PT99279A

PT99279A - Processo de construcao de obras de arte compreendendo uma abobada e elementos pre-fabricados para a execucao deste processo

Info

Publication number: PT99279A
Application number: PT9927991A
Authority: PT
Inventors: Alberto Ferreira
Original assignee: Pref En Beton Et Mat Pour L Ag
Priority date: 1990-10-19
Filing date: 1991-10-18
Publication date: 1993-11-30
Also published as: AU8743391A; FR2668183A1; WO1992007144A1

Description

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MEMÓRIA DESCRITIVA

O presente invento refere-se a um processo de construção de obras de artef compreendendo uma abóbada, que servem geralmente para delimitar uma conduta para a passagem de um curso de água, de diversos efluentes, ou de uma via de circulação para peões, ou para veículos ligeiros, ou ainda para constituir uma galeria técnica. Refere-se igualmente aos elementos pré-fabricados que permitem a realização deste processo.

Este género de obras é actual e frequentemente realizado por cofragem e vazamento de betão no local, o que é complexo e demorado de realizar.

Para remediar estes inconvenientes, é conhecida a realização destas obras através de elementos pré-fabricados montados uns nos outros, para formarem troços das obras, colocados topo-a-topo, e ligados entre si para constituírem a própria obra.

Por vezes estas obras têm de suportar constrangimentos consideráveis e repetidos, provocados quer pelo peso dos materiais de aterro que as cobrem, ou pela passagem de veículos numa via de circulação que as mesmas suportam, quer pelos diversos abatimentos ou movimentos de terreno. Daí pode resultar, por pequeno que seja o comprimento determinado da obra, um deslocamento das troços entre si e uma fadiga prematura dos pontos de montagem dos diferentes elementos, podendo levar ao aparecimento de fendas, que podem ser prejudiciais à solidez da obra ao longo do tempo e, em qualquer caso, ao seu aspecto visual.

Por outro lado, a patente GB 1 188 280 dá a conhecer a constituição de obras de arte através de elementos de abóbada, chamadas "aduelas", correspondendo cada um a um segmento da parede abobadada da obra. A montagem destes elementos requer o emprego de modelos complexos apropriados, e de materiais de aterro para suportar estes elementos. Esta montagem é pois frequentemente complexa de realizar. Por outro lado, apesar das

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faces de apoio de dois elementos consecutivos apresentarem perfis de montagem complementares encaixando-se entre si, de modo a assegurar uma certa ligação entre os elementos, a resistência ao longo do tempo desta ligação aos constrangimentos acima referidos é, pelo menos, indeterminada. 0 presente invento tem como objectivo remediar estes inconvenientes, fornecendo um processo de construção de obras de arte, compreendendo uma abóbada, particularmente simples e rápida de realizar e permitindo a construção de obras perfeitamente resistentes, ao longo do tempo, aos constrangimentos que podem vir a suportar.

Com esta finalidade, o processo em referência no qual, de maneira conhecida, se utilizam elementos pré-fabriçados aptos a serem montados entre si, para constituírem troços de obra, eles próprios destinados a serem colocados topo-a-topo, e a serem montados para constituírem a própria obra, consiste na aplicação de aduelas, correspondendo cada uma delas a um segmento da parede abobadada da obra, na colocação das aduelas na parede de um modelo apropriado, reproduzindo a curvatura da abóbada, na disposição de cabos ao longo da parede abobadada perpendicularmente ao eixo longitudinal da obra, na fixação, pelo menos, de uma das extremidades destes cabos nas ou próxima das extremidades inferiores da dita parede abobadada, e no esticamento dos cabos de modo a exercer um aperto radial das aduelas.

Este processo permite construir obras de arte de modo simples, rápido e sem utilizar modelos complexos, nem material de aterro para sustentar os elementos. Por outro lado, a parede abobadada obtida é particularmente rígida e apta a resistir a constrangimentos consideráveis e repetidos, mesmo com o emprego de aduelas relativamente ligeiras e com pouca espessura. O processo compreende, de preferência, a realização de duas sapatas de apoio, independentes uma da outra, suportando cada uma uma das extremidades inferiores da parede abobadada. Estas

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sapatas evitam o corte longo do pavimento, o que implica o vazamento de um revestimento de protecção e a necessidade, quando a obra atravessa um curso de água, de secar ou desviar o dito curso de água. Os cabos podem ser ancorados nestas sapatas a fim de assegurarem a montagem da parede abobadada nas sapatas. Vantajosamente, os elementos empregues para a realização das sapatas compreendem várias condutas dispostas longitudinalmente, e em frente umas das outras quando os elementos estão alinhados, e os cabos destinam-se a ser encaixados através destas condutas, sendo os cabos fixados aos elementos de extremidade de cada sapata, e podendo ser postos sob tensão, às sapatas assim constituídas rigidificam longitudinalmente a obra, de modo a impedir qualquer deslocamento dos troços de obra entre si.

De maneira análoga, cada uma das aduelas compreende várias condutas dispostas longitudinalmente e ficando umas em frente das outras, quando os troços da obra estão alinhados, e cabos que se destinam a encaixar através destas condutas e a serem fixados aos elementos de extremidade de cada troço, podendo estes cabos serem postos sob tensão. 0 invento refere-se igualmente a elementos pré-fabricados que permitem a realização do processo.

As aduelas podem compreender gargantas dispostas na sua parede exterior, ou condutas internas para receberem os cabos transversais perpendiculares ao eixo longitudinal da obra. 0 facto de se fazer passar os cabos no interior das aduelas assegura uma perfeita ligação entre elas. Na medida em que são previstos os cabos longitudinais de rigidificação, as aduelas compreendem condutas internas longitudinais, nas quais estes cabos se destinam a serem encaixados depois de serem esticados.

Por outro lado, as aduelas compreendem, de preferência, perfis de reunião complementares, dispostos na sua face de apoio, bem como nervuras exteriores de reforço aumentando as suas superfícies de apoio, para uma melhor ligação entre si. De acordo com uma outra possibilidade, as aduelas compreendem ferros de

73 262 OJ/SC espera formando voltas próximas umas das outras, ou entrecruzando-se, guando as aduelas são colocadas no modelo, sendo os elementos metálicos longitudinais destinados a encaixarem-se no interior das voltas de modo a ligá-las entre si para constituírem um enchavetamento em seguida embutido no betão vazado.

Os elementos destinados a constituírem as sapatas compreendem condutas longitudinais, nas quais os cabos podem ser encaixados e esticados. Por outro lado, a face superior destas sapatas pode receber, ao longo do seu bordo virado para o interior da obra, carris nos quais desliza um carro suportando o modelo. O deslocamento deste modelo é assim particularmente fácil de realizar.

De qualquer modo, o invento será melhor compreendido com a ajuda da descrição que se segue, com referência ao desenho esquemático anexo, representando a título de exemplo não limitativo, uma forma de realização preferida de uma obra de arte, obtida de acordo com o processo a que ela se refere. A Fig. 1 é uma vista em perspectiva; as Figs. 2 e 3 são vistas de topo durante duas fases diferentes da sua construção; a Fig. 4 é uma vista em corte pela linha IV-IV da fig. 1; a Fig. 5 é uma vista em corte pela linha V-V da fig. 1; as Figs. 6 e 7 são vistas de topo de acordo com duas variantes de realização; e as Figs. 8 a 11 são vistas em escala ampliada de variantes de realização de alguns dos seus elementos constitutivos. A Fig. 1 representa uma obra de arte 2 compreendendo uma abóbada e servindo, geralmente, para delimitar tuna conduta 3 para -6- OJ/SC a passagem de um curso de água, de diversos efluentes, ou de uma via de circulação de peões, ou destinada a veículos ligeiros, ou servindo para constituir uma galeria técnica. A obra 2 é constituída por meio de elementos pré-fabriçados, aptos a serem montados entre si para constituírem troços de obra, sendo eles próprios destinados a serem dispostos topo-a-topo, e a serem montados para constituírem a própria obra 2.

Entre estes elementos, alguns, 4a, servem para constituir duas sapatas de apoio 4, independentes uma da outra, suportando cada uma delas uma das extremidades inferiores da parede abobadada 5. Os elementos 4a compreendem várias condutas 6, dispostas longitudinalmente e em frente umas das outras, guando os elementos 4a estão alinhados, destinados a receberem os cabos 7 encaixados através de si, estando estes cabos 7 fixados aos elementos 4a da extremidade de cada sapata 4, e podendo ser postos sob tensão. Esta fixação pode, por exemplo, ser realizada, numa das extremidades de cada cabo 7, através de um terminal solidário com esta extremidade, com secção superior à da conduta 6, apoiando-se contra um ressalto disposto na parede do elemento 4a de extremidade. A colocação sob tensão pode, quanto a ela, ser realizada por meio de tirante podendo, por exemplo, ser constituído por uma haste filetada coaxial e solidária ao cabo, no qual é encaixada uma anilha com diâmetro superior ao da conduta, e na qual é enroscada uma porca de aperto. A parede 5 é constituída, por um lado, através de aduelas longitudinais 5a, correspondendo cada uma delas a um segmento do seu comprimento, e por outro lado, por um elemento 8, formando um fecho de abóbada.

Por outro lado, os cabos 10 estão dispostos ao longo da face exterior da parede abobadada 5, perpendicularmente ao eixo longitudinal da obra 2. As extremidades de cada um destes cabos 10 estão fixadas às sapatas 4 na proximidade das extremidades inferiores da dita parede abobadada 5 e cada um destes cabos 10 está equipado com um dispositivo para a sua colocação sob tensão,

73 262 OJ/SC -7- tal como um tirante ou um esticador. A fig. 5 represenrá um "dos pontos de fixação de cada cabo 10. A extremidade do cabo 10 inclui um terminal 11, compreendendo uma parede 11a com forma troncónica, apoiada num ressalto cónico 12 disposto na parede delimitando uma perfuração 13 oca no elemento 4a, servindo esta perfuração 13 para o encaixe do cabo 10 e do terminal 11 através do elemento 4a.

Tal como o mostram as figs. 2 e 3, a fase superior das sapatas 4 pode receber, ao longo do seu bordo virado para o interior da obra 2, carris 20, nos quais desliza um carro 21 equipado com roletes 22, suportando um modelo 23, que serve para a construção da parede abobadada 5. 0 modelo 23 compreende dois elementos móveis 24, articulados em 25 na armação 21, cujas faces exteriores 24a são curvas de modo a reproduzirem a curvatura da abóbada da parede 5. As faces interiores 24b dos elementos móveis 24 incluem as patilhas de engate 26, permitindo a articulação de um macaco 27, capaz a aproximar ou afastar simultaneamente um do outro os elementos 24, segundo um movimento de rotação em redor das charneiras de articulação 25. A construção da obra 2 é realizada do modo seguidamente descrito. Os elementos 4a através dos quais são encaixadas as extremidades dos cabos 10, incluindo os terminais 11 são postos topo-a-topo, para constituírem as sapatas 4. Os cabos 7 são em seguida postos no lugar e esticados. Os cabos 7 permitem rigidificar longitudinalmente as sapatas 4, e asseguram a manutenção do nível dos elementos 4a. A obra 2 poderá assim resistir aos constrangimentos consideráveis e repetidos, sem risco de deslocamento dos elementos entre si, ou das troços da obra 2 entre si.

Os raios 20 são em seguida colocados nos apoios 4 e os roletes 22 da armação 21 do modelo 23 são neles introduzidos. As aduelas 5a bem como o fecho da abóbada 8, são então colocadas na parede 24a dos elementos 24 do modelo 23. O macaco 27 é então accionado de modo a aproximar os elementos 24 do modelo 23, a fim de levar as duas partes da parede 5 para contacto entre si. Os

73 262 OJ/SC -8- cabos 10 são então dispostos ao longo da parede abobadada 5 perpendicularmente ao eixo longitudinal da obra 2, e cada um deles ligado ao dispositivo previsto para a sua colocação sob tensão, não estando estes dispositivos, bem conhecidos, representados no desenho. Os cabos 10 são seguidamente esticados de modo a exercer um aperto radial nas aduelas 5a e no elemento 8, formando o fecho da abóbada. 0 macaco 27 é então accionado a fim de levar os elementos móveis 24 para a posição representada na fig. 3, permitindo a retirada do modelo 23 para fora da passagem 3. A fig. 4 mostra gue as aduelas 5a, bem como o elemento que forma o fecho de abóbada 8, podem compreender as gargantas 30 com secção semi-circular, dispostas transversalmente em relação ao seu eixo longitudinal e em frente umas das outras quando as aduelas 5a e o elemento 8 estão colocados para constituírem a parede abobadada 5. Estas gargantas 30 destinam-se a alojar os cabos 10, o que permite facilitar a colocação do revestimento de estanqueidade 31.

As figs. 6 e 7 mostram que os cabos 10 podem passar quer no interior das aduelas 5a, que compreendem desde logo as condutas interiores previstas para este fim, dispostas transversalmente em relação ao eixo longitudinal das aduelas 5a, e que ficam em frente umas das outras, quando os elementos 5a estão dispostos de maneira a constituírem a parede abobadada 5, quer no exterior das aduelas 5a. Os cabos 10 desenbocam das aduelas 5a através das bossas 35, que incluem os dispositivos previstos para a sua colocação sob tensão. A fig. 7 mostra que os cabos podem ser fixados às sapatas 4 no interior da conduta 3, atravessando os cabos 10 então as aduelas 5a, assentes nas sapatas 4.

As figs. 8, 9 e 10 representam diferentes meios de montagem das aduelas 5a. A fig. 8 mostra que as faces de apoio das aduelas 5a podem compreender perfis de montagem complementares e, nomeadamente, uma lingueta 51, que se destina a ser introduzida numa ranhura correspondente 52. A fig. 9 mostra que os elementos 5a podem compreender nervuras exteriores 50 de reforço, aumentando a sua superfície de apoio. A fig. 10 mostra que as

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aduelas 5a podem compreender ferros em espera 53, formando voltas próximas umas das outras, ou entrecruzando-se quando as aduelas 5a são colocadas no modelo 23, sendo os elementos metálicos longitudinais 54 destinados a encaixarem-se no interior das voltas 53, de modo a ligá-las entre si, para constituir um enchavetamento, embebido em seguida no betão vazado 55. A figura 11 mostra que as sapatas 4 podem ter uma secção em T invertido, e incluir uma parede longitudinal vertical que se destina a suportar as extremidades inferiores da parede 5. Uma mesma sapata pode também receber as extremidades inferiores adjacentes das duas paredes 5 vizinhas.

Claims

73 262 OJ/SC -10- REIVINDICACÕES 1 - Processo de construção de obras de arte compreendendo uma abóbada, na qual se emprega elementos pré-fabriçados aptos a serem montados entre si, para constituírem partes da obra, sendo as próprias partes destinadas a serem dispostas topo-a-topo e serem montadas de modo a constituírem a própria obra, caracterizado por compreender a aplicação destas aduelas (5a), cada uma correspondendo a um segmento da parede abobadada (5) da obra (2), a colocação destas aduelas (5a) na parede de um modelo apropriado (23), reproduzindo a curvatura da abóbada, a disposição de cabos (10) ao longo da parede abobadada (5) perpendicularmente ao eixo longitudinal da obra (2), a fixação, pelo menos, de uma das extremidades destes cabos (10) nas ou próximo das extremidades inferiores da dita parede abobadada (5) e o esticamento dos cabos (10), de modo a exercerem um aperto radial das aduelas (5a).
2 - Processo de acordo com a reivindicação l, caracterizado por se utilizar, para cada troço da obra (2), um elemento superior (8) formando o fecho da abóbada.
3 - Processo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por compreender a realização de duas sapatas de apoio (4), independentes uma da outra, suportando cada uma uma das extremidades inferiores da parede abobadada (5).
4 - Processo de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por os elementos (4a) empregues para a realização das sapatas (4), compreenderem várias condutas (6) dispostas longitudinalmente, e ficando umas em frente das outras quando os elementos (4a) são alinhados, e os cabos (7) destinarem-se a ser encaixados através destas condutas (6), sendo os cabos (7) fixados aos elementos (4a) de extremidade de cada sapata (4) e podendo ser colocados sob tensão.
5 - Processo de acordo com as reivindicações 1 a 4, caracterizado por as aduelas (5a) empregues compreenderem cada uma 73 262 OJ/SC

-11- várias condutas dispostas longitudinalmente, e ficando umas em frente das outras, quando os troços da obra são alinhados, e cabos destinados a serem encaixados através destas condutas e a serem fixados aos elementos de extremidade de cada troço, podendo estes cabos ser colocados sob tensão.
6 - Aduelas para a execução do processo de acordo com as reivindicações 1 a 5, caracterizadas por compreenderem gargantas (30) dispostas na sua parede exterior.
7 - Aduelas para a execução do processo de acordo com as reivindicações 1 a 5, caracterizadas por compreenderem condutas internas para receberem os cabos transversais (10) perpendiculares ao eixo longitudinal da obra (2).
8 - Aduelas de acordo com as reivindicações 6 ou 7, caracterizadas por compreenderem condutas internas longitudinais, as quais se destinam a encaixar os cabos de consolidação depois de aplicados.
9 - Aduelas de acordo com as reivindicações 6 a 8, caracterizadas por compreenderem perfis de reunião complementares (51, 52) dispostos na sua face de apoio.
10 - Aduelas de acordo com as reivindicações 6 a 9, caracterizadas por compreenderem nervuras exteriores de reforço (52), aumentando as suas superfícies de apoio.
11 - Aduelas de acordo com as reivindicações 6 a 10, caracterizadas por compreenderem ferros de espera (53), formando voltas próximas umas das outras, ou entrecruzando-se quando as aduelas (5a) são colocadas no modelo (23), sendo os elementos metálicos longitudinais (54) destinados a encaixarem-se no interior das voltas, de modo a ligá-las entre si para constituir um enchavetamento em seguida embutido no betão vazado (55).
12 - Elementos para a execução do processo de acordo com as reivindicações 3 a 5, caracterizados por compreenderem várias -12- 73 262 OJ/SC condutas (6) dispostas longitudinalmente e ficando umas em frente das outras, guando os elementos (4a) são alinhados, e por os cabos (7) se destinarem a ser encaixados através destas condutas (6), sendo os cabos (7) fixados aos elementos de extremidade (4a) de cada sapata (4) e podendo ser colocados sob tensão. Lisboa, 1591 SOCIÉTÉ DES PREFABRIQUES ΕΝ BETON ET MATERIAUX POUR L' AGRICULTURE ET LA CONSTRUCTION =0 AGENTE OFICIAL=