PT89045B

PT89045B - Sistema estrutural para solos

Info

Publication number: PT89045B
Application number: PT89045A
Authority: PT
Original assignee: Vidal Henri
Priority date: 1987-11-23
Filing date: 1988-11-22
Publication date: 1994-04-29
Also published as: AR243001A1; BE1004318A5; NZ227016A; EP0318243A1; GB8727420D0; JPH02140327A; ATE90755T1; HK68492A; SG16592G; PT89045A; AU625451B2; GB2212532A; GB2212532B; FR2623535B1; KR950011723B1; DE3881838T2; AU2579888A; ZA888769B; CN1017534B; MY103486A

Description

Descrição referente â patente de invenção de HENRI VIDAL, francês, engenheiro, residente em 8 Bis, Boulevard Maillot, 92200 Neuill^ -sur-Seine, França, para SISTEMA ESTRUTURAL PARA SOLOS.

DESCRIÇÃO

A presente.invenção refere-se a aperfeiçoamentos nas estruturas de solos, ou com elas relacionados, do tipo estabilizado por atrito por meio de um certo número de elementos de estabilização alongados que se estendem para trás a partir de um revestimento da estrutura para o interior da massa do solo.

Em tais estruturas, o solo ê estabi^ lizado em toda a massa por contacto com atrito com elementos de estabilização que têm usualmente a forma de barras compridas. Es» ta interacção permite que a massa de terra se comporte como um material elástico com uma resistência à rotura muito aumentada.

O revestimento de tais estruturas de solos estabilizadas podem ser relativamente ligeiras e têm atê agora sido construídas largamente a partir de elementos perfilados de aço em V, de 3 mm, ou de painéis de betão relãtivamente finos, que são ligados às extremidades dianteiras das barras de estabilização. Contudo, mesmo tais painéis relativamente ligeiros representam o componen te principal do custo da estrutura, havendo necessidade de estru turas de solos estabilizadas com revestimento mais barato.

Foi proposto reter o terreno no revestimento de uma estrutura estabilizada por .camadas de rede embebida, continuando a rede, pelo revestimento. Assim, cada elemen to da rede que se estende para trás para estabilizar a terra tem uma continuação correspondente que faz parte do revestimento, o que pode conduzir a um revestimento um tanto mais substancial que o necessário para as pressões do terreno. Além disso, os ele mentos de estabilização da rede embebida no solo tendem a separar a massa em camadas, dando origem a uma estabilização menos uniforme da terra que quando se usam elementos de estabilização da barras.

Segundo um aspecto da presente invenção, proporciona-se uma estrutura de solo que possui um certo número de elementos de estabilização que se estendem para trás a partir de um revestimento da estrutura para o interior da massa de terra, compreendendo o revestimento pelo menos dois elementos de suporte espaçados lateralmente cada um deles ligado a um dos referidos elementos de estabilização em pontos inferior e superior do elemento, e uma rede quê cobre o espaço lateral entre os elementos de suporte, tendo a cobertura de rede uma porção dianteira, suportada pelos elementos de suporte contra o movimento para a frente sob a pressão da terra, e pelo menos uma-porção que se projecta para trás, substancialmente horizontal, para dar rigidez à cobertura contra tal movimento para a frente.

A presente invenção tgmbêm proporciona um painel de revestimento para uma tal estrutura, compreen dendo pelò menos dois elementos de 'suporte espaçados lateralmente, tendo cada um deles meios para a fixação dós referidos pon-. tos inferior e superior do elemento aos referidos elementos de estabilização, e uma cobertura de rede que cobre o espaço lateral entre os elementos de suporte, tendo a cobertura de rede uma porção dianteira suportada, em utilização, pelos elementos de su porte contra o movimento para a frente e sob a acção da pressão da terra, e pelo menos uma porção que se projecta para trás subs tancialmente horizontal para dar rigidez à cobertura contra tal movimento para a frente.

A presente invenção proporciona tam bém um revestimento para uma estrutura de solo, compreendendo o revestimento um agregado de painéis de revestimento segundo a presente invenção ensamblados para proporcionar um revestimento continuo.

Com uma tal disposição, os elementos de suporte são posicionados e suportados pelos elementos de estabilização alongados embebidos no terreno, podendo a cobertura de grelha proporcionada separadamente ser de construção relativamente ligeira concebida para se adaptar às pressões do terre no no revestimento. Assim, a estrutura pode ser relativamente pouco dispendiosa e particularmente útil quando a estrutura deve ser temporária ou ê de pequena altura, por exemplo de 3 a 6 metros.

Os elementos de suporte são de preferência com a forma de um C, tendo cada elemento uma parte dian teira no revestimento da estrutura e duas extensões traseiras in ferior e superior, interligadas pela parte dianteira. As extensões traseiras dos elementos de suporte serão ambas relativamente curtas e estarão ligadas a um elemento de estabilização respectivo, podendo para esse fim cada extensão ter um furo vertical para receber um parafuso de ligação. Assim, é particularmente vantajoso que cada elemento de suporte seja formado por uma barra ou cinta na qual se proporciona um furo apropriado. Os ele mentos de suporte serão situados a certos intervalos através da estrutura, correspondentes ao espaçamento lateral dos elementos de estabilização; tais intervalos vão normalmente·de 0,5 a 2 m, embora para estruturas muito altas, os intervalos possam ser menores que 0,5 m. O comprimento (altura) dos elementos de suporte variará normalmente de 0,3 a 1 nt. Os elementos de suporte pòdem ser feitos de aço macio ou semimacio ou material equivalente e podem optativamente ser galvanizados.

revestimento da estrutura pode ser vertical ou pode fazer um certo ângulo com a vertical, por exemplo com uma inclinação (vertical:horizontal) de 4:1, 2:1 ou 1:1. Os elementos de estabilização estender-se-ão substancialmente ho rizontalmente na massa da terra e portanto as extensões para trás; dos elementos de suporte serão também substancialmente hirizontais, mesmo que o revestimento não seja vertical.

De preferência, a cobertura .de rede tem também geralmente a forma de um C e tem portanto porções que se projectam para trás, superior e inferior, curtas, interligadas por uma porção dianteira integrada substancialmente plana. A provisão de duas extensões traseiras contribui para aumentar ain da mais a rigidez da cobertura contra o movimento para a frente. Em geral, é preferível que a cobertura seja constituída por um revestimento de rede dobrado para trás ao longo dos seus bordos superior e inferior para proporcionar duas extensões de reforço de rede. Assim, a forma de cobertura de rede tenderá a correspon der ã dos elementos -de suporte que suportam a cobertura. 0 comprimento da cobertura de rede será normalmente suficiente para abarcar dois, três ou mais elementos de suporte e será geralmente pelo menos de 2 m e não maior que 10- m, para facilitar o tranu porte.

A cobertura de rede será normalmente formada por elementos de rede ou barras dispostas perpendicularmente entre si, podendo por exemplo ser de rede de arame de aço do tipo usado convencionalmente para o reforço do betão. As barras da rede que se estendem lateralmente, que normalmente na prática serão horizontais podem estar espaçadas a intervalos que vão de 5 cm a 30 cm e, de preferência de 10 cm a 20 cm. 0 diâmetro das barras estará normalmente na gama dos 5 mm a 15 mm e, de preferência, de 6 mm a 10 mm. As barras da rede que se estendem para cima do revestimento podem estar espaçadas a interva los geralmente um pouco menores que os das barras laterais, por exemplo a intervalos de 5 cm a 15 cm, por exemplo 10 cm. O seu diâmetro será usualmente ligeiramente menor -que o das barras laterais, indo dos 4 mm aos 12 mm e, de preferência, dos 5 mm aos 8 mm. 0 aço usado pode ser aço macio ou aço semimacio ou equivalente, podendo optativamente ser galvanizado.

É desejável, embora não essencial, que a cobertura de rede seja disposta de modo tal que as suas barras laterais estejam na sua face exterior e as suas barras que se estendem para cima e para trás na sua face interior. Assim, na forma preferida de um C da cobertura, a ou as barras laterais da extensão de reforço superior estão situadas acima das barras que se projectam para cima, e a ou as barras laterais da extensão de reforço inferior estão situadas por baixo das barras que se projectam para trãs. Esta disposição pode ser particularmente vantajosa para a fixação da cobertura de rede aos elementos de suporte, visto que a cobertura de rede pode estar disposta com as barras laterais da sua porção dianteira situada por de trãs ou para dentro de um elemento de suporte respectivo e a ou as barras laterais da sua extensão de reforço situada para trãs da extensão traseira do elemento de suporte. Enfiando o elemento de suporte na cobertura deste modo, as extensões traseiras dos elementos de suporte tenderão, cada uma, a situar-se no espaço lateral entre barras da cobertura de rede que se projectam para trãs adjacentes, isto ê, no mesmo plano.

Uma folha porosa, por exemplo uma rede fina, um geotéxtil o.u uma geogrelha, mais preferivelmente, pode ser colocada por detrãs da cobertura de rede para impedir que as partículas de solo finas se escapem para além do revestimento. Uma tal folha permitirá também a hidro-sementeira (ou equi valente) do revestimento. Se se utilizar pedra britada como ater ro não serã provavelmente necessária uma tal folha.

O revestimento da estrutura serã usualmente constituido por um certo número de fiadas dispostas umas por cima das outras, compreendendo cada fiada elementos de suporte com espaçamentos laterais através de estrutura e uma ou mais coberturas de rede abrangendo a distância entre os elementos de suporte. Os elementos de suporte de fiadas adjacentes estão de preferência ligadas entre si e, numa forma de realização preferida, as extensões traseiras de tais elementos de suporte são separadas por um intervalo vertical no qual se situa a extremida de dianteira de um elemento de estabilização ligado, por exemplo por um parafuso vertical, a ambas as extensões traseiras. Se as barras laterais das extensões de reforço da cobertura de rede de fiadas adjacentes estiverem dispostos para fora, como atrãs se discutiu, estas barras assegurarão então a presença de um tal in tervalo entre as extensões traseiras do elemento de suporte.

O revestimento serã normalmente suficientemente flexível para compensar o assentamento do terreno estabilizado, quer durante, quer depois da construção. A forma em C preferida dos elementos de suporte permite a flexão dos raes mos e, numa forma de realização particular, a parte dianteira de cada elementos de suporte ê formada com uma dobra angular, de preferência na linha media entre a parte superior e a parte infe rior do elemento que, quando houver um movimento vertical relati^ vo entre a parte superior e a parte inferior do elemento, provoca o abaulamento para a frente da cobertura de maneira relativamente uniforme. Esta disposição pode assim assegurar que a flexão se verifica numa linha horizorital através da estrutura, impe dindo o abaulamento ou flexão, irregular dos elementos de suporte, o que poderia tornar o revestimento pouco atraente.

Os elementos de estabilização alongados podem ser quaisquer elementos desse gênero usados na estabilização de terrenos. Numa forma de realização preferida, os elementos de estabilização são barras de aço como as descriminadas na patente inglesa 1 563 317.

Vão agora descrever-se, a título de exemplo, algumas formas de realização preferidas da presente invenção, com referência aos desenhos anexos, cujas figuras representam:

A fig. 1, uma vista em perspectiva de parte de uma estrutura segundo a presente invenção;

A fig. 2, um corte da estrutura;

A fig. 3, uma vista da ligação entre fiadas adjacentes da estrutura;

A fig. 4, uma vista em corte de uma segunda forma de realização da estrutura segundo a presente invenção; e

As fig. 5 a 8, vistas em corte que mostram fases da construção de uma forma de realização análoga à da fig. 4.

Fazendo referência â fig. 1, a estrutura (1) tem um revestimento (2) formado por um certo número de elementos de suporte (3) espaçados lateralmente, cada um deles ligado na parte superior e na parte inferior a um par de ele mentos de estabilização (4) de aço galvanizado alongados, estendendo-se para trãs para o interior de uma massa de terra (5).

Uma cobertura de rede (6) cobre os espaçamentos entre os elementos de suporte.

Cada elemento de suporte (3) ê cons; tituldo por uma barra com uma parte dianteira (7) e extensões in tegradas inferior e superior traseiras (8) e (9) . As barras podem tipicamente ser formadas por barras de aço de 40 mm por 5 mm, dobradas com a forma de um C ilustrada. Cada barra tem uma dobra angular (10) a meio da sua parte dianteira, de modo que a barra é ligeiramente abaulada para a frente. A dobra angular proporcio na uma charneira para compensar os movimentos verticais relativos da parte superior e da parte · inferior da barra que podem ser provocados pelo assentamento do aterro do solo estabilizado. Mas, se se desejar, a dobra (10) pode ser omitida.

A cobertura de rede (6) ajusta-se por detrás das barras de suporte (3) e nesta forma de realização tem um comprimento suficiente para agranger quatro dessas barras. A cobertura tem uma porção dianteira (15) formada por barras ver ticais (14) e barras laterais (18), sendo as barras verticais do bradas para formar extensões integradas inferior e exterior (16) e (17). A cobertura estã ligada em cada uma das suas extremidades com coberturas semelhantes, estando as ligações (11) entre as coberturas afastadas das barras de suporte adjacentes. O espa çamento lateral entre as barras de suporte de cada lado desta li gação (11) pode ser reduzido para compensar a perda de rigidez provocada pela ligação. Um tecido de filtro de geotéxtil (12) ajusta-se por detrãs da cobertura de rede (6) para impedir que as partículas finas do solo se escapem do revestimento.

A fig. 2 representa três fiadas (13a), (13b) e (13c) de barras de suporte (3) umas por cima das outras.

A fig. 3 representa uma ligação (14) entre as barras (3) de fiadas adjacentes (13a) e (13b). As barras (18) da cobertura que se estendem lateralmente estão dispostas fora das barras (14) sendo a cobertura dobrada de modo tal que uma das barras laterais (18a) estã situada no lado de fo ra da dobra. Fazendo referência à disposição da fiada inferior (13a), a cobertura (6) é enfiada na sua barra de suporte (3) associada de modo que a barra lateral (18a) fica situada para den-

tro da barra (3). Assim, a extensão traseira superior (9) da bar ra (3) situa-se no mesmo plano horizontal que a extensão traseira superior (17) da cobertura de rede. A barra lateral (18b) assegura um intervalo vertical entre as barras (3) das fiadas adja centes (13a) e)(13b) e um elemento de estabilização (4) está colocado neste intervalo e fixado por parafusos em ambas as barras (3). 0 elemento de estabilização tem a forma de uma barra de aço com uma porção integrada mais grossa (19) através da qual passa um parafuso (20).

A ligação entre a cobertura de rede (6) e a barra (3) de suporte na fiada superior (13b) é a imagem simétrica da ligação da'fiada (13a), excepto que a barra lateral (18c) da extensão traseira inferior (16) da fiada superior estã ligeiramente deslocada para trás de modo que se encaixa com a barra (18b) da extensão traseira superior (17) da fiada inferior Uma barra horizontal adicional (21) pode situar-se entre as fiadas superior e inferior para manter o intervalo junto da parte dianteira do revestimento e ajudar a construção.

A fig. 4 representa uma outra estrutura na qual o revestimento tem uma inclinação de 1:1, em vez de ser vertical. .

Vai agora descrever-se a sequência da construção, com referência às fig. 5 a 8. Uma vez preparada a fundação, cravam-se estacas ou barras (30) no solo para propor cionar alinhamento e suporte para uma primeira fiada (31) de bar ras de suporte (3) que são então colocadas em posição, juntamente com as coberturas de rede (6). Fixa-se por parafusos uma primeira fiada (32) de elementos de estabilização nas extensões tra seiras inferiores (8) das barras de suporte, como se mostra na fig. 5.

Com referência à fig. 6, coloca-se material de aterro e compacta-se. o mesmo na fiada (32) de elementos de estabilização até ao nivel da segunda fiada (33) de elementos. Estes elementos são colocados com uma inclinação de 5% e fixados frouxamente com parafusos (apertados à mão) nas extensões traseiras superiores (9) da primeira fiada (31) de barras de suporte. Os elementos são usados para ajustar o alinhamer

to das barras de suporte .como for necessário e são depois fixados colocando nas suas porções traseiras uma quantidade suficien te de material de aterro para manter o alinhamento anteriormente ajustado (ver a fig. 6). Pode então desligar-se a segunda fiada (33) de elementos de estabilização das barras de suporte para permitir que seja instalada uma segunda fiada (34) de 'barras de suporte, depois do que se liga novamente a fiada (33) de elementos de estabilização, por meio de parafusos, através das extensões traseiras das primeira e segunda fiadas de barras de suporte.

Faz-se depois o aterro do revestimento até ao ponto indicado nà fig. 7, isto ê, precisamente até â primeira fiada (31) .· Calca-se a terra manualmente nesta zona dianteira para assegurar a compactação.

Continua-se o aterro até ao nível da fiada seguinte de elementos de estabilização, como se mostra na fig. 8, sendo o procedimento para a instalação destes elementos igual ao da fiada anterior. Repete-se esta sequência de cons trução para as fiadas seguintes de barras de suporte, juntamente com as suas coberturas de rede, até completar a estrutura.

Claims

REIVINDICAÇÕES

- lã Sistema estrutural de solos com um certo número de elementos de estabilização alongados que se estendem para trás a partir do revestimento da estrutura para o in terior da massa de terras, caracterizado por o revestimento compreender pelo menos dois elementos de suporte espaçados lateralmente, cada um deles ligado a um par dos referidos elementos de estabilização em pontos superior e inferior do elemento, e uma cobertura de rede que cobre o espaço lateral entre os elementos de suporte, tendo a cobertura de rede uma porção dianteira supor tada pelos .elementos de suporte contra o movimento para a frente sob a pressão do terreno e pelo menos uma porção que se projecta para trás substanciaimente horizorital para dar rigidez à cobertu ra contra tal movimento, para a frente.

-
2- Painel de revestimento para um sistema estrutural de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender pelo menos dois elementos de suporte espaçados lateralmente, tendo cada um deles meios para fixar os referidos pontos inferior e superior do elemento aos referidos elementos de estabilização, e uma cobertura de rede que cobre o espaço lateral entre os elementos de suporte, tendo a cobertura de rede uma porção dianteira suportada em utilização pelos elementos de suporte contra o movimento para a frente sob a pressão do terreno, e pelo menos uma porção que se projecta para trás substanciaimente horizontal para dar rigidez ã cobertura contra tal movimento para a frentè.

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3-Painel de revestimento de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por os elementos de suporte terem genericamente a forma de um C, tendo cada elemento uma par te dianteira disposta para ficar no revestimento da estrutura e um par de extensões traseiras inferior e superior interligadas pela parte dianteira, sendo os meios de fixação para os elementos de estabilização proporcionados nas referidas extensões traseiras inferior e superior e por a cobertura de rede ter também a forma geral de um C e ter porções relativamente curtas inferior e superior que se projectam para trás interligadas por uma porção dianteira substancialmente plana e com ela integradas.

Painel de revestimento de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por a cobertura de rede ter barras que se estendem lateralmente na sua face exterior e barras que se estendem para cima e para trãs .na sua face interior, e por a cobertura de rede estar disposta com as barras laterais da sua porção dianteira situada por detrás e para dentro de um elemento de suporte respectivo· e a ou as barras laterais da sua extensão de reforço estarem situadas para fora da extensão traseira do elemento de suporte.

- 5- Painel de revestimento de acordo com as reivindicações 3 ou
4, caracterizado por a parte dianteira de cada elemento de suporte ser formada com uma dobra angular.

lo, caracterizada por compreender um agregado de painéis de revestimento de acordo com qualquer das reivindicações 2 a 5 e ensamblados para proporcionar um revestimento contínuo.

Revestimento de uma estrutura de so

Revestimento para uma estrutura de solo, caracterizado por compreender um certo número de fiadas de painéis de revestimento de acordo com as reivindicações 3, 4 ou
5 dispostos uns por cima dos outros, compreendendo cáda fiada elementos de suporte com espaçamentos laterais através da estrutura e uma ou mais coberturas de rede que cobrem o espaço entre elementos de suporte, e estando as extensões traseiras dos elementos de suporte adjacentes verticalmente separadas por.um intervalo vertical para receber a extremidade dianteira de um elemento de estabilização ligada a ambas essas extensões.

0 requerente declara que o primeiro pedido desta patente foi apresentado na Grã-Bretanha em 23 de No vembro de 1987, sob o n9. 8727420.