Método para mejorar la estabilidad frente a las vibraciones de un cable tirante.

Un método para mejorar la estabilidad frente a las vibraciones de un cable tirante

(12) que comprende al menos un filamento (11) alojado en una vaina sustancialmente externamente lisa (1), en el que al menos un alambre (2-3) se enrolla en espiral alrededor de la vaina (1) a lo largo de una parte limitada del cable tirante, caracterizado porque al menos una cuerda (6-7) que se extiende a lo largo de un eje longitudinal de la vaina (1) se conecta, respectivamente, a al menos un alambre en los puntos de intersección (10), y después la al menos una cuerda (6-7) se mueve sustancialmente a lo largo de al menos parte del cable tirante (12) más allá de dicha parte limitada del cable tirante (12) de tal manera que el al menos un alambre (2-3) se enrolla en espiral alrededor de la vaina (1) de manera que entra sustancialmente en contacto con dicha vaina (1) a lo largo de al menos dicha parte del cable 10 tirante (12).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/IB2007/055385.

Solicitante: SOLETANCHE FREYSSINET.

Nacionalidad solicitante: Francia.

Dirección: 1BIS, RUE DU PETIT CLAMART 78140 VELIZY VILLACOUBLAY FRANCIA.

Inventor/es: LECINQ,BENOIT, MELLIER,ERIK.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION E — CONSTRUCCIONES FIJAS > CONSTRUCCION DE CARRETERAS, VIAS FERREAS O PUENTES > PUENTES (pasarelas que unen el edificio terminal... > Detalles de puentes > E01D19/16 (Cables de suspensión; Pinzas de cable para cables de suspensión)

PDF original: ES-2465620_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Método para mejorar la estabilidad frente a las vibraciones de un cable tirante

Sector de la técnica La presente invención se refiere a la mejora de la estabilidad frente a las vibraciones de un cable tirante.

Estado de la técnica Los cables tirantes, sobre todo cuando son parte de una obra estructural, tal como un puente atirantado, están generalmente sometidos a fenómenos de vibración que pueden ser importantes y que a menudo resultan de la exposición a elementos externos.

Los fenómenos de vibración conocidos comprenden en particular: desprendimiento por torbellinos, efecto estela, acción de viento turbulento, galope, excitación paramétrica, respiración del filamento, así como el fenómeno lluvia + viento.

Las vibraciones se deben combatir, porque imparten una sensación de inseguridad a los usuarios de la obra estructural en la que participan dichos cables tirantes, pero también porque son perjudiciales para la estructura y la durabilidad de los propios cables.

El fenómeno lluvia + viento es ahora considerado más específicamente. Bajo ciertas condiciones de lluvia y viento, el agua fluye en la superficie de la vaina que aloja los filamentos de un cable tirante. El agua se concentra generalmente en dos chorros (o surcos) de agua siguiendo, respectivamente, las líneas longitudinales superior e inferior del cilindro formado por la vaina. La presencia de los dos chorros de agua cambia el comportamiento aerodinámico del cable y el movimiento oscilatorio del chorro superior genera fuerzas aerodinámicas que conducen a la inestabilidad del cable tirante. Las vibraciones resultantes así creadas pueden estar a lo largo de varios metros en amplitud.

Para limitar el efecto del fenómeno lluvia + viento, se ha conocido la fabricación de cables tirantes con vainas perfiladas que desestabilizan los chorros de agua. Ventajosamente, el perfil de las vainas debe ser suficiente para reducir las vibraciones debido al fenómeno lluvia + viento, pero sin aumentar dramáticamente el efecto de arrastre del viento sobre los cables.

Las Figuras 1A-1D muestran diferentes ejemplos de tales vainas perfiladas para cables. La vaina de la Figura 1A comprende ranuras longitudinales profundas distribuidas alrededor de su circunferencia. La vaina de la Figura 1B incluye una red de pequeñas cavidades distribuidas al azar sobre su superficie exterior. Las vainas de la Figura 1C y de la Figura1D comprenden, respectivamente, un relieve en espiral individual y uno doble.

En todos los ejemplos, los relieves/cavidades son parte integral de las vainas, ya que estas últimas se fabrican con tal perfil desde el principio.

Tales vainas perfiladas para cables tirantes se han utilizado recientemente en muchas obras estructurales y han demostrado ser muy exitosas para reducir las vibraciones.

Sin embargo, todavía existe un problema con respecto los cables tirantes que ya se encuentran en uso, por ejemplo, dado que se instalaron en las obras estructurales al momento en que las vainas perfiladas no estaban muy difundidas.

Para aquellos cables tirantes, las acciones correctivas conocidas de los fenómenos de vibración incluyen la instalación masiva de amortiguadores en los cables tirantes o la instalación de cables transversales a la orilla de los cables tirantes (a veces denominados agujas) . Otra posibilidad sería la de cambiar por completo las vainas de los cables tirantes.

Estas soluciones son sin embargo complejas y costosas. Por otra parte, el cambio completo de vainas lisas a vainas perfiladas reduciría la calidad de los cables tirantes, especialmente en términos de estanqueidad.

El documento DE 197 04 759 A1 muestra un método de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.

Objeto de la invención Un objeto de la presente invención es mejorar la estabilidad frente a las vibraciones de un cable tirante limitando al mismo tiempo al menos algunos de los inconvenientes de las soluciones anteriores mencionadas anteriormente.

La invención propone un método para mejorar la estabilidad frente a las vibraciones de un cable tirante de acuerdo con la reivindicación 1.

Debido a que al menos un alambre se enrolla en espiral alrededor de la vaina, el efecto del fenómeno lluvia + viento se limita. Esto es porque la vaina, que era suave externamente inicialmente presenta, después, ventajas similares a una vaina perfilada de la técnica anterior, con respecto a los fenómenos de vibración, una vez que se envuelve con el alambre o alambres.

La estabilidad frente a las vibraciones del cable tirante se puede mejorar por tanto, incluso si este cable tirante ya estaba en uso, como parte de una obra estructural, por ejemplo.

Además, el alambre o alambres enrollados en espiral alrededor de la vaina son relativamente simples en comparación con la instalación de amortiguadores pesados o con el cambio de toda la vaina, por ejemplo.

Tampoco tiene efectos secundarios sobre la calidad del cable tirante, particularmente en términos de estanqueidad, dado que los filamentos de metal permanecen siempre protegidos por la vaina.

De acuerdo con las realizaciones ventajosas que se pueden combinar de cualquier manera imaginable:

-dos alambres se enrollan en espiral alrededor de la vaina en una forma de hélice doble, y/o -el al menos un alambre se enrolla en espiral alrededor de la vaina con un paso de entre 50 y 70 centímetros, y/o -el al menos un alambre tiene un espesor y/o una anchura en el orden de unos pocos milímetros, y/o -el al menos un alambre se tensa alrededor de la vaina, y/o -el al menos un alambre se pega o suelda a lo largo de al menos parte de su longitud con la vaina, y/o -antes de enrollarse alrededor de la vaina, el al menos un alambre tiene la forma de una espiral con un diámetro

menor que el diámetro de la vaina, y, cuando se enrolla alrededor de la vaina, el al menos un alambre entra en contacto con dicha vaina a lo largo de al menos una parte del cable tirante por deformación elástica, y/o -el al menos un alambre consiste al menos en parte de metal, y/o -el al menos un alambre consiste al menos en parte de plástico, y/o -el al menos un alambre consiste al menos en parte de fibra textil, y/o -el al menos un alambre se enrolla en espiral alrededor de la vaina de forma manual, por un operario que se mueve a lo largo de parte del cable tirante, y/o -el al menos un alambre se enrolla en espiral alrededor de la vaina con la ayuda de un medio que se mueve de forma autónoma a lo largo de parte del cable tirante, y/o -el cable tirante es parte de una obra estructural cuando el al menos un alambre se enrolla en espiral alrededor de la vaina.

Descripción de las figuras Las características preferidas de los aspectos anteriores que se indican en las reivindicaciones dependientes se pueden combinar según sea apropiado, y se pueden combinar con cualquiera de los aspectos anteriores de la invención, como sería evidente para un experto en la materia.

-Las Figuras 1A-1D, ya descritas, muestran ejemplos de vainas perfiladas monolíticas para cables de acuerdo con la técnica anterior; -La Figura 2 muestra esquemáticamente un modo ejemplar no limitativo de los alambres enrollados en espiral alrededor de una vaina externamente lisa de acuerdo con la invención; -La Figura 3 muestra esquemáticamente otro modo ejemplar no limitativo de los alambres enrollados en espiral alrededor de una vaina externamente lisa de acuerdo con la invención; -La Figura 4 muestra esquemáticamente un puente atirantado que comprende cables tirantes cuya estabilidad frente a las vibraciones se puede mejorar de acuerdo con la invención.

Descripción detallada de la invención De acuerdo con la presente invención, se mejora la estabilidad frente a las vibraciones... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un método para mejorar la estabilidad frente a las vibraciones de un cable tirante (12) que comprende al menos un filamento (11) alojado en una vaina sustancialmente externamente lisa (1) , en el que al menos un alambre (2-3) se enrolla en espiral alrededor de la vaina (1) a lo largo de una parte limitada del cable tirante, caracterizado porque al menos una cuerda (6-7) que se extiende a lo largo de un eje longitudinal de la vaina (1) se conecta, respectivamente, a al menos un alambre en los puntos de intersección (10) , y después la al menos una cuerda (6-7) se mueve sustancialmente a lo largo de al menos parte del cable tirante (12) más allá de dicha parte limitada del cable tirante (12) de tal manera que el al menos un alambre (2-3) se enrolla en espiral alrededor de la vaina (1) de manera que entra sustancialmente en contacto con dicha vaina (1) a lo largo de al menos dicha parte del cable tirante (12) .

2. El método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque dos alambres (2-3) se enrollan en espiral alrededor de la vaina (1) en una forma de hélice doble.

3. El método de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque el al menos un alambre (2-3) se enrolla en espiral alrededor de la vaina (1) con un paso (p) de entre 50 y 70 centímetros.

4. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el al menos un alambre (2-3) tiene un espesor y/o una anchura en el orden de unos pocos milímetros.

5. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el al menos un alambre (2-3) se tensa alrededor de la vaina (1) .

6. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el al menos un alambre (2-3) se pega o suelda a lo largo de al menos parte de su longitud con la vaina (1) .

7. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque, antes de enrollarse alrededor de la vaina (1) , el al menos un alambre (2-3) tiene la forma de una espiral con un diámetro menor que el diámetro de la vaina, y, cuando se enrolla alrededor de la vaina, el al menos un alambre entra en contacto con dicha vaina a lo largo de al menos parte del cable tirante (12) por deformación elástica.

8. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el al menos un alambre (2-3) consiste al menos en parte de metal.

9. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el al menos un alambre (2-3) consiste al menos en parte de plástico.

10. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el al menos un alambre (2-3) consiste al menos en parte de fibra textil.

11. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el cable tirante (12) es parte de una obra estructural (15) cuando el al menos un alambre (2-3) se enrolla en espiral alrededor de la vaina (1) .