

Cada uma das peças é moldada de betão emmassa ou armado, ou de outro material ou combinação de matérias convenientes para a utilização prevista, relativamente ao serviço solicitado, isto é, aos esforços a absorver em utilização.

Na zona superior do furo dispõe-se um tampão elãstico (11) que pode ser desmontado quando tiver de fazer-se a injecção de areia para a recuperação do pavimento.

pavimento flutuante semi-rigido é constituído da seguiji te maneira:

Espalhado, nivelado e compactado o solo sobre o qual vão colocar-se as peças de suporte, procede-se ao espalhamento de uma camada de cerca de 5 cm de areia para assentar as peças de suporte que, uma vez ensambladas por meio da união-suporte formarão o pavimento definitivo. Feita esta operação e antes de proceder ã injecção de areia, faz-se passar um cilindro vibratório sobre a superfície, para garantir um assentamento perfeito nas peças de suporte.

Em seguida, injecta-se a areia no interior das peças de suporte através do seu furo central, até se verificar que tendem a levantar-se ou que a pressão na areia alcança um valor determj_ nado. Tapa-se o referido furo com o tampão.

Realizada esta operação, o pavimento definitivo fica em serviço.

Desde que não haja deformações no terreno, a situação manténvse constante como originalmente, isto é, as cargas aplica_

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das serão transmitidas ao terreno através da peça de suporte mediante a sua própria base e da areia depositada no seu interior actuando o efeito de recinto atrás referido.

Quando o solo se deforma numa areia reduzida, as peças de suporte começam a transmitir tensões as juntas de união-supo£ te, de modo que estas deformam-se minimamente ao princípio até que a peça de suporte encontra o seu apoio natural. Uma vez que a carga pontual deixe de actuar, a peça de suporte recupera a sua posição original, deixando uma cavidade na sua base, que passa a ser preenchida por gravidade pela areia contida na cavidade interior. A partir deste momento, deixa de actuar o efeito de reciji to, apesar de as tensões no terreno serem praticamente iguais, da_ do que são compensadas pela distribuição de cargas para as peças de suporte periféricas através das juntas correspondentes.

Como pode ver-se, a base da peça de suporte tem uma i n c 1 j_ nação para facilitar a entrada da areia quando a peça recupera a sua posição inicial e para que forneçam umas ãs outras através da sua base a areia contida na cavidade interior através de múltiplos ciclos de transferência de cargas sobre as mesmas, equilibrando assim o consumo parcial de areia em cada uma delas.

Quando se tratar de deformações de terreno em áreas amplas, além do fenómeno referido produzir-se-ã uma convexidade na suparfí cie do pavimento e foi por isso que se proporcionou uma inclinação no revestimento para facilitar a rotação das peças através da jun ta de união-suporte, como eixo do mesmo.

A nova injecção de areia efectuar-se-á quando se esgote a areia na cavidade interior, em alguns casos e, noutros casos, pelo facto de se chegar ao limite de deformação do pavimento como conse quência da rotação das peças de suporte através da sua junta com as outras.

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Γ conveniente, em qualquer caso, uma vez que o solo seja estável , reinjectar areia no pavimento para conseguir o efeito de recinto e libertar as juntas de um trabalho perpétuo.

No caso de se pretender conseguir uma concavidade no pavimento ou simplesmente elevar ou corrigir a sua inclinação por meio de uma nova injecção, proporcionou-se uma inclinação na base para facilitar a rotação das peças no sentido contrário ao atrás meneio nado.

solo sobre o qual se vai colocar este tipo de pavimento deve proporcionar uma drenagem a fim de evitar a subida de água ã superfície quando actuam as cargas e a possível perda de areias por arrastamento. Não obstante e para impermeabilizar ao máximo o pavimento terminado, a junta de união-suporte será continua ao longo do perímetro da peça de suporte e o orifício superior será fechado com um tampão de borracha,ã pressão, cuja cabeça fice. abaixo da superfície final, para evitar a sua rotura.

Podem surgir situações nas quais seja interessante a pavimentação com as peças de suporte segundo a presente invenção em so los consolidados ou aterros estáveis onde se prevejam assentamentos diferenciais de pequena amplitude. Nestes casos pode suprimir-se a junta de união-suporte, as faces laterais das peças podem ser verticais e acoplar-se-ão ãs mesmas juntas de separação ou batentes para assegurar na montagem uma distância mínima entre as mesmas , de cerca de 2 mm. Esta separação entre as faces verticais das diversas peças será depois preenchida com areia com a finalidade de assegurar um acoplamento perfeito do pavimento.

Pequenos desníveis entre peças poderiam corrigir-se reinjectando areia no interior das peças que necessitem dessa opera-9/

çao .

As dimensões geométricas das peças e a sua forma, bem como a altura, strão definidas em cada caso, de acordo com a utiliza ção que se pretender dar ao pavimento em questão.

Claims

Reivindicações

1.Pavimento flutuante semi-rígido independentes do género de paralelepípedos, mente para formar uma superfície de extensão zado por material superior constituído por peças encostadas lateralvariável, caractericada uma das peças ser formada por um bloco moldado de resistente, tal plana e com uma face superior através de como betão em massa ou armado, com a face cavidade interior um furo, e aberta em na base formada por um ou mais planos inclinados comunicação base, sendo para o eixo com a essa geométrico da peça, enquanto as paredes laterais exteriores clinação suficiente para permitir o movimento entre as têm uma inpeças.
2.- Pavimento flutuante semi-rígido de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a cavidade interior da peça apresentar uma forma tronco-cónica, tronco-piramidal ou semelhante, bem como o seu tecto e a zona inferior do orifício que faz a comunicação entre a referida cavidade e a face superior.
3.- Pavimento flutuante semi-rígido, de acordo com as reivindicações 1 e

2, caracterizado por se dotar cada uma das peças com um canal periférico no qual se coloca uma junta elástica de união e suporte entre peças.

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4.- Pavimento flutuante semi-rígido de acordo com as reivindicações 1 e 2, caracterizado por a parte superior do orifício que estabelece a comunicação da cavidade interior com a face superior ser obturada por meio de um tampão elástico, que fica a um nível ligeiramente inferior em relação ã face superior da peça.
5. - Pavimento flutuante semi-rígido de acordo com as reivindicações 1 a 4, caracterizado por a cavidade interior de cada uma das peças ser preenchida com areia através do orifício, destinando-se essa areia a compensar os movimentos de deslocamento das peças do pavimento, ocupando as cavidades por gravidade.
6, - Pavimento flutuante semi-rígido de acordo com as reivindicações 1 a 5, caracterizado por se utilizar como base de assentamento das peças sobre a superfície a pavimentar uma camada de areia, de preferência uma camada de areia com 5 cm de espessura,

Lisboa, 12 de Agosto de 1988

RESUMO

Pavimento flutuante semi-rígido

A invenção refere-se a um pavimento flutuante semi-rígido constituído por peças moldadas de betão em massa ou armado, que se dispõem umas ao lado das outras para formar uma superfície com a extensão necessária.

Cada peça, com a forma de polígono regular, apresenta uma superfície plana e um espaço oco interior em comunicação com a superfície por meio de um furo e aberto na base. A base tem uma superfície inclinada para o centro geométrico.

As peças assentam num leito de areia. A sua cavidade interior é preenchida com areia injectada pelo furo que estabelece a sua comunicação com a parte superior, sendo esse furo fechado com um tampão elástico.

Em torno de cada peça dispõe-se uma garganta onde se aloja uma junta que serve de união e suporte das peças.

fig. 1