BRPI0816534B1

BRPI0816534B1 - comporta fusível para uma estrutura de água e estrutura de água que compreende uma comporta fusível

Info

Publication number: BRPI0816534B1
Application number: BRPI0816534-3A
Authority: BR
Inventors: Lacroix Sébastien; Le Blanc Martin; Chevalier Sylvain
Original assignee: Hydroplus
Priority date: 2007-10-19
Filing date: 2008-10-17
Publication date: 2019-11-12
Also published as: EP2215308A1; DE602008006595D1; US8591149B2; AU2008347687A1; CY1112556T1; WO2009090340A1; ATE507350T1; AP3040A; US20110229268A1; CN101952516A; WO2009050342A1; AP2010005257A0; BRPI0816534A2; ES2365973T3; MA31860B1; TN2010000172A1; PT2215308E; AU2008347687B2; EP2215308B1; DK2215308T3

Abstract

comporta fusível para uma estrutura de água e estrutura de água que compreende uma comporta fusível a presente invenção refere-se a uma estrutura de água que compreende uma comporta fusível e a uma comporta fusível para uma estrutura de água, que compreende: um elemento sólido (1) dotado de uma parede com uma altura de retenção (hrn); uma câmara (2) formada na base do elemento sólido (1), entre o elemento sólido (1) e uma superfície de suporte para o elemento sólido (1); e meios de pressurização da câmara (2), que possibilita que a câmara (2) seja preenchida com água para criar, sob o elemento sólido, um empuxo direcionado para cima, a fim de permitir a retração do elemento sólido por meio da inclinação, quando a água alcança um nível predefinido (hmax) à montante da comporta fusível; os meios de pressurização compreendem uma estrutura de alimentação para a câmara (3), dotada de dois compartimentos (3a, 3b) delimitados por uma parede interna (4), os dois compartimentos (3a, 3b) se comunicam um com o outro através de ao menos uma passagem (5) fornecida na parte de topo da porta de admissão (3), em uma altura que corresponde ao nível de água predefinido (hmax) para a inclinação da comporta fusível, em que um dos compartimentos (3a) tem ao menos uma abertura (6) para a entrada de água na porta de admissão (3), disposta em uma altura (h) menor que a altura de retenção (hrn), e o outro compartimento (3b) se comunica com a câmara (2), a altura (h) na qual a ao menos uma abertura (6) está disposta na estrutura de alimentação para a câmara (3) é menor que a altura de retenção (hrn).

Description

“COMPORTA FUSÍVEL PARA UMA ESTRUTURA DE ÁGUA E ESTRUTURA DE ÁGUA QUE COMPREENDE UMA COMPORTA FUSÍVEL”

Campo da Invenção [001] A presente invenção refere-se a uma comporta fusível para uma estrutura de água, tal como uma soleira fluvial ou um vertedouro em uma barragem ou dique protetor, que compreende uma estrutura que forma uma parede à prova de água ou substancialmente à prova de água, instalada sobre a dita estrutura de água e retida no topo pela gravidade, capaz de se retrair para permitir que a água passe sem obstrução, sendo que a dita estrutura é dimensionada em função do peso e do tamanho, a fim de que seja afastada pela água, quando a mesma tiver alcançado um nível predefinido.

Fundamentos da Invenção [002] As comportas fusíveis deste tipo são bem conhecidas e normalmente instaladas sobre o topo de uma soleira disposta através de um reservatório com a finalidade de elevar o nível de água no reservatório à montante da dita soleira. A instalação sobre a soleira de uma barragem torna possível aumentar o nível de retenção da barragem ou aperfeiçoar a segurança da dita barragem frente a inundações, sendo que o vertedouro, neste caso, fica instalado sobre o dique, em um local identificado de tal modo que, no evento de inundações, a água escorra para um reservatório de armazenamento temporário ou sobre o solo identificado, sem que haja perigo para outras regiões adjacentes ao rio.

[003] As comportas fusíveis podem ser do tipo de nãotransbordamento ou transbordamento, ou seja, no último caso, podem permitir que uma determinada quantidade de água passe sobre seu topo, quando o nível de água a montante da comporta é maior do que a altura de retenção hRH do topo, contanto que o nível da água não exceda uma altura predefinida hMAX. Em todos os casos, as comportas fusíveis precisam retrair se o nível da água a

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2/18 montante da comporta alcança um nível predefinido Mmax durante uma inundação, a fim de que libere o volume de água que o mesmo retém no reservatório e, deste modo, evite que a água invada as regiões adjacentes a montante ou provoque danos ao dique ou barragem.

[004] As comportas fusíveis se aplicam, em particular, a um açude, dique ou barragem construída a partir de aterro, ou uma barragem ou dique misto, construído parcialmente a partir de aterro ou parcialmente a partir de concreto ou alvenaria. O dique pode ser um dique frontal através de um curso de água ou um dique lateral ao longo de um curso de água para a proteção do solo circundante contra inundação. No caso de uma barragem, pode ser qualquer tipo de barragem que cria um reservatório de água ou uma barragem auxiliar associada à barragem mencionada anteriormente.

[005] Em muitas estruturas de água do tipo indicado, sabe-se como criar pontos de ruptura favorecidos que, no caso de eventos excepcionais, tais como inundações excepcionais que ameaçam a destruição da estrutura, são funcionais em locais predeterminados sobre a estrutura escolhida, de modo que os danos causados à própria estrutura e/ou às pessoas ou mercadorias inundadas pela ruptura da estrutura sejam mínimos. Estes pontos de ruptura podem ser formados com o auxílio das comportas fusíveis posicionadas sobre o topo da parte do dique, represa ou barragem escolhida, ou outro sistema que permite a descarga das taxas de fluxo necessárias.

[006] Tal comporta compreende ao menos um elemento de comporta rígida sólida colocada sobre o topo da soleira de transbordamento e é mantida no lugar sobre a mesma pela gravidade, em que o dito elemento de comporta tem uma altura de retenção predeterminada hRN e é dimensionado em função do tamanho e peso, de modo que o momento das forças aplicadas pela água ao elemento de comporta alcance, por um determinado nível

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3/18 predefinido hMAX, o momento das forças de gravidade que tendem a conter o elemento de comporta no lugar sobre a soleira de transbordamento, e de modo que, conseqüentemente, o dito elemento de comporta seja desequilibrado e afastado quando o nível de água a montante da comporta alcança um nível predefinido hMAX.

[007] Evidentemente, para inundações de magnitude moderada, contanto que o nível da água não alcance o nível predefinido hMAX de desequilíbrio da comporta, o qual pode ser determinado em prática a fim de que seja igual ou ligeiramente menor que o nível da água superior, a água pode ser descarregada por meio das válvulas e outros dispositivos dimensionados para a maioria das taxas de fluxo, sem a destruição da comporta como conseqüência disto e, subseqüentemente, sem cessar o fechamento do vertedouro pela dita comporta. Por outro lado, no caso de uma inundação excepcional, o nível da água alcança o nível predefinido hMAX de desequilíbrio da comporta e um ou mais dos elementos da comporta são automaticamente desequilibrados e afastados pela água, somente sob a ação das forças da água e, portanto, sem que seja necessária a intervenção externa, proporcionando, assim, a capacidade de descarga completa da soleira novamente.

[008] Com a finalidade de promover o desequilíbrio e a inclinação do dito elemento ou elementos de comporta no momento em que isto se torna essencial para a descarga de uma inundação excepcional, são fornecidos meios para a geração de uma pressão, chamada de subpressão na terminologia aceita pelos engenheiros hidráulicos, em uma câmara formada sob o elemento ou elementos de comporta, quando o nível de água alcança o nível predefinido hMAX de desequilíbrio da comporta.

[009] Tais meios podem ser dispostos de forma vantajosa, de modo que a subpressão aplicada na câmara do elemento de comporta

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4/18 permaneça zero ou muito baixa, contanto que o nível de água permaneça abaixo do nível predeterminado hMAX, e de modo que uma subpressão com um valor substancialmente mais alto seja bruscamente aplicado ao elemento de comporta no instante em que o nível de água alcança o dito nível predeterminado, sendo que o dimensionamento dos elementos é de tal modo que, neste instante, o momento de acionamento da desestabilização se torne maior do que o momento de estabilização.

[0010] Tais meios são formados, em particular, por um conduto chamado de cavidade que tem uma extremidade de fundo que se abre para fora na dita câmara e uma extremidade de topo situada em um nível que corresponde ao dito nível predefinido.

[0011] Os sistemas da técnica anterior enfrentam os problemas de vandalismo e ataques por meio de fenômenos naturais externos (corpos flutuantes, ondas) que resultam na redução de sua eficácia ou precisão.

[0012] Com a finalidade de resolver este problema, é de conhecimento equipar a extremidade de topo do conduto que se comunica com a câmara com um dispositivo que protege contra corpos flutuantes a fim de evitar o bloqueio da mesma, ou com um dispositivo para a proteção contra ondas, de modo que uma ou mais ondas sucessivas não inicie a inclinação da comporta de um modo não desejado, por meio da criação de uma pressão na câmara, enquanto que o nível predefinido hMAX não é alcançado. Deste modo, estes dispositivos visam limitar a entrada de água na cavidade quando uma ou mais ondas sucessivas se apresentam e, deste modo, o nível de água próximo à entrada de água é situado acima do nível da cavidade, enquanto que a altura média de água no reservatório ou do curso de água não alcança o nível de inclinação predefinido hMAX.

[0013] Tal dispositivo pode consistir em um funil, cuja borda de topo é situada em um nível mais alto do que o nível predefinido, conforme

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5/18 descrito nos pedidos de patente sob os n^. FR 2 733 260 ou EP 0 493 183.

[0014] Em outros dispositivos de vertedouro para a descarga de inundações, tais como aqueles descritos no documento n^o. EP 0 435 732 são propostas outras formas para este dispositivo de proteção, nas quais a extremidade do conduto é curvada na forma de um sifão ou consiste em um barril de proteção que cobre a extremidade de topo do tubo e cujo tubo é situado em um nível ligeiramente mais alto do que o nível predeterminado hMAX.

[0015] Contudo, é possível observar que tais dispositivos de proteção não são sempre suficientes. Deste modo, a forma de funil, apesar de oferecer proteção contra fragmentos flutuantes, não oferece proteção suficientemente eficaz contra ondas de uma determinada magnitude. Devido a isto, continuamos a correr o risco de uma inclinação parcial em relação às ondas em vez de uma inundação real.

[0016] Deve-se observar também que o formato de sino que cobre a extremidade de topo do conduto não oferece garantias suficientes frente aos riscos de obstrução por meio de fragmentos flutuantes, não por ondas. Isto se deve ao fato de que, para esta modalidade, em uma operação normal, isto é, quando o nível de água está abaixo ou igual à altura de retenção hRN da comporta, a abertura de entrada de água do sino está situada abaixo do nível de água, de modo que os fragmentos flutuantes possam obstruir a entrada de água ou a própria cavidade e, além disso, a cavidade permanece acessível a qualquer vândalo.

[0017] Além disso, levando em consideração a posição da abertura de entrada de água, a cavidade permanece sensível às ondas de tal modo que os riscos de inclinação indesejada ainda são incorridos.

[0018] Consequentemente, as comportas fusíveis descritas acima permanecem sujeitas às seguintes causas de operação degradada: vandalismo, em particular, o roubo de partes de metal, efeitos relacionados às

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6/18 ondas de alta magnitude que podem iniciar a inclinação da comporta, enquanto que o nível não é realmente alcançado, e o bloqueio dos meios de pressurização pelos fragmentos que flutuam sobre a superfície da água.

[0019] Além disso, o ajuste da altura de inclinação predefinida das comportas não é muito preciso. Isto se deve ao fato de que, em alguns casos, quando o nível de água no reservatório ou curso de água é notavelmente maior do que a altura de retenção hRN da comporta (cf. Figuras 9), o nível de água tende a diminuir, por uma altura Áh, na aproximação da comporta, devido ao aumento na velocidade do fluxo de água no canal 14 que conecta a retenção de água à soleira de transbordamento. Deste modo, é difícil determinar de forma precisa o nível de água predefinido no reservatório ou curso de água, para o qual uma comporta seria desequilibrada, em particular, devido à baixa sensibilidade da altura de água, próxima a comporta, às variações no nível geral do curso de água ou reservatório.

[0020] Outro documento que não sana os problemas do estado da técnica é a patente EP0434521, a qual descreve uma comporta fusível para uma estrutura hidráulica. apesar de haver algumas similaridades, nota-se que que a patente EP0434521 não descreve e tampouco sugere meios de pressurização incluir uma estrutura de alimentação, na qual a abertura para entrada de água está localizada em uma altura menor que à altura de retenção.

[0021] Da mesma maneira, os documentos WO2007000508 e US6196764 não descrevem e tampouco sugerem as características particularmente inovadoras da presente invenção, desta maneira não sanando os problemas do estado da técnica.

Descrição Resumida da Invenção [0022] O principal objetivo da invenção, que é o assunto do presente pedido, consiste em propor uma comporta que supere os problemas da técnica anterior mencionados acima, onde a sensibilidade aos problemas de

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7/18 vandalismo e ataques por meio de fenômenos naturais externos é menor e cuja operação é otimizada, e que permite, em particular, a regulagem mais precisa da altura de inclinação das comportas.

[0023] Para este propósito, o assunto da invenção consiste em uma comporta fusível para uma estrutura de água que compreende:

- um elemento sólido que compreende uma parede com uma altura de retenção hRN;

- uma câmara formada na base do elemento sólido, entre o dito elemento sólido e uma superfície de suporte do elemento sólido; e

- meios de pressurização da câmara, que possibilita que a câmara seja preenchida com água para criar, sob o elemento sólido, um empuxo direcionado para cima, a fim de permitir a retração do elemento sólido por meio da inclinação, quando a água a montante da comporta alcança um nível predefinido hMAX;

sendo que a dita comporta é notável no fato de que os meios de pressurização compreendem uma estrutura que alimenta a câmara, dotada de dois compartimentos delimitados por uma parede interna, os dois compartimentos se comunicam um com o outro através de uma passagem formada na parte de topo da estrutura de alimentação em uma altura que corresponde substancialmente ao nível de água predefinido hMAX para a inclinação da comporta, em que um dos compartimentos tem ao menos uma abertura de entrada de água na estrutura de alimentação, disposta em uma altura h menor que a altura de retenção hRN, e o outro compartimento que se comunica com a câmara.

[0024] Deste modo, a entrada de água, isto é, a abertura de entrada de água na estrutura é situada abaixo do topo da comporta.

[0025] Em outras palavras, a comporta fusível, para uma estrutura de água, tal como uma soleira fluvial, um vertedouro em uma barragem ou

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8/18 dique protetor, compreende um elemento sólido disposto no topo da estrutura e contido no topo pela gravidade, formando uma parede à prova de água ou substancialmente à prova de água, instalado sobre a dita estrutura de água e sendo capaz de retrair para permitir que a água passe sem obstrução, quando o nível do reservatório ou curso de água alcança um nível predefinido, sendo que a câmara é formada na base do elemento sólido, entre o último e a superfície que o suporta, em que os meios de pressurização permitem o preenchimento da câmara com água para criar, sob o elemento sólido, um empuxo direcionado para cima, quando a água no reservatório ou curso de água alcança o nível predefinido, caracterizada pelo fato de que estes meios de pressurização consistem em uma entrada de água em uma estrutura de alimentação dotada de dois compartimentos delimitados por uma parede vertical interna, sendo que os dois compartimentos estão em comunicação um com o outro, através de ao menos uma passagem formada na parte de topo da entrada de água, em que um dos compartimentos tem uma ou mais aberturas em sua parte de fundo que permitem a entrada de água a partir do reservatório ou curso de água para a entrada de água, enquanto que o outro compartimento se comunica com a câmara sob o elemento sólido.

[0026] Consequentemente, quando a água se eleva, a abertura de entrada de água na estrutura de alimentação é submersa. Deste modo, de forma altamente vantajosa, no caso de uma elevação na água, a água entra nos meios de pressurização de um modo regular a partir de uma abertura imersa, na parte de fundo da estrutura de alimentação, de modo que, desta forma, sejam evitados riscos de obstrução da entrada dos meios de pressurização por meio de fragmentos que flutuam sobre a superfície da água, desde que estejam situados abaixo da dita superfície.

[0027] Além disso, os riscos de vandalismo, tais como roubo de partes sobre as tais comportas, são também limitados, desde que o acesso ao

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9/18 compartimento que se comunica com a câmara seja limitado. Deste modo, a dificuldade de acesso ao compartimento é aumentada, de tal modo que o roubo de acessórios produzidos a partir de metal, aço inoxidável, por exemplo, seja complicado. A inviolabilidade do dispositivo é, portanto, aperfeiçoada.

[0028] Consequentemente, uma comporta fusível, de acordo com a presente invenção, compreende os meios usados para combater o vandalismo e os ataques externos da dita comporta.

[0029] Além disso, de forma altamente vantajosa, as conseqüências da imprecisão devido aos efeitos das ondas são reduzidas, desde que, quando estas ocorrem, não tenham efeito sobre a quantidade de água que entra na estrutura de alimentação formada deste modo, uma vez que a abertura de entrada de água na estrutura de alimentação é imersa sob o nível do topo das comportas, de preferência, abaixo do nível das cristas das ondas.

[0030] A precisão associada à altura da água a montante que causa a inclinação das comportas é, deste modo, aperfeiçoada em muito.

[0031] Prefere-se que a abertura de entrada de água na estrutura de alimentação seja disposta em uma altura h menor que hRN - com L, o comprimento de onda máximo teórico das ondas, associado à estrutura de água. Deste modo, a abertura de entrada de água é situada abaixo do nível das cristas de onda, até quando a amplitude teórica das ondas é máxima, de modo que a influência das ondas sobre a inclinação da comporta seja completamente eliminada.

[0032] Vantajosamente, a abertura de entrada de água na estrutura de alimentação é disposta próxima à porção de fundo da estrutura de alimentação da câmara. Deste modo, a abertura de entrada de água é necessariamente situada abaixo da crista da onda.

[0033] De acordo com uma modalidade preferida, a entrada de água e, portanto, a estrutura de alimentação está localizada na base do

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10/18 elemento sólido, acima da câmara de pressurização, substancialmente na forma de uma coluna oca.

[0034] De acordo com outra modalidade, a dita entrada de água e a estrutura de alimentação são fornecidas do lado de fora do elemento sólido.

[0035] A passagem entre os dois compartimentos da estrutura de alimentação é fornecida entre a parte de topo da estrutura de alimentação e a extremidade de topo da parede vertical externa.

[0036] De acordo com uma primeira modalidade variável, a estrutura de alimentação, de acordo com a invenção, compreende um assim chamado compartimento a montante que compreende, em sua base, uma entrada de água voltada para a montante que, deste modo, torna possível recuperar parte da energia cinética da corrente. Em outras palavras, a abertura de entrada de água na estrutura de alimentação é disposta na face à montante.

[0037] Em virtude da estrutura de alimentação descrita acima, é possível alcançar uma regulação mais precisa da altura da água que causa a inclinação das comportas. Isto se deve ao fato de que, primeiramente, foi necessário posicionar o nível das cavidades das comportas nas alturas em estágios, cuja separação foi grande para compensar a imprecisão nas alturas de inclinação das comportas adjacentes, devido, em particular, ao fenômeno de diminuição do nível de água que se aproxima da comporta, ilustrada na Figura 9.

[0038] Em particular, foi necessário organizar os níveis de inclinação de várias comportas por uma altura que corresponde ao preenchimento nominal exigido para causar a pressurização da comporta, a fim de se obter a inclinação das comportas na ordem exigida e para evitar a inclinação simultânea.

[0039] O método da estrutura de alimentação descrito torna possível reduzir a altura de água do preenchimento nominal e, de forma

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11/18 vantajosa, torna possível reduzir a diferença na altura de inclinação entre as comportas. Uma regulação mais precisa do nível de água no reservatório a montante é obtida durante os momentos de inundação. É também possível retardar a inclinação da primeira comporta, desde que a separação no nível de inclinação entre a estrutura de alimentação seja reduzida.

[0040] Além disso, em determinadas configurações ilustradas na Figura 9, quando uma comporta adjacente se inclina, o nível de água sobre o vertedouro diminui devido ao aumento nas taxas de fluxo sobre a soleira e é, então, difícil produzir uma cavidade que torne possível colocar a câmara de fundo sob pressão para os níveis de água mais altos no reservatório. Uma configuração adequada da estrutura de alimentação da comporta, de acordo com a invenção, com uma admissão de água na face frontal, torna possível gerar uma pressão (H) que resulta a partir da pressão estática que corresponde ao nível de água sobre o vertedouro (he) e da pressão cinética que corresponde à taxa de fluxo de água sobre o vertedouro (v2/2g). A pressão resultante (H) corresponde ao nível geral de água no reservatório ou no curso de água (H = he + v²/2g).

[0041] De acordo com uma segunda modalidade variável, a entrada de água pode ser fornecida em uma face lateral do compartimento a montante da estrutura de alimentação, de modo que o influxo de água seja independente da taxa de fluxo. Em outras palavras, a abertura de entrada de água imersa na estrutura de alimentação é disposta em uma face lateral, de modo que a entrada de água seja independente da velocidade da corrente.

[0042] Deste modo, conforme observado, a água entra através do fundo do primeiro compartimento e se eleva na estrutura de alimentação até a extremidade de topo da parede vertical interna e, então, uma vez que um nível predeterminado é alcançado, flui para o segundo compartimento e, portanto, para a câmara sob o elemento sólido.

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12/18 [0043] Prefere-se que a extremidade de topo da parede vertical externa seja dotada de um labirinto para o aumento da taxa de fluxo de passagem de água.

[0044] A comporta fusível, de acordo com a invenção, pode ou não ter um topo retilíneo.

[0045] Em uma modalidade da invenção, a parte da comporta chamada de viga tem bordas chanfradas e, sobre a parte a montante da face de fundo da viga, é fornecida uma faixa que está em contigüidade com uma fundição de fixação secundária em uma ranhura fornecida em um pedestal.

[0046] De acordo com uma segunda modalidade, a parede interna da estrutura de alimentação define dois compartimentos, o compartimento em que a água entra através de uma abertura imersa que circunda o compartimento que se comunica com a câmara.

Descrição Resumida das Figuras [0047] A invenção será agora descrita em mais detalhes com referência aos desenhos, nos quais:

A Figura 1 mostra uma vista em seção transversal de uma comporta fusível, de acordo com a invenção;

A Figura 2 mostra uma vista em seção ao longo da linha AA da comporta, de acordo com a Figura 1;

A Figura 3 mostra uma vista em seção ao longo da linha BB da comporta da Figura 2;

A Figura 4 mostra uma vista em seção da extremidade da parede interna vertical da cavidade da comporta, de acordo com a presente invenção;

As Figuras 5a e 5b mostram uma solução proposta para a instalação da base de uma comporta, no caso onde a linearidade da superfície do pedestal não pode ser fornecida com tolerâncias precisas suficientes; e

A Figura 6 mostra uma vista em perspectiva de topo, de acordo

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13/18 com a Figura 2;

As Figuras 7a e 7b mostram respectivamente, vistas em perspectiva frontal e traseira de uma comporta fusível, de acordo com a invenção, com um topo retilíneo;

As Figuras 8a e 8b mostram respectivamente, vistas em perspectiva frontal de dois exemplos de uma comporta fusível, de acordo com a invenção, com um topo não-retilíneo;

A Figura 9 mostra uma comporta e variações no nível de água que se aproximam da comporta, devido ao aumento nas velocidades de fluxo no canal;

A Figura 10 é uma vista em perspectiva de uma comporta, de acordo com uma modalidade, na qual a face à montante tem uma abertura de entrada de água na estrutura de alimentação;

A Figura 11 é uma vista em perspectiva em seção da comporta da Figura 2;

A Figura 12 é uma vista em perspectiva de uma comporta, de acordo com outra modalidade, na qual as faces laterais têm uma abertura de entrada de água na estrutura de alimentação.

Descrição Detalhada das Figuras [0048] A comporta fusível, de acordo com a presente invenção, é destinada a ser posicionada sobre o topo de uma estrutura de água, tal como uma soleira fluvial, ou um vertedouro sobre uma barragem ou em um dique protetor. O qual consiste em um elemento sólido 1 contido no topo pela gravidade e que forma uma parede à prova de água ou substancialmente à prova de água. Para este propósito, o elemento sólido 1 compreende ao menos uma parede 13 que tem uma altura de retenção de água hRN.

[0049] Em alguns casos, o topo não é retilíneo e é na forma de um labirinto para o aumento do rendimento da comporta. Em outras palavras,

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14/18 tal modalidade possibilita que a comporta produza uma passagem de transbordamento maior para uma extensão maior de água.

[0050] Este elemento sólido 1 é instalado sobre a estrutura de água para que seja capaz de passar a partir de uma primeira posição vertical, conforme na Figura 1, e, então, retrair a fim de permitir que a água passe praticamente sem obstrução, quando o nível do reservatório ou curso de água alcança um nível predefinido.

[0051] Uma câmara 2 é formada na base do elemento sólido 1 entre o último e a superfície que o suporta. Os meios de pressurização permitem o preenchimento da câmara 2 com água, a fim de criar, sob o elemento sólido 1, um empuxo em direção para cima quando a água no reservatório ou curso de água alcança o nível predefinido hMAX. A câmara 2 é também dotada de um escoadouro 2a para a drenagem da água que entra na câmara, quando a comporta não está nas configurações de inclinação nominal.

[0052] Em prática, várias comportas são dispostas para que fiquem adjacente e cada comporta tem um nível de inclinação predefinido hMAX diferente, a fim de que aumente progressivamente a capacidade de descarga de acordo com a magnitude da inundação. Deste modo, a determinação da altura de inclinação das comportas precisa ser regulada de forma muito precisa, a fim de se obter a inclinação das comportas na ordem exigida e evitar a inclinação simultânea das comportas.

[0053] Os meios de pressurização consistem em uma estrutura de alimentação 3 que é dotada de dois compartimentos 3a e 3b delimitados por uma parede vertical interna 4. Estes dois compartimentos 3a e 3b estão em comunicação um com o outro, através de uma passagem 5 fornecida entre a parte de topo da estrutura de alimentação 3 e a extremidade de topo da parede vertical externa 4.

[0054] Prefere-se que a estrutura de alimentação 3 tenha uma

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15/18 abertura de seção transversal substancialmente quadrada na parte de topo. Além disso, a estrutura de alimentação é fechada por meio de uma placa 3c, a qual torna possível preservar o acesso ao lado interno da estrutura de alimentação 3, em particular, para as operações de manutenção.

[0055] Um dos compartimentos, o compartimento 3a, tem uma ou mais aberturas 6 em sua parte de fundo que permite a entrada de água a partir do reservatório ou curso de água na estrutura de alimentação 3, enquanto que o outro compartimento 3b está em comunicação com a câmara 2 na base do elemento sólido 1.

[0056] A abertura ou aberturas de entrada de água 6 na estrutura de alimentação são dispostas em uma altura h menor que a altura de retenção hRN. Em outras palavras, a borda de topo da abertura de entrada de água 6 é situada abaixo da altura de retenção hRN, ou seja, abaixo da borda de topo da parede 13. Deste modo, a abertura de entrada de água 6 é situada abaixo da passagem de acesso do compartimento 3b que se comunica com a câmara 2. Portanto, o acesso de água para a câmara 2 é efetuado na forma de uma chicana.

[0057] Descobriu-se que, de preferência, a abertura de entrada de água na estrutura de alimentação tinha que ser disposta em uma altura h menor que hRN - ¹XL, com L sendo o comprimento de onda das ondas máximas teóricas, associado à estrutura de água.

[0058] Por exemplo, para uma determinada estrutura de água, é possível determinar, em particular, de acordo com dados relacionados à duração da exposição aos deslocamentos de ar, a força do vento e as dimensões do reservatório ou curso de água, a altura máxima de uma onda a ser considerada e seu período.

[0059] É possível, em particular, tomar como um exemplo uma onda com uma altura de 2m, cujo período é de 5 segundos. O comprimento de

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16/18 onda desta onda é de 20m. Sob estas circunstâncias, descobriu-se que, a uma profundidade de L/2, ou seja, 10m, esta ondulação superficial não será percebida.

[0060] Consequentemente, de acordo com a invenção, a abertura de entrada 6 da estrutura de alimentação é disposta ao menos 10m abaixo da altura de retenção de água hRN.

[0061] Prefere-se que a abertura de entrada 6 seja disposta próximo à extremidade de fundo do compartimento de alimentação.

[0062] Em outra modalidade que não é mostrada, é também possível que a abertura de entrada de água na estrutura de alimentação fique disposta em um nível mais baixo do que o da base das comportas, ou seja, mais baixo do que a superfície de suporte das comportas. Esta modalidade pode ser, em particular, implantada por meio da produção de um influxo de água independente da comporta descrita no restante do presente documento.

[0063] Além disso, deve-se observar que, nas modalidades ilustradas nas Figuras 1, 2, 3, 6, 7a e 7b, a estrutura de alimentação 3 compreende uma abertura de entrada de água 6 na estrutura de alimentação 3 disposta na face à montante, e aberturas de entrada de água dispostas nas faces laterais.

[0064] Em outras modalidades, mostradas na Figuras 8a, 8b e 10, será alternativamente possível fornecer somente uma ou mais aberturas de entrada na face à montante, a fim de permitir, assim, a recuperação de parte da energia cinética da corrente.

[0065] Nesta modalidade, deve-se observar que o nível de água hstruct na estrutura de alimentação é maior do que o nível de fluxo, próximo a este, devido à recuperação de parte da energia cinética.

[0066] Deste modo, parte da energia cinética é restabelecida, de modo que o nível de água hstruct na estrutura de alimentação fique

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17/18 independente do fenômeno de queda brusca do nível de água que se aproxima da comporta e da velocidade do fluxo da água no canal 14.

[0067] Em outra modalidade mostrada na Figura 12, o dispositivo tem uma ou mais aberturas de entrada de água, dispostas somente na face lateral, de modo que a entrada de água fique independente da energia cinética da corrente. Conseqüentemente, nesta modalidade, a inclinação da comporta não leva em conta a queda brusca no nível de água que se aproxima da comporta e, portanto, depende da velocidade do fluxo da água no canal.

[0068] Esta entrada de água 6, na estrutura de alimentação assim formada, permite, portanto, um fluxo regular de água na estrutura de alimentação e o fenômeno de ondas não pode mais criar um risco de sobrepressão na câmara 2.

[0069] Prefere-se que, na extremidade da parede vertical interna 4, seja colocado um labirinto 7 no lugar, tornando possível, deste modo, aumentar o fluxo de água na estrutura de alimentação em direção à câmara 2, conforme pode ser visto na Figura 4. Este labirinto 7 pode consistir em várias ondas.

[0070] Ainda para os propósitos de proteção contra o vandalismo e para o aperfeiçoamento do desempenho, propõe-se também colocar no lugar uma vedação de um novo tipo na base da comporta. Isto se deve ao fato de que, quando a comporta repousa sobre seu pedestal 8, ou seja, o topo da estrutura de água, é necessário fornecer um determinado grau de vedação. Para isto, uma vedação é encaixada entre o pedestal e a comporta ou, mais precisamente, sob a parte da comporta chamada de viga 9. Para este propósito, uma ranhura 10 é fornecida sobre o pedestal 8, ou seja, sobre o suporte da comporta, no qual um selante secundário é colocado, tal como uma argamassa de auto-alisamento 11, que torna possível obter uma excelente fixação da comporta e reduzir o espaço entre a comporta 1 e seu suporte 10 a

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18/18 um valor próximo a 0. As bordas chanfradas 9a são produzidas sobre a viga 9, uma faixa flexível 12 é encaixada, a qual, em compressão entre o selante secundário 11 e a viga 9, fornece uma vedação suficiente.

[0071] Uma comporta, de acordo com a presente invenção, tem, portanto, qualidades aperfeiçoadas a partir do ponto de vista tanto da confiabilidade como da segurança contra vandalismo.

[0072] Na comporta fusível com o labirinto de única onda protegido, de acordo com a Figura 8a, a parede interna 10 da estrutura de alimentação define dois compartimentos 30a e 30b, em que no compartimento 30a a água entra através da entrada 60 que circunda o compartimento 30b, no qual a água cai sobre a parede 40 através da passagem 50, em direção a câmara de pressurização.

[0073] A Figura 8b mostra outra modalidade de uma comporta fusível com o labirinto de dupla onda protegido, no qual a parede 4 define dois compartimentos 3a e 3b.

[0074] A invenção não se limita ao exemplo descrito, mas abrange também as variáveis das reivindicações em anexo.

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Claims

Reivindicações

1. COMPORTA FUSÍVEL PARA UMA ESTRUTURA DE ÁGUA, que compreende:

um elemento sólido (1) dotado de uma parede com uma altura de retenção (Mrn);

uma câmara (2) formada na base do elemento sólido (1), entre o elemento sólido (1) e uma superfície de suporte para o elemento sólido (1); e meios de pressurização da câmara (2), que possibilita que a câmara (2) seja preenchida com água para criar, sob o elemento sólido, um empuxo direcionado para cima, a fim de permitir a retração do elemento sólido por meio da inclinação, quando a água alcança um nível predefinido (hMAX) à montante da comporta fusível;

os meios de pressurização compreendem uma estrutura de alimentação para a câmara (3), dotada de dois compartimentos (3a, 3b) delimitados por uma parede interna (4), os dois compartimentos (3a, 3b) se comunicam um com o outro através de ao menos uma passagem (5) fornecida na parte de topo da porta de admissão (3), em uma altura que corresponde ao nível de água predefinido (hMAX) para a inclinação da comporta fusível, em que um dos compartimentos (3a) tem ao menos uma abertura (6) para a entrada de água na porta de admissão (3), disposta em uma altura (h) menor que a altura de retenção (hRN), e o outro compartimento (3b) se comunica com a câmara (2), em que a comporta fusível é caracterizada pelo fato de que a altura (h) na qual a ao menos uma abertura (6) está disposta na estrutura de alimentação para a câmara (3) é menor que à altura de retenção (hRN).
2. COMPORTA FUSÍVEL, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a abertura (6) para a entrada de água na porta de admissão é disposta abaixo da superfície de suporte para o elemento sólido

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2/3 (1).
3. COMPORTA FUSÍVEL, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 2, caracterizada pelo fato de que a abertura (6) para a entrada de água na porta de admissão (3) é disposta próxima à porção de fundo da porta de admissão (3) para a câmara.
4. COMPORTA FUSÍVEL, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que a porta de admissão (3) se estende, na forma de uma coluna, a partir da base do elemento sólido (1), acima da câmara (2).
5. COMPORTA FUSÍVEL, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que a porta de admissão (3) é fornecida fora do elemento sólido (1).
6. COMPORTA FUSÍVEL, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que a passagem (5) entre os dois compartimentos (3a, 3b) da porta de admissão (3) é fornecida entre uma parte de topo da porta de admissão (3) e uma parte de topo da parede interna (4).
7. COMPORTA FUSÍVEL, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo fato de que a abertura (6) para a entrada de água na porta de admissão (3) é disposta na face à montante, a fim de permitir, assim, a recuperação de parte da energia cinética da corrente.
8. COMPORTA FUSÍVEL, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo fato de que a abertura (6) para a entrada de água na porta de admissão (3) é disposta em uma face lateral, de modo que a entrada de água seja independente da energia cinética da corrente.
9. COMPORTA FUSÍVEL, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizada pelo fato de que a extremidade de topo da

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3/3 parede interna (4) é dotada de um labirinto (7) para aumentar a taxa de fluxo de passagem de água.
10. COMPORTA FUSÍVEL, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizada pelo fato de que uma parte da comporta fusível chamada de viga (9) tem bordas chanfradas (9a) e, em uma parte a montante da face de fundo da viga (9), é fornecida uma faixa (12) que está em contigüidade com um selante secundário (11) derramado em uma ranhura (10) fornecida sobre um pedestal (8).
11. COMPORTA FUSÍVEL, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizada pelo fato de que a parede interna (40) da porta de admissão define dois compartimentos (30a, 30b), o compartimento (30a) em que a água entra através da abertura (60) para a entrada de água da estrutura de água que circunda o compartimento (30b) que se comunica com a câmara (2).
12. ESTRUTURA DE ÁGUA QUE COMPREENDE UMA COMPORTA FUSÍVEL, conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizada pelo fato de que a abertura para a entrada de água na porta de admissão (3) é disposta em uma altura (h) menor que hRN - ½ l, com l sendo o comprimento de onda máximo teórico das ondas, associado à estrutura hidráulica.