ES2324397T3 - Dispositivo y procedimiento de fijacion entre un elemento de construccion y un cable de estructura y puente colgante que comprende tales dispositivos. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de fijación entre un elemento (40, 41) de construcción y un cable (1) de estructura, que comprende una carcasa (2; 16) rígida conectada al elemento de construcción y que rodea el cable, una estructura (3) de acuñamiento dispuesta entre el cable y la carcasa, y medios (4, 13, 14; 17, 18, 21, 22) de transmisión de esfuerzo dispuestos para ejercer un esfuerzo (F) de compresión longitudinal, paralelamente al cable, sobre la estructura de acuñamiento, estando presionada la estructura de acuñamiento contra el cable y la carcasa por la acción del esfuerzo de compresión longitudinal, con objeto de ofrecer una resistencia al movimiento de la carcasa y del elemento de construcción paralelamente al cable, caracterizado porque la estructura de acuñamiento comprende al menos un material deformable de elastómero.
Description
Dispositivo y procedimiento de fijación entre un
elemento de construcción y un cable de estructura y puente colgante
que comprende tales dispositivos.
La presente invención se refiere al campo de la
utilización de cables en las obras de construcción.
Se considera una aplicación cada vez que es
necesario sujetar un elemento de construcción con respecto a un
cable de estructura, o incluso el cable de estructura con respecto
al elemento de construcción, con objeto de evitar movimientos
relativos paralelamente a la dirección del cable.
El término "cable de estructura" tal como
se utiliza en el presente documento abarca igualmente un haz o
grupo de cables individuales sensiblemente paralelos entre sí,
pudiendo cada cable individual a su vez estar compuesto por uno o
varios cordones elementales. El cable, o los cables individuales,
pueden ser desnudos o envainados individualmente, o incluso
consistir en una mezcla de estos dos tipos. El cable puede estar
contenido eventualmente en su totalidad en una vaina de protección
externa rellena de un material adherente. En el caso de un cable
formado por un grupo de cables individuales, éstos pueden estar en
contacto directo entre sí, o estar separados entre sí.
La invención puede ponerse en práctica
especialmente en puentes colgantes que comprenden uno o varios
cables portantes que deben inmovilizarse con respecto a ciertos
elementos (coronaciones de pila...), y en los que deben sujetarse
algunos otros elementos (péndolas del tablero, partes solidarias del
tablero...).
La invención puede aplicarse también al campo
del pretensado, consistiendo el cable de estructura por tanto en
un cable tensado para ejercer esfuerzos de pretensado sobre una
obra de hormigón u otro, y al que pueden fijarse ciertos elementos
de la obra.
En la zona de fijación, la superficie de
contacto que el cable presenta en su entorno está normalmente
definida por generatrices esencialmente paralelas a la dirección
longitudinal. En estas condiciones, para impedir los movimientos
longitudinales relativos entre el cable y el elemento, se debe
ejercer sobre el cable un esfuerzo de apriete transversal con el
fin de obtener un rozamiento suficiente en la superficie de
contacto.
Este apriete puede obtenerse con ayuda de
espigas con efecto de cuña, especialmente para realizar los
anclajes del cable de estructura. En el caso actual de un cable de
torones múltiples, las espigas se instalan individualmente
alrededor de los torones, lo que implica que éstos puedan separarse
entre sí, condición que no siempre se cumple en la práctica.
Si no, el apriete se ejerce habitualmente con
ayuda de abrazaderas que comprenden dos coquillas (o más),
solicitadas entre sí por medio de pernos o similares. El interior
de las coquillas tiene una forma que se corresponde con la
superficie de contacto exterior del cable, eventualmente completada
por elementos de inserción de relleno.
Esta forma de proceder conduce a una transmisión
no homogénea de los esfuerzos de apriete sobre la sección del
cable de estructura, aunque sea posible luchar contra este
inconveniente mediante un relleno apropiado del interior de la
abrazadera (véase el documento
EP-A-0 789 110). Según la periferia
del cable, las zonas próximas a los intervalos que separan las
coquillas tienden a estar menos solicitadas que las otras. Esto
tiene como resultado, que para obtener un valor nominal de apriete,
se debe aplicar un exceso de apriete, de una manera indeseable para
la fiabilidad del dispositivo y el comportamiento correcto del
cable. A lo largo del cable, la abrazadera transmite un esfuerzo
máximo al nivel de los pernos, que debe por tanto multiplicarse si
la abrazadera es relativamente larga. Por otra parte, la aplicación
de los esfuerzos transversales de apriete sobre las coquillas
necesita que éstas tengan una estructura robusta y un espesor
acorde, lo que confiere una masa relativamente importante al
dispositivo de fijación.
En la patente alemana 869 977, se ha propuesto
la fijación de una péndola al cable portante de un puente colgante
añadiendo espigas con efecto de cuña en los dos extremos de una
abrazadera constituida por varias coquillas apretadas entre sí
mediante pernos. Esta fijación es totalmente relativa puesto que el
efecto de cuña se pierde en gran medida en caso de pérdida de
apriete de los pernos de ensamblaje de las coquillas debido a la
fluencia o a la fatiga. Además, la distribución de los esfuerzos de
apriete se controla mal en caso de reapriete de estos pernos. Por
otra parte, este dispositivo presenta los problemas de espacio
ocupado y de peso habitualmente planteados por este tipo de
abrazaderas.
Otro inconveniente de la abrazadera descrita en
la patente alemana 869 977 es que el apriete se realiza
desplazando las espigas una hacia la otra paralelamente al cable.
Esto tiene como resultado un rozamiento importante en la superficie
del cable, tanto más molesto cuanto que la cara interior de las
espigas debe ser rugosa para agarrar bien el cable. Esto ya es
problemático con cordones metálicos desnudos, y claramente
inaceptable cuando el cable o los cordones que lo constituyen están
revestidos por una vaina de material plástico.
La presente invención tiene como objeto proponer
un modo de fijación que reparta bien los esfuerzos transmitidos al
cable de estructura.
La invención propone por tanto, un dispositivo
de fijación entre un elemento de construcción y un cable de
estructura que comprende una carcasa rígida conectada al elemento
de construcción y que rodea el cable, una estructura de acuñamiento
que comprende al menos un material deformable de elastómero,
dispuesta entre el cable y la carcasa, y medios de transmisión de
esfuerzo dispuestos para ejercer un esfuerzo de compresión
longitudinal, paralelamente al cable, sobre la estructura de
acuñamiento. La estructura de acuñamiento se presiona contra el
cable y la carcasa por la acción del esfuerzo de compresión
longitudinal, con objeto de ofrecer una resistencia al movimiento
de la carcasa y del elemento de construcción paralelamente al
cable.
El cable se agarra por el rozamiento resultante
de las presiones de contacto ortogonales generadas por la
compresión longitudinal de la estructura contenida entre la carcasa
exterior rígida y el cable que la atraviesa.
Los medios de transmisión de esfuerzo permiten
controlar el comportamiento correcto de la fijación y el
posicionamiento preciso de la carcasa con respecto al cable. Un
esfuerzo mínimo de compresión podrá aplicarse antes del montaje
definitivo del dispositivo, o durante este montaje antes de la
puesta en carga.
La estructura de acuñamiento debe presentar
naturalmente una resistencia suficiente a la compresión y al
cizallamiento. Su desplazamiento longitudinal durante la aplicación
de la compresión se traduce por un apriete radial uniforme del
cable.
La transmisión homogénea de los esfuerzos a la
superficie de contacto entre la estructura de acuñamiento y el
cable se facilita debido a que la estructura de acuñamiento
experimenta una cierta deformación en el momento en que los medios
de transmisión de esfuerzo ejercen la compresión longitudinal
controlada.
Esta deformación se debe al carácter
intrínsecamente deformable de toda, o parte, de la estructura de
acuñamiento alojada entre la carcasa y el cable. Esta estructura
puede comprender un material elástico, un material granular, un
material fibroso, o incluso una mezcla de tales materiales, y puede
realizarse de una o varias piezas. Tiene la propiedad de dilatarse
en la o las direcciones ortogonales, a la o las direcciones de
compresión, o bien por el movimiento elástico intrínseco o bien por
el movimiento de las partículas individuales (fibrosas y/o
granulares) entre sí o con respecto a un ligante. La estructura
deformable presenta una resistencia al cizallamiento bastante
importante cuando está comprimida entre la carcasa y el cable, con
el fin de oponerse a los movimientos longitudinales
relativos
de éstos.
de éstos.
La carcasa sirve de apoyo para la estructura de
acuñamiento y de pieza de unión con el elemento que va a fijarse al
cable. Preferentemente es una pieza monobloque que rodea
completamente un tramo del cable, pero no es obligatorio. Una pieza
monobloque de este tipo es por ejemplo cilíndrica de base circular
o poligonal. Esta carcasa puede realizarse de metal o cualquier
otro material suficientemente rígido.
La compresión longitudinal se transmite a la
estructura de acuñamiento por medio de placas o de anillos u otras
piezas que se apoyan sobre las superficies de extremo de la
estructura de acuñamiento. La compresión puede aplicarse a un
extremo, estando el otro apoyado contra un tope solidario de la
carcasa, o a los dos extremos de la estructura de acuñamiento,
sobre la totalidad o sobre una parte solamente de la superficie
accesible.
Los medios de transmisión de esfuerzo pueden
comprender uno o varios elementos que se extienden paralelamente al
cable, tensados por medios de apriete para ejercer esfuerzo de
compresión longitudinal en los extremos de la estructura de
acuñamiento. Estos elementos de tensión (pernos, torones de
pretensado o cualquier otro elemento apropiado) pueden pasar a
través de la estructura de acuñamiento, o incluso alrededor de
ésta, a través de o por el exterior de la carcasa. Los medios de
transmisión de esfuerzo pueden incluso comprender una tuerca
roscada en una rosca solidaria de la carcasa y aplicada contra un
extremo de la estructura de acuñamiento.
Los medios de transmisión de esfuerzo pueden
también disponerse para transformar una componente longitudinal de
la carga ejercida sobre el cable por el elemento de construcción en
una compresión longitudinal de la estructura deformable.
Otros aspectos de la invención se refieren a un
procedimiento tal como se expone en la reivindicación 17 ó 18, que
utiliza un dispositivo del tipo indicado anteriormente para fijar
un elemento de construcción a un cable de estructura o, de manera
simétrica, un cable de estructura a un elemento de construcción, y
a un puente colgante tal como se expone en la reivindicación
19.
Otras particularidades y ventajas de la presente
invención se deducirán en la descripción posterior de ejemplos de
realización no limitativos, en referencia a los dibujos adjuntos,
en los que:
- la figura 1 es un esquema de principio, en
corte longitudinal, de un dispositivo de fijación según la
presente invención;
- las figuras 2 a 6 son esquemas en corte
transversal de diferentes modos de realización del dispositivo de
la figura 1;
- la figura 7 es un esquema en corte
longitudinal, según el plano VII-VII indicado en la
figura 8, de otro ejemplo de dispositivo de fijación según la
invención;
- la figura 8 es un esquema en corte transversal
de este dispositivo, según el plano VIII-VIII
indicado en la figura 7;
- las figuras 9 a 12 son esquemas en corte
longitudinal de otros ejemplos de dispositivos de fijación;
- la figura 13 es un esquema en alzado de otra
variante de realización;
- la figura 14 es una vista en corte
longitudinal de un dispositivo de fijación no reivindicado; y
- la figura 15 es un esquema de un puente
colgante según la invención.
Las figuras 1 y 2 muestran un dispositivo de
fijación instalado alrededor de un cable (1), o grupo de cables. El
elemento que va a fijarse se une, por medios apropiados no
representados, a una carcasa (2) cilíndrica.
Una estructura (3) de acuñamiento deformable que
tiene, en el ejemplo representado, la forma de un manguito de
elastómero, se coloca alrededor del cable (1) en el interior de la
carcasa (2) cilíndrica. Dos piezas (4) de apoyo, que pueden ser en
forma de casquillos, se aplican respectivamente en dos extremos de
la estructura (3) deformable, penetrando en el interior de la
carcasa (2) cilíndrica. Un esfuerzo (F) de compresión longitudinal
se ejerce sobre la estructura (3) deformable por medio de las dos
piezas (4) de apoyo. En el ejemplo representado, se aplica esfuerzo
(F) sobre cada una de las dos piezas (4) en los dos extremos de la
carcasa (2).
La estructura (3) deformable está alojada entre
el cable y la carcasa (2) con un cierto juego radial. Cuando se
solicita a compresión por el esfuerzo (F), se dilata de manera
radial de forma que resulta presionada hacia el interior contra el
cable (1) y hacia el exterior contra la carcasa (2) cilíndrica.
Proporciona por tanto un rozamiento entre el cable (1) y la carcasa
(2) a la que está sujeto el elemento que va a fijarse. Si el
esfuerzo (F) de compresión axial es suficiente, y si la estructura
(3) presenta una resistencia al cizallamiento apropiada, este
rozamiento permite realizar la fijación deseada, impidiendo los
movimientos longitudinales relativos entre el cable (1) y la
carcasa (2).
En el ejemplo de la figura 2, el cable (1) está
constituido por un conjunto de cordones (6) yuxtapuestos. Cada
cordón (6) puede a su vez estar compuesto por varios hilos
elementales. La estructura (3) deformable tiene una forma
complementaria del volumen situado entre la periferia del cable y
la cara interior de la carcasa (2). Esta forma puede obtenerse
moldeando la estructura (3) deformable, o incluso por deformación
de un manguito de elastómero de forma original cilíndrica.
En la variante de la figura 3, los cordones (6)
que constituyen el cable (1) no están yuxtapuestos, sino espaciados
entre sí. El material elastómero de la estructura (3) deformable se
encuentra también en los intervalos entre los cordones (6).
En la variante de la figura 4, el cable (1) está
constituido por un hilo metálico macizo, de sección cilíndrica. La
estructura (3) deformable puede por tanto tener simplemente la
forma de un manguito cilíndrico.
En el ejemplo de la figura 5, el cable (1) está
constituido por un torón compuesto de siete hilos (7) metálicos
retorcidos, protegidos por una vaina (8) de material plástico, con
un material (9) adherente, por ejemplo un elastómero, entre los
hilos (7) y la vaina (8). Un torón de este tipo se describe en la
solicitud de patente europea 0 855 471. El manguito (3) cilíndrico
deformable se apoya por tanto contra la vaina (8) del torón. El
rozamiento de este manguito (3) sobre la carcasa (2) y la vaina (8)
proporciona la fijación deseada, conjuntamente con la adherencia
del material (9) sobre los hilos (7) y la vaina (8).
En los ejemplos de las figuras 2 a 5, la carcasa
(2) es una pieza monobloque de forma general cilíndrica. La base de
esta forma cilíndrica es circular en los ejemplos representados,
pero debe observarse que podría ser diferente también,
especialmente poligonal. El hecho de que la carcasa (2) sea una
pieza monobloque le permite ser de constitución relativamente ligera
para una fijación resistente con una carga dada, especialmente más
ligera que si estuviera formada por ensamblaje de varias coquillas,
a la manera de las abrazaderas convencionales. En ciertas
configuraciones, la carcasa podría no obstante ser un ensamblaje de
varias piezas.
La variante de realización de la figura 6
muestra que la carcasa (2a) a la que está sujeto el elemento que
va a fijarse puede rodear el cable (1) sólo parcialmente. En el
ejemplo representado, el cable (1) está rodeado en aproximadamente
240º, lo que permite la colocación de la carcasa (2a) sin que sea
necesario ensartarla previamente sobre el cable (1), lo que puede
facilitar el montaje en ciertos casos. Los rebordes (2b) dirigidos
hacia el interior están situados en los extremos del perímetro de
la carcasa para garantizar el mantenimiento de la estructura
deformable entre el cable y la carcasa. La figura 6 muestra
igualmente que la estructura (3) deformable puede consistir en
varios elementos (3a, 3b) dispuestos alrededor del cable (1).
Las figuras 7 y 8 muestran una forma de
realización posible de los medios de transmisión de la compresión
longitudinal en el caso de un cable con una estructura del tipo
representado en la figura 3. En este ejemplo, la estructura (3)
deformable consiste en un bloque de material elastómero atravesado
por siete canales (11) cilíndricos de diámetro ligeramente
superior al diámetro de los siete cordones (6) que constituyen el
cable, y por otros tres canales (12) cilíndricos repartidos de
manera simétrica en la sección de la carcasa y destinados a alojar
tres vástagos (13) fileteados de diámetro ligeramente inferior. Los
vástagos (13) fileteados atraviesan orificios correspondientes
previstos en las piezas (4) de apoyo. Los vástagos (13) sobresalen
por los dos extremos de la carcasa (1), donde reciben tuercas (14).
El apriete de estas tuercas tensa los vástagos (13) de manera que
se ejerce la compresión longitudinal sobre la estructura (3)
deformable. Por el efecto de esta compresión, la estructura (3)
deformable se apoya sobre el interior de la carcasa (2) y aprieta
los cordones (6).
Como variante, los vástagos (13) fileteados
podrían pasar por el exterior de la estructura (3) deformable, a
través de la pared de la carcasa (2) o por el exterior de ésta.
Estos vástagos podrían sustituirse incluso por otros elementos que
trabajan a tracción, como por ejemplo torones de pretensado
anclados en sus extremos mediante chavetas cónicas.
En la realización ventajosa de la figura 9, la
estructura de acuñamiento deformable comprende varios (tres en el
ejemplo representado) tramos de material (3c, 3d, 3e) deformable
dispuestos sucesivamente a lo largo del cable (1). Los tramos de
extremos (3c, 3e) están solicitados a compresión por las piezas (4)
de apoyo, mientras que se colocan elementos (15) de inserción
rígidos entre los tramos adyacentes. Estos elementos (15) de
inserción se extienden de manera radial entre el cable y la
carcasa. Pueden especialmente tener forma de anillos. Su función es
limitar la fluencia del material deformable de la estructura de
acuñamiento desde el lado del cable (1) donde se aplican las cargas
transversales hacia el lado opuesto. Proporcionan un apoyo para el
cable (1) si se produce tal fluencia, y una vez que se realiza este
apoyo, la fluencia cesa puesto que el material deformable casi ya
no está solicitado de manera transversal. Ventajosamente, los
elementos (15) de inserción y las piezas (4) de apoyo presentan
juegos radiales con respecto al cable (1), ajustados para que éste
siga un radio de curvatura constante o sensiblemente constante
cuando se apoya sobre estos elementos de inserción, con el fin de
minimizar las curvaturas no deseables.
En el modo de realización de la figura 10, se
aplica esfuerzo de compresión longitudinal sobre un lado solamente
de la carcasa (16). En el otro extremo de la carcasa, la estructura
(3) deformable se retiene mediante una parte solidaria de la
carcasa (16), tal como por ejemplo un reborde (17) dirigido hacia
el interior. En el lado donde se aplica el apriete, la pieza (18)
de apoyo, en forma de casquillo que se apoya sobre la estructura
(3) deformable, presenta un reborde (19) dirigido hacia el exterior
y dotado de orificios que alojan pernos (21) fijados a la carcasa.
El apriete de las tuercas (22) en los pernos (21) permite por
tanto comprimir la estructura 3 entre el reborde (17) y el
casquillo (18) de apoyo.
El dispositivo de fijación representado en la
figura 10 comprende un elemento de regulación que penetra en el
interior de la carcasa (16) de manera transversal a la dirección
del cable. Este elemento consiste en un tornillo (23) que se puede
hacer penetrar con mayor o menor profundidad en la carcasa (16)
para hacer variar el volumen disponible para la estructura (3)
deformable, lo que permite hacer variar el apriete
proporcionado.
En el ejemplo de la figura 10, el cable (1)
consiste, como se indica con referencia a la figura 5, en uno o
varios torones protegidos mediante una vaina (8) individual de
material plástico, por ejemplo de polietileno de alta densidad
(PEHD), y la estructura (3) deformable es de elastómero, por
ejemplo de neopreno. Una capa (24) rígida intermedia se dispone
entre la estructura (3) deformable y la vaina (8) del cable, para
tener en cuenta el bajo coeficiente de rozamiento entre el PEHD y
el neopreno. Esta capa (24) puede ser especialmente de PEHD, siendo
mejor el coeficiente de rozamiento PEHD/PEHD. En su cara exterior,
es decir, en la dirección de la estructura (3) deformable, la capa
(24) intermedia presenta relieves transversales a la dirección del
cable, tales como estrías (25), con el fin de aumentar el
rozamiento.
La figura 11 muestra una variante de la
realización según la figura 10, en la que la capa (26) rígida
intermedia se termina, por el lado del reborde (17) interno de la
carcasa (16), mediante un reborde (26a) externo. Los rebordes (17 y
26a) están a tope axial uno sobre el otro, y la estructura (3)
deformable se comprime longitudinalmente entre el reborde (26a) y
el casquillo (18) de apoyo que solicita en la dirección de dichos
rebordes el extremo de la estructura de acuñamiento opuesto al que
se apoya contra el reborde (26a). Esto garantiza el apriete radial
entre la carcasa (3) y la capa (26) intermedia, transmitiendo esta
última el apriete al cable (1). En esta variante, la única
superficie de contacto que trabaja en rozamiento es la que se
encuentra entre la capa (26) y el cable (1), lo que permite
eliminar cualquier problema de deslizamiento que podría sobrevenir
en la superficie del material deformable.
Las figuras 12 y 13 muestran realizaciones en
las que el esfuerzo de compresión longitudinal aplicado a la
estructura deformable es el resultado de una transformación de la
componente longitudinal de la carga (C) ejercida sobre el cable por
el elemento que va a fijarse. En los dos ejemplos representados, el
cable (1) está en posición inclinada, y la carga (C) está dirigida
verticalmente.
En el ejemplo de la figura 12, un tope (27)
anular está fijado sobre el cable (1), ejerciendo un apriete
moderado sobre éste. El extremo inferior de la estructura (3)
deformable se apoya sobre este tope (27), y su extremo superior
sobre un reborde (28) interior solidario de la carcasa (29). La
carga (C) transmitida a la carcasa (29) por el elemento que va a
fijarse tiene una componente (C_{L}) longitudinal dirigida desde
el extremo superior hacia el extremo inferior de la estructura
deformable. Esta componente (C_{L}) solicita el reborde (28)
hacia la estructura (3) deformable, que se encuentra comprimida
entre el tope (27) y el reborde (28). Debe observarse que la
resistencia al deslizamiento que ofrece el dispositivo es más
importante que la proporcionada por el único tope (27) fijado al
cable.
En el caso de la figura 13, el elemento (31) que
va a fijarse se sujeta a una palanca (32) articulada en su extremo
opuesto sobre un soporte (33) solidario de la carcasa (34), siendo
el eje (A) de articulación horizontal y perpendicular al cable (1).
Una zona intermedia de la palanca (32) se aplica contra una pieza
(35) de apoyo que penetra en la carcasa (34) donde ejerce el
esfuerzo de compresión longitudinal en un extremo de la estructura
deformable, cuyo extremo opuesto hace tope contra un reborde (36)
solidario de la carcasa (34), como lo muestra el recorte de la
carcasa en la figura. Esta disposición transmite la componente
(C_{L}) longitudinal de la carga a la estructura (3) deformable,
con una amplificación que depende de las dimensiones de la palanca
(32).
En el dispositivo de fijación representado en la
figura 14, que no se refiere directamente a la presente invención,
la carcasa (50), de forma general cilíndrica, está atravesada por
un orificio (51) troncocónico axial. En el caso de una abrazadera
de enganche de péndola, se suelda una nervadura (52) en el
exterior de la carcasa (50) cilíndrica para alojar una horquilla
fijada al extremo superior de la péndola.
La carcasa (50) cilíndrica comprende además dos
roscas (53, 54) interiores a ambos lados del orificio (51)
troncocónico. La rosca (53) está formada en la periferia de una
cavidad (55) cilíndrica formada por encima del orificio (51)
troncocónico (hacia la izquierda de la figura 13). Este orificio
(55) aloja el extremo inferior de un elemento (56) de vaina, dotado
de un resalte (57) radial. Una tuerca (58) roscada exteriormente
se apoya contra el resalte (57) y actúa conjuntamente con la rosca
(53) para empalmar el elemento (56) de vaina a la carcasa (50).
La rosca (54) está formada en la periferia de
otra cavidad (60) cilíndrica formada por debajo del orificio (51)
troncocónico. Esta rosca (54) recibe una rosca (61) exterior
complementaria formada en un extremo superior de otro tramo de
vaina (62) con objeto de empalmar ese tramo de vaina (62) a la
carcasa (50).
Los tramos de vaina (56, 62) se extienden entre
dos abrazaderas consecutivas sobre el cable portante. Los tramos
(62) de vaina empalmados en los lados inferiores de las carcasas
(50) tienen un diámetro ligeramente superior al de los tramos de
vaina (56) empalmados en los lados superiores de las carcasas.
Estos dos tramos de vaina (56, 62) se solapan una determinada
longitud en el intervalo que separa dos abrazaderas. Este
solapamiento telescópico permite acortar la vaina entre las
abrazaderas para facilitar el montaje, y permite dilataciones
diferenciales entre los materiales.
Se realiza así una vaina protectora del cable
portante que se empalma de modo continuo al nivel de las
abrazaderas, lo que garantiza una protección fiable y una buena
estética de conjunto. Se obtiene otra ventaja cuando se solicita
que sea posible inyectar aire seco en la vaina de un cable portante
de puente colgante con objeto de eliminar la humedad: la
realización de la figura 14 permite conseguir fácilmente la
estanqueidad requerida al nivel de los enganches de péndolas al
tiempo que se deja circular el aire, aunque esto plantea serias
dificultades con las abrazaderas anteriores constituidas por
empernado de varias coquillas.
El orificio (51) troncocónico de la carcasa (50)
aloja una espiga (64) troncocónica complementaria que realiza el
acuñamiento entre el cable y la carcasa. Como es habitual, la
espiga (64) puede estar constituida de varios sectores angulares
distintos, por ejemplo, de tres. Hacia el lado inferior de la
carcasa (50), que corresponde con el extremo de mayor diámetro del
orificio y de la espiga troncocónicos, la espiga (64) es solicitada
por una tuerca (65) dotada de una rosca exterior que actúa
conjuntamente con la rosca (54).
Antes del enganche de la péndola en la placa
(52), la tuerca (65) se rosca en la cavidad (60) con el fin de
hacer penetrar la espiga (64) hacia el extremo superior del menor
diámetro del orificio (51) troncocónico. La espiga (64) se
encuentra así comprimida longitudinalmente entre su superficie de
contacto troncocónica con la carcasa (50) y su extremo anterior
solicitado por la tuerca (65).
En el momento en el que se ejerce este apriete,
la espiga (64) experimenta una compresión longitudinal, controlada
por el apriete de la tuerca (65), que se traduce en un apriete
transversal del cable (1). Al ejercer este apriete, se puede
solidarizar con anterioridad la carcasa sobre el cable (o el cable
en la carcasa), después colocar el conjunto al tiempo que se
conserva el posicionamiento de los componentes. Cuando la carga se
transmite a continuación por el enganche de las péndolas, el
esfuerzo de compresión longitudinal aumenta debido a la carga
transmitida por la carcasa (50) (hacia la derecha en la figura 14),
y el posicionamiento no se modifica.
Además, el dispositivo de fijación según la
figura 14 siempre está en condición de seguridad, debido al
funcionamiento de autoacuñamiento incluido en los casos en los que
se podría producir un ligero movimiento hacia arriba de la péndola.
El montaje es igualmente de autoacuñamiento en caso de sobrecarga
accidental sobre la péndola.
La tuerca (65) de transmisión de esfuerzo se
aprieta por medio de una herramienta apropiada, tal como una llave
para tuercas, con un par predefinido con el fin de garantizar un
apriete suficiente entre el cable (1) y la carcasa (50).
En el caso de un cable multitorones, la eficacia
del apriete puede aumentarse llenando los huecos entre los torones
por medio de elementos de inserción curvilíneos de material plástico
(véase el documento EP-A-0 789
110). Para aumentar el coeficiente de rozamiento entre los torones,
y/o entre los torones y la espiga, se puede además colocar un
tejido de fibras de vidrio alrededor de los torones.
Para limitar la fluencia de la espiga (64)
troncocónica, ésta puede realizarse de material plástico, por
ejemplo de PEHD o de poliamida, y el volumen que ocupa está
confinado.
Una vez que se ha ejercido el apriete controlado
con la tuerca (65), se actúa con objeto de evitar las fluencias
suplementarias del material de la espiga (64). Para ello, se
confina tanto como sea posible la espiga en su alojamiento
troncocónico. Se puede utilizar especialmente un calzo (66),
representado en la parte superior de la figura 14, que se aplica
contra el extremo de sección más pequeña de la espiga (64) después
del apriete, con el fin de obturar este extremo y prevenir el
exceso de fluencia del material de la espiga. En el lado opuesto,
la tuerca (65) tiene una configuración adecuada para evitar también
la fluencia del material de la espiga.
Para ensamblar la estructura portante de un
puente colgante realizado con la ayuda de dispositivos de fijación
según la figura 14, se procede según lo siguiente:
- se cortan los tramos de vaina (56, 62), y se
sueldan en sus extremos las piezas de empalme que comprenden los
rebordes (57) y las roscas (61);
- se cortan los torones que constituyen el cable
(1) a la longitud exacta;
- se marca de manera precisa en los torones la
posición de cada carcasa (50) para el enganche de las péndolas (41)
y/o la colocación en la coronación de las pilas (40);
- se ensartan alrededor del cable los tramos de
vaina (56, 62), las tuercas (58, 65), las espigas (64), las
carcasas (50) y los calzos (66) opcionales, en el orden apropiado
desde un extremo del cable o los dos;
- se lleva cada carcasa (50) al emplazamiento
especificado en el cable y tras haber introducido la espiga (64) en
su orificio (51), se hace penetrar aplicando el apriete requerido
por medio de la tuerca (65);
- tras haber apretado la tuerca (65), se
introduce el extremo del elemento (56) de vaina y el calzo (66)
opcional en la cavidad (55), y se empalma este elemento (56) de
vaina a la carcasa (50) por medio de la tuerca (58); en el lado
opuesto de la carcasa (50), se introduce igualmente el elemento
(62) de vaina atornillando su extremo (61) roscado en la cavidad
(60);
- después de haber colocado todas las carcasas
de esta manera, se instala el cable en posición sobre las pilas, y
se procede a los anclajes de los extremos de los torones y después
al enganche de las péndolas.
Gracias al dispositivo de fijación utilizado,
esta forma de proceder permite un ensamblaje preciso y fiable de
la estructura portante.
Debe observarse que la misma forma de proceder
proporciona ventajas similares de fiabilidad y de precisión cuando
se utiliza un dispositivo según una de las figuras 1 a 11, en el
que se emplea una estructura de acuñamiento deformable en lugar de
una espiga troncocónica.
Se realiza además un conjunto relativamente
estético gracias a la continuidad de empalme de los tramos de vaina
(56, 62). Debe observarse no obstante que esta vaina (56, 62)
protectora es opcional. En otra realización, especialmente
conveniente en el caso de una prefabricación total, los tramos de
vaina se extienden de una pieza de una abrazadera a otra, lo que
mejora la estanqueidad.
La figura 15 ilustra esquemáticamente un puente
colgante con uno o varios cables (1) portantes equipados con
dispositivos de fijación según la invención. El cable (1) portante
está anclado en los dos extremos del puente, y pasa sobre las pilas
(40). Se enganchan péndolas (41) en el cable portante para
sostener el tablero (42) del puente. Las péndolas (41) están
fijadas al cable portante en sus extremos superiores que están
sujetos a carcasas (43) que forman parte de dispositivos de
fijación del tipo descrito anteriormente. Estos dispositivos
impiden que las péndolas (41) verticales se deslicen a lo largo del
cable por el efecto de la componente paralela al cable de la carga
ejercida verticalmente por el tablero (42). En el caso de un puente
colgante sin péndolas, el elemento de construcción conectado a la
carcasa (43) puede ser directamente una parte solidaria del
tablero.
El cable (1) portante se desvía al nivel de la
coronación de las pilas (40), donde el esfuerzo de tracción puede
ser disimétrico. Puede entonces tenerse que bloquear el cable para
evitar que se deslice con respecto a las pilas. Para ello, se
instalan en la parte superior de las pilas (40), carcasas (44) que
rodean el cable (1) para bloquear éste con respecto a las pilas tal
como se describió anteriormente.
\vskip1.000000\baselineskip
Esta lista de referencias citadas por el
solicitante se dirige únicamente a ayudar al lector y no forma
parte del documento de patente europea. Incluso si se ha procurado
el mayor cuidado en su concepción, no se pueden excluir errores u
omisiones y el OEB declina toda responsabilidad a este
respecto.
- \bullet EP 0789110 A (0009)(0054)
- \bullet EP 0855471 A (0031)
\bullet DE 869977 (0010)(0011)
Claims (20)
1. Dispositivo de fijación entre un elemento
(40, 41) de construcción y un cable (1) de estructura, que
comprende una carcasa (2; 16) rígida conectada al elemento de
construcción y que rodea el cable, una estructura (3) de
acuñamiento dispuesta entre el cable y la carcasa, y medios (4, 13,
14; 17, 18, 21, 22) de transmisión de esfuerzo dispuestos para
ejercer un esfuerzo (F) de compresión longitudinal, paralelamente
al cable, sobre la estructura de acuñamiento, estando presionada la
estructura de acuñamiento contra el cable y la carcasa por la
acción del esfuerzo de compresión longitudinal, con objeto de
ofrecer una resistencia al movimiento de la carcasa y del elemento
de construcción paralelamente al cable, caracterizado porque
la estructura de acuñamiento comprende al menos un material
deformable de elastómero.
2. Dispositivo según la reivindicación 1, en el
que la estructura (3) de acuñamiento comprende un material elástico,
un material granular y/o un material fibroso.
3. Dispositivo según la reivindicación 1 ó 2,
en el que la estructura de acuñamiento comprende varios tramos de
material (3c, 3d, 3e) deformable dispuestos a lo largo de la
dirección longitudinal y separados por elementos (15) de inserción
que se extienden radialmente entre el cable (1) y la carcasa
(2).
4. Dispositivo según la reivindicación 3, en el
que los elementos (15) de inserción presentan un juego radial con
respecto al cable (1), ajustado para que el cable siga un radio de
curvatura sensiblemente constante cuando se apoya sobre dichos
elementos de inserción.
5. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, que comprende al menos un elemento (23) de
regulación que penetra en el interior de la carcasa (16)
transversalmente a la dirección del cable, para restringir de
manera regulable el volumen disponible para el material deformable
de la estructura (3) de acuñamiento.
6. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5, en el que los medios de transmisión de
esfuerzo comprenden al menos un elemento (13; 21) que se extiende
paralelamente al cable (1), tensado por medios (14; 22) de apriete
para ejercer esfuerzo de compresión longitudinal en los extremos de
la estructura (3) de acuñamiento.
7. Dispositivo según la reivindicación 6, en el
que dicho elemento (13) pasa a través de la estructura (3) de
acuñamiento.
8. Dispositivo según la reivindicación 6, en el
que dicho elemento pasa alrededor de la estructura (3) de
acuñamiento, a través de o por el exterior de la carcasa (2).
9. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5, en el que los medios de transmisión de
esfuerzo comprenden al menos una tuerca (65) roscada en una rosca
(54) solidaria de la carcasa (50) y aplicada contra un extremo de
la estructura (64) de acuñamiento.
10. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5, en el que los medios (27, 28; 32, 35, 36)
de transmisión de esfuerzo están dispuestos para transformar una
componente (C_{L}) longitudinal de la carga ejercida sobre el
cable (1) por el elemento de construcción en una compresión
longitudinal de la estructura (3) de acuñamiento.
11. Dispositivo según la reivindicación 10, en
el que los medios de transmisión de esfuerzo comprenden un tope
(27) fijado al cable, contra el que un primer extremo de la
estructura (3) de acuñamiento se apoya, y una parte (28) solidaria
de la carcasa (29) que se apoya contra un segundo extremo de la
estructura de acuñamiento opuesta al primer extremo, estando
dirigida la componente (C_{L}) longitudinal de la carga ejercida
sobre el cable por el elemento de construcción del segundo extremo
hacia el primer extremo.
12. Dispositivo según la reivindicación 10, en
el que la carcasa (34) presenta un reborde (35) interno contra el
que se apoya un primer extremo de la estructura (3) de acuñamiento,
y en el que los medios de transmisión de esfuerzo comprenden una
palanca (32) articulada sobre una parte (33) solidaria de la
carcasa, por medio de la cual el elemento (31) de construcción se
conecta a la carcasa, y un elemento (35) de transmisión que se
apoya contra un segundo extremo de la estructura de acuñamiento
opuesto al primer extremo y sobre el que una parte de la palanca
aplica esfuerzo de compresión longitudinal en respuesta a la carga
ejercida por el elemento de construcción.
13. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 12, en el que un tejido de fibras de vidrio se
interpone entre el cable (1) y la estructura de acuñamiento y/o
entre los torones que constituyen el cable.
14. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 13, en el que el cable (1) está protegido
mediante al menos una vaina (8) de material plástico, y en el que
una capa (24, 26) rígida intermedia está dispuesta entre la
estructura (3) de acuñamiento y la vaina del cable.
15. Dispositivo según la reivindicación 14, en
el que la estructura (3) de acuñamiento es deformable, y en el que
la capa (24) intermedia presenta, hacia la estructura (3) de
acuñamiento deformable, relieves (25) transversales a la dirección
del cable (1).
16. Dispositivo según la reivindicación 14, en
el que la capa (26) rígida intermedia está dotada de un reborde
(26a) radial externo contra el que se aplica un primer extremo de
la estructura (3) de acuñamiento, en el que dicho reborde de la
capa rígida intermedia está en tope axial contra un reborde (17)
radial interno de la carcasa (16), y en el que los medios de
transmisión de esfuerzo comprenden medios (18, 19, 21, 22) para
comprimir la estructura de acuñamiento solicitando en la dirección
de dichos rebordes un segundo extremo de la estructura de
acuñamiento opuesto al primer extremo.
17. Procedimiento de fijación de un elemento
(41) de construcción a un cable (1) de estructura, en el que se
dispone alrededor del cable una carcasa (2; 16) rígida destinada a
transmitir al cable una carga del elemento de construcción, se
coloca entre el cable y la carcasa una estructura (3) de
acuñamiento que comprende al menos un material deformable de
elastómero, y se comprime la estructura de acuñamiento
longitudinalmente, de manera paralela al cable, antes de aplicar la
carga del elemento de construcción, con el fin de que la
estructura de acuñamiento se presione contra el cable y la carcasa
con objeto de ofrecer una resistencia al movimiento de la carcasa y
del elemento de construcción paralelamente al cable.
18. Procedimiento de fijación de un cable (1) de
estructura a un elemento (40) de construcción, en el que se
dispone alrededor del cable una carcasa (2; 16) rígida destinada a
aplicar al elemento de construcción una carga transmitida por el
cable, se coloca entre el cable y la carcasa una estructura (3) de
acuñamiento que comprende al menos un material deformable de
elastómero, y se comprime la estructura de acuñamiento
longitudinalmente, paralelamente al cable, antes de aplicar la
carga, con el fin de que la estructura de acuñamiento se presione
contra el cable y la carcasa con objeto de ofrecer una resistencia
al movimiento del cable con respecto a la carcasa y al elemento de
construcción.
19. Puente colgante, que comprende al menos un
cable (1) portante y elementos de construcción para sostener un
tablero del puente, siendo algunos al menos de los elementos (40,
41) de construcción fijos con respecto al cable portante por medio
de dispositivos según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a
16.
20. Puente colgante según la reivindicación 19,
en el que los elementos de construcción fijos con respecto al
cable (1) portante por medio de dichos dispositivos comprenden
coronaciones de pilas (40) del puente en los que el cable portante
se desvía, y/o péndolas (41) conectadas al tablero del puente, y/o
partes del tablero del puente.
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