ES2233320T3 - Proceso y dispositivo para poner bajo tension un cable de multielementos. - Google Patents

Abstract

Proceso para poner en tensión un cable, comprendiendo dicho cable varios elementos como filamentos, de modo que se obtenga una misma tensión en los diversos elementos, realizándose la operación de tensado de los citados elementos que componen el cable aplicando las tensiones en una sucesión ordenada a los diversos elementos, caracterizado porque se emplean por lo menos dos dispositivos tensores que funcionan independientemente uno de otro, porque en todo momento hay siempre por lo menos uno de aquellos elementos en tensión, y porque el segundo elemento se tensa hasta que la tensión alcanza el valor del citado elemento en tensión.

Description

Proceso y dispositivo para poner bajo tensión un cable de multielementos.

La presente invención se refiere al proceso de poner en tensión cables que están formados por un haz de elementos, sean éstos filamentos, hilos, barras o cuerdas, todos los cuales se designarán en lo que sigue con el nombre de "elementos" en aras de la brevedad, que se emplean para formar ataduras, ligaduras, cables pretensados, cables de suspensión, cables de anclaje al subsuelo, o para otros usos, todos los cuales se designarán en lo que sigue con el nombre de "cables" en aras de la brevedad, refiriéndose la invención al tensado de los elementos de cable, independientemente del uso del cable.

Cuando se tensa un cable, para asegurar que todos sus elementos quedan uniformemente tensados es preciso actuar sobre todos aquellos elementos con un gato (tensor) dispositivo estirador multielemento que coge y pone en tensión todos los elementos simultáneamente, partiendo de una situación de tensión nula o uniforme. Cuanto más fuerte sea el cable que hay que tensar, más voluminoso y pesado será el gato que tenga capacidad para ello y, por consiguiente, el espacio que ocupe para ser acoplado posiblemente al cable puede llegar a ser considerablemente grande, y mover el gato puede ser realmente un problema debido a sus dimensiones y su peso. Estos factores pueden afectar al proyecto de las obras, ya que el proyectista debe tener en cuenta el espacio que se requiera para mover el gato para poner el cable en tensión.

Por lo tanto, la posibilidad de poner en tensión los cables actuando sobre sus elementos individuales o grupos uniformes de los mismos (en lo que sigue denominados colectivamente con el término elementos) con gatos o, más generalmente, dispositivos tensores, significa un importante avance que proporciona numerosos beneficios desde el doble punto de vista de diseño y de construcción. En efecto, los citados gatos o dispositivos tensores pueden manejarse fácilmente, son de dimensiones y peso reducidos y al mismo tiempo aseguran la uniformidad de la tensión aplicada.

Un nuevo beneficio conclusivo que se obtiene al realizar la operación viene proporcionado por la posibilidad de instalar individualmente los elementos y enclavarlos provisionalmente sin tener que preocuparse de que estén uniformemente tensados, posponiéndose el nivelado de su tensión a cuando se hayan instalado todos los elementos. Pero no es fácil poner en tensión individualmente cada elemento a la vez que se asegure que todos ellos están tensados uniformemente, porque, como es bien sabido, varios factores, entre ellos la interacción recíproca, la elasticidad de la estructura, las variaciones de las cargas externas y los factores ambientales dan lugar a importantes y progresivas diferencias de tensión en los elementos sucesivamente tensados.

Con objeto de eliminar dichas diferencias, se hay propuesto soluciones de tensado que comprenden gatos para cada elemento en particular, basándose dichas soluciones en la medición de los valores de estirado detectados durante el tensado, o en la aplicación de tensiones que progresivamente se modifican en base a cálculos teóricos; dichas soluciones, sin embargo, sólo permiten reducir, no eliminar, las diferencias de tensión y, la mayoría de ellas, no permiten la uniformidad de la fuerza aplicada que debe ser controlada individualmente.

Otra solución, propuesta según EP 0.421.862, comprende monitorizar el primer filamento que se ha de poner en tensión por medio de un tensómetro que no forma parte del gato; el filamento "de control" se utiliza como referencia para tensar todos los demás filamentos, asegurando así su tensado uniforme. Pero, al final de todas las operaciones de tensado, el filamento "de control" ha de ser liberado para separar el tensómetro y después puesto bajo la misma tensión que se aplica al elemento tensado en último lugar, sin efectuarse una verificación instrumental de que dicho valor de la tensión haya variado mientras tanto.

En US-A-5.809.710 se describen otros método y dispositivo en los que se acoplan dos prensas hidráulicas a una misma bomba hidráulica mediante una línea de alimentación y una línea de retorno, de manera que se mantenga una unión en comunicación hidráulica entre las dos prensas en todo momento. Se emplea una primera prensa para aplicar tensión a un primer filamento, que entonces se ancla mediante un correspondiente elemento retenedor, y después se aplica la segunda prensa a un segundo filamento y se acciona hasta que el pistón de la primera prensa se desplace una pequeña distancia cuando la tensión es igual a la tensión ya aplicada al primer filamento, indicando así que las tensiones en los dos filamentos son iguales.

Una solución de este tipo presenta algunos inconvenientes que hacen que el método y el dispositivo sean complicados; primeramente, este método exige retener el primer elemento de anclaje aflojado por el movimiento de la primera prensa, a fin de impedir un cambio en su posición relativa al primer filamento; segundo, las dos prensas se desactivan cuando la segunda prensa se desplaza hacia otro filamento, con lo cual la primera prensa debe también reactivarse en cada acción de tensado y el correspondiente elemento de retención de afloja y se aprieta repetidamente; tercero, con objeto de no tener que basarse en una observación externa de las prensas, es preciso dotarlas de interruptores, tales como sensores de posición o interruptores de proximidad de inducción que controlen automáticamente la desconexión de la bomba cuando se haya alcanzado la tensión apropiada.

La invención, tal como se reivindica en las reivindicaciones 1 y 2 y se describe a continuación, se caracteriza esencialmente porque todos los elementos que componen el cable pueden ponerse bajo una tensión uniforme mediante el funcionamiento de por lo menos dos dispositivos tensores de elementos individuales que operan con independencia uno de otro y que se aplican en una sucesión ordenada a los elementos individuales, sin necesidad de establecer previamente un elemento de referencia fijo, ni de tener que instalar y separar los medidores de tensión que no forman parte de los dispositivos tensores.

Además, no hay necesidad de colocar sensores o interruptores en los dispositivos tensores, ni medios sujetadores de cuña de los elementos tensados, y cada elemento es tensado sólo una vez, evitando así un desgaste excesivo del asiento de cuña.

La invención se describe a continuación según una realización preferida y no limitativa de la misma, con referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales:

La figura I representa una vista en planta del anclaje de un cable, y

Las figuras II, III, IV y V muestran esquemáticamente una sección por el plano X-X de la figura I en diversos pasos del procedimiento según la invención.

Para establecer la disposición de tensado se utilizan esencialmente los siguientes medios técnicos:

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un elemento espaciador, llamado también placa tensora calibrada, base o anillo, que, cuando se coloca sobre el anclaje del cable, permite tensar las cuñas o los dispositivos de sujeción de los elementos que se han de tensar para que se enclaven o desenclaven;

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dos dispositivos tensores, también llamados gatos, aptos para coger y poner en tensión cada elemento o filamento individual, estando provistos dichos dispositivos tensores, en consecuencia, de equipos o instrumentos de medición, como se requiere para detectar la fuerza tensora aplicada.

En la figura I se ha representado de manera general la cabeza de un cable formado por doce filamentos que están anclados por medios de cuñas, siendo esta representación meramente indicativa y no limitativa, siendo aplicable la invención a cables que comprenden cualquier número y clase de elementos (filamentos, hilos, barras o cuerdas) que se bloquean de cualquier forma, con sus ejes paralelos o divergentes.

Con referencia ahora a las figuras II, III, IV y a los cuatro elementos genéricos designados con una E, que comprenden los filamentos 1, 2, 3 y 4, la operación de tensado uniforme puede efectuarse como sigue:

1.

los filamentos del cable se supone que están debidamente anclados en uno de sus extremos no representado, y provisionalmente anclados en su otro extremo a un elemento de anclaje T indicado en la figura II, determinándose la fuerza de anclaje, aunque sea diferente para cada elemento, según las exigencias de instalación;

2.

la placa de tensión calibrada se monta (figura II) al anclaje T para ser tensada, reteniendo dicha placa de tensión calibrada los dispositivos de retención o cuñas C, pero dejándoles el espacio mínimamente suficiente que sea necesario para desenclavar posiblemente los elementos E en el momento en que están siendo tensados y después enclavarlos cuando son soltados por el gato;

3.

se estira el primer gato A tensor de un solo elemento (figura II) al filamento 1 y se tensa hasta el valor prescrito N1;

4.

se estira el segundo gato B de un solo elemento (figura II) sobre el filamento 2 y se tensa LO hasta que el valor N2 de la tensión mostrada por el gato B sea el mismo que el nuevo valor N1' indicado por el gato A. Resultará, por construcción, N2=N1', que es la misma tensión en los dos filamentos tensados;

5.

se fija el filamento 2 al anclaje (figura III), el gato B se aplica al filamento 3 y se pone en tensión hasta que el valor N3 de la tensión indicado por el gato B sea el mismo que el nuevo valor N2'; por construcción, N3=N2', esto es, la misma tensión en todos los filamentos tensados;

6.

el filamento 1 es retenido en el anclaje (figura IV), el gato A se aplica al filamento 4 y se pone en tensión hasta que el valor N4 de la tensión indicado por el gato A sea el mismo que el nuevo valor N3' presente en los filamentos 1, 2 y 3 e indicado por el gato B. Resultará, por construcción, N4=N3', que es la misma tensión en todos los cuatro filamentos tensados.

Esta operación puede seguir realizándose de la misma manera hasta que todos los elementos que comprende el cable son puestos en tensión, asegurando ello su uniforme tensado final en el mismo valor.

Cada elemento (1, 2, 3, 4) puede estar compuesto por varios elementos individuales.

Por el ejemplo descrito más arriba, debe quedar claro que los dos gatos tensores A y B son intercambiables y que ninguno de ellos es un elemento preferido para aplicar la invención. Por el contrario, la intercambiabilidad es una nueva cualidad especial que caracteriza la presente invención, dado que permite pasar indiferentemente de un elemento a otro y también volver a un elemento que ya ha sido anteriormente puesto en tensión, posibilitando ello que las dimensiones de los dispositivos tensores se mantengan en la proporción debida.

En el caso realmente insólito de que los elementos que forman el cable sean tan pocos que en cualquier caso un dispositivo tensor esté siempre adyacente al otro, y que esto sea un obstáculo para que los mismos se instalen al mismo tiempo, aún será posible efectuar toda la operación arriba descrita interponiendo entre la placa P y los dos gatos A y B dos elementos D inclinados en simetría (figura V), en lo que sigue denominados deflectores, los cuales, desviando ligeramente los ejes de estirado de los elementos que hay que poner bajo tensión, permitirían resolver posibles problemas de interferencia. La invención todavía sería aplicable si la desviación se obtuviera conformando o mecanizando adecuadamente la placa tensora calibrada.

Las posibilidades y variantes de aplicación de la invención y por consiguiente sus aspectos utilitarios, comprenden también:

1)

la posibilidad de montar el elemento espaciador P con una solución mecánica diferente a la indicada en la figura II, por ejemplo, pero sin limitación, con sistemas distanciadores a base de arandelas o tornillos;

2)

la posibilidad de substituir el elemento espaciador P, en el que los dispositivos enclavadores C para los elementos a tensar están encapsulados, por una base de tensado (una por cada dispositivo tensor), estando dicha base de tensado incluida o teniendo ventanas laterales, que sólo encapsule una, o un grupo de las mismas, a la vez y que, si fuera necesario, esté posiblemente acoplada a un deflector D. Esta solución resulta especialmente útil para apretar automáticamente, semiautomáticamente o manualmente la tuerca de enclavamiento de un sistema a base de tornillos, o con la ayuda de un deflector con el fin de superar los problemas de interferencia causados por las dimensiones de los gatos;

3)

la posibilidad de acoplar la base de tensado o elemento distanciador P con un dispositivo cuña, que resulta especialmente útil con los sistemas de cuña con elementos retenedores;

4)

la posibilidad de inclinar la base de tensado directamente sobre el anclaje T o encapsulando el anclaje sobre una superficie de soporte diferente;

5)

la posibilidad de emplear al mismo tiempo otros dispositivos tensores además de los dispositivos A y B que son estrictamente necesarios;

6)

la posibilidad de emplear dispositivos tensores A y B diferentes de los gatos, tales como dispositivos mecánicos, llaves dinamométricas u otro dispositivo que sea adecuado para aplicar la tensión;

7)

la posibilidad de medir el valor de la fuerza que se aplica al elemento mediante instrumentos de medición apropiados, que se aplican o acoplan a los dispositivos tensores A y B, a los elementos espaciadores P (bases tensoras, saliente o placa calibrada), a sus soportes o deflectores D;

8)

la posibilidad de instalar un dispositivo que detenga automáticamente la acción de tensado del segundo gato B cuando éste alcanza el mismo valor de la tensión que se ha aplicado por parte del gato A;

9)

el uso de la invención para nivelar el tensado de un conjunto de cables por medio de dos (o más) gatos multielementos (gatos que cogen y tensan al mismo tiempo todos los elementos que componen el cable), siendo comparables los cables individuales que forman el conjunto con el elemento individual que forma el cable. En la práctica, la aplicación de los gatos multielementos a un conjunto de cables corresponde a un "nivel más alto" del caso antes mencionado de los elementos (1, 2, 3, 4) compuestos por varios elementos individuales, mientras que el funcionamiento independiente de cada gato permanece no afectado.

La invención puede modificarse en diversos detalles prácticos de construcción, sin apartarse de su alcance tal como se define en las reivindicaciones que siguen.

Claims (15)

1. Proceso para poner en tensión un cable, comprendiendo dicho cable varios elementos como filamentos, de modo que se obtenga una misma tensión en los diversos elementos, realizándose la operación de tensado de los citados elementos que componen el cable aplicando las tensiones en una sucesión ordenada a los diversos elementos, caracterizado porque se emplean por lo menos dos dispositivos tensores que funcionan independientemente uno de otro, porque en todo momento hay siempre por lo menos uno de aquellos elementos en tensión, y porque el segundo elemento se tensa hasta que la tensión alcanza el valor del citado elemento en tensión.

2. Dispositivo para realizar el proceso de la reivindicación 1, que comprende por lo menos dos dispositivos tensores (A, B) para aplicar tensión que se aplican a dos elementos tales como filamentos y sucesivamente a los elementos individuales (1, 2, 3, 4) de tal manera que los dispositivos tensores (A, B) pueden moverse indiferentemente de un elemento a otro, caracterizado porque comprende además instrumentos de medida aplicados a o conectados con los dispositivos tensores (A, B) de tal manera que un primer dispositivo (A) sobre un primer elemento (1) efectúa el tensado a un valor prescrito (N1) y el segundo dispositivo (B) sobre un segundo elemento (2) efectúa el tensado a un valor (N2) que será el mismo que el nuevo valor (N1') indicado por el primer dispositivo tensor (A), y porque los dispositivos tensores operan independientemente uno de otro.

3. Dispositivo según la reivindicación 2, caracterizado porque comprende además dos elementos inclinados o deflectores (D) que soportan los dispositivos tensores (A, B) de tal manera que éstos tienen sus ejes de tensado ligeramente desviados.

4. Dispositivo como se reivindica en las reivindicaciones 2 ó 3, caracterizado porque comprende: un espaciador o placa calibrada (P) interpuesto entre los dispositivos tensores (A, B) y los elementos de cuña o dispositivos (C) de enclavamiento o desenclavamiento para los elementos que son puestos en tensión.

5. Dispositivo como se reivindica en la reivindicación 4, caracterizado porque el espaciador o placa calibrada (P) está configurado para obtener los ejes de tensado de los dispositivos (A, B) ligeramente desviados.

6. Dispositivo como se reivindica en la reivindicación 4, caracterizado porque el espaciador (P) consiste en un sistema de suplemento o de tornillo.

7. Dispositivo como se reivindica en la reivindicación 4, caracterizado porque comprende una placa calibrada (P) adaptada a cada dispositivo tensor (A, B) individual y apropiada para encapsular un dispositivo de enclavamiento (C) a la vez o bien un grupo de ellos.

8. Dispositivo como se reivindica en la reivindicación 7, caracterizado porque la placa (P) está acoplada a un deflector (D) para cada dispositivo tensor (A, B).

9. Dispositivo como se reivindica en la reivindicación 4, caracterizado porque el espaciador (P) es apropiado para ser acoplado a un dispositivo de cuña.

10. Dispositivo como se reivindica en la reivindicación 4, caracterizado porque el espaciador (P) se apoya directamente sobre un anclaje (T) de los elementos (1, 2, 3, 4) o se apoya sobre otra superficie de soporte, encapsulando así el anclaje (T).

11. Dispositivo según una o más reivindicaciones 4 a 10, caracterizado porque comprende instrumentos de medida para medir el valor de la fuerza que se ejerce sobre los elementos (1, 2, 3, 4), estando dichos instrumentos aplicados a o conectados con los espaciadores o placas calibradas (P) o con sus soportes o con los deflectores (D).

12. Dispositivo según una o más reivindicaciones 2 a 11, caracterizado porque comprende un dispositivo que es apropiado para detener el tensado por el segundo dispositivo tensor (B) al alcanzar el valor de la tensión ejercida por el primer dispositivo tensor (A).

13. Dispositivo según una o más reivindicaciones 2 a 12, caracterizado porque comprende dos o más dispositivos tensores (A, B).

14. Dispositivo según una o más reivindicaciones 2 a 13, caracterizado porque comprende dos o más dispositivos tensores multielementos, dichos dispositivos tensores están adaptados para poner bajo tensión simultáneamente cada cable individual de un conjunto de cables.

15. Dispositivo según una o más reivindicaciones 2 a 14, caracterizado porque los dispositivos tensores (A, B) son gatos, dispositivos mecánicos, llaves dinamométricas o dispositivos similares que son adecuados para ejercer tensión sobre los diversos elementos (1, 2, 3, 4).