Miembro tensor para obras así como procedimiento para su fabricación.

Miembro tensor para construcciones, especialmente cable diagonal para un puente de tirantes (2),

con una envolvente (8) en forma tubular por cuyo interior discurren uno o varios elementos tensores (10), como por ejemplo barras de acero, alambres de acero o trenzas de acero, en donde los elementos tensores (10) solamente ocupan una parte de la sección transversal de la envolvente (8) en forma tubular de manera que queda una sección transversal residual (11) libre, en donde en la sección transversal residual (11) libre de la envolvente (8) en forma tubular y para asegurar los elementos tensores (10) contra movimientos transversales, en el interior de la envolvente (8) en forma tubular hay colocado un cuerpo de relleno (12, 12'), en donde el cuerpo de relleno (12, 12') se extiende por una zona longitudinal L limitada del elemento tensor (5) y posee un manguito deformable (13,13') que encierra de forma estanca un espacio hueco limitado por todos lados y que puede ser rellenado con un medio de relleno (27), caracterizado por que el cuerpo de relleno (12, 12') posee como minimo una abertura (16, 16', 18, 18') a través de la cual el espacio hueco encerrado por el manguito (13, 13') puede ser llenado o vaciado.

DESCRIPCION

Miembro tensor para obras así como procedimiento para su fabricación El invento se refiere a un miembro tensor para obras de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1 así como a un procedimiento para su fabricación de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación independiente 19.

Miembros tensores de acuerdo con el género son conocidos en obras de ingeniería de construcción, especialmente 5 en conexión con puentes colgantes y puentes de tirantes. Pero también en la fabricación de construcciones de cubiertas, por ejemplo para cubrimiento de estadios, los miembros tensores de este tipo sirven para la tubuladura concentrado de cargas.

Los miembros tensores acordes con el género están compuestos, por lo general, de numerosos elementos tensores como por ejemplo, barras de acero, cables de acero o trenzas de acero, que discurren en el interior de una 10 envolvente en forma de tubo. Para protección contra la corrosión, los elementos tensores individuales están provistos con un recubrimiento adecuado y adicionalmente pueden estar situados en una envolvente de plástico. Adicionalmente, un haz de tales elementos tensores está rodeado de una envolvente en forma de tubo, la mayor parte de las veces de polietileno, para por un lado proteger los elementos tensores contra acciones mecánicas, pero por otro lado para mejorar adicionalmente la protección contra la corrosión. 15

En la fabricación de este tipo de miembros tensores los elementos individuales son, por lo general, tensados individualmente uno tras otro en el interior de la envolvente en forma de tubo entre los dos puntos de anclaje unidos por el miembro tensor. Para el montaje de los elementos tensores por separado en el interior de la envolvente en forma de tubo, entre los elementos tensores y la pared interior de la envolvente en forma de tubo queda una cierta sección transversal residual libre. Esta sección transversal residual libre hace posible también una sustitución 20 posterior de los elementos tensores en el curso del mantenimiento y reparación o el completar posteriormente un miembro tensor con otros elementos tensores para aumentar la capacidad de carga de la obra.

Sin embargo, este tipo de construcción lleva consigo el que bajo determinadas condiciones, por ejemplo, la presencia de carga por viento, la envolvente en forma tubular y los elementos tensores en ella contenidos se mueven en dirección transversal relativa de unos con otros, lo que puede llevar a ruidos de golpeteo y clapeteo, pero 25 que también significa una exigencia dinámica adicional al miembro tensor.

Por el documento WO 2005/049923 A1 se conoce un dispositivo para amortiguar las oscilaciones de los miembros tensores de un puente de tirantes diagonales. Este dispositivo prevé travesaños de unión que discurren en perpendicular a los miembros tensores y rodean como un manguito a los miembros tensores. En estos puntos de amarre, la sección transversal residual libre entre la envolvente en forma tubular y los miembros tensores está 30 rellena con un cuerpo de relleno rígido para poder absorber mejor las fuerzas que actúan radialmente en los puntos de amarre. Los amortiguadores de oscilaciones en los travesaños preservan de grandes oscilaciones.

Por el documento EP 1 357 229 A1 se conoce un miembro tensor para puentes de tirantes diagonales que igualmente está formado por numerosos elementos tensores que discurren en el interior de una envolvente en forma tubular. Allí, para prevenir movimientos transversales de los distintos elementos tensores en el interior de la 35 envolvente en forma tubular, se prevé el introducir en la envolvente una masa endurecible, por ejemplo espuma. Pero aquí se destaca ciertamente como desventajosa la expansión incontrolable del medio de relleno en el interior del tubo envolvente y la adhesión del medio de relleno a los elementos tensores, lo que lleva a que en el curso del mantenimiento o de reparaciones o de refuerzo posterior ya no puedan ser sustituidos elementos tensores individualmente. Tampoco se podrá extraer de nuevo la masa de relleno a posteriori o solo será posible con un gran 40 coste. Y debido a los movimientos relativos de la envolvente y de los elementos tensores en dirección longitudinal como consecuencia de cambios de temperatura o de carga, existe el peligro de que la masa de relleno resulte destruida.

Por el documento EP 0 169 276 A1 se conoce otra posibilidad de mantener separada la envolvente en forma tubular de los elementos tensores. Allí, un elemento manguera discurre paralelo al eje y se extiende por toda la longitud del 45 miembro tensor entre la envolvente en forma tubular y el haz de elementos tensores, el cual al ser rellenado con un material de relleno puede ser puesto en contacto tanto con la cara interior de la envolvente en forma tubular como con los elementos tensores. De esta manera se consigue un soporte en forma lineal de la envolvente en forma tubular a lo largo de todo el cable diagonal.

Aquí, el trazado del elemento manguera por toda la longitud del miembro tensor se destaca como una desventaja. En primer lugar, para ello se necesitan grandes cantidades de material de relleno, lo cual resulta antieconómico. Después, para el proceso de llenado y como consecuencia de la larga longitud del elemento manguera y su 5 resistencia a la circulación, se necesitan grandes presiones para el llenado completo de la manguera con un material de relleno. Para poder resistir estas presiones, el elemento manguera debe estar reforzado con un coste correspondiente. Pero también, el equipamiento mecánico necesario para el llenado debe estar en disposición de generar este tipo de altas presiones. También por la parte equipamiento hay contar con considerables costes en su adquisición y utilización. 10

Para conseguir realmente un llenado completo del elemento manguera con una relación de presión medianamente moderada debe utilizarse un material de relleno de baja viscosidad con la desventaja de que hasta las más pequeñas faltas de estanqueidad en el elemento manguera llevan a pérdidas del relleno. Por el contrario, está excluida la utilización de material granulado porque este no puede ser empujado por toda la longitud del elemento manguera. 15

Desde el punto de vista estático, el miembro tensor publicado en el documento EP 0 169 276 A1 no está en situación de absorber fuerzas que atacan puntualmente sobre la envolvente en forma tubular , como por ejemplo desde los travesaños de unión entre los distintos cables diagonales, lo que por un lado y bajo fuerzas de presión radiales puede desplazar al material de relleno en dirección axial y por otro lado, la sección transversal residual libre de la envolvente en forma tubular puede no estar totalmente rellena, sino solo parcialmente. 20

Además, el documento DE 1 104 155 A publica un procedimiento y un dispositivo para proteger a obras de hormigón comprimido de daños por heladas. Allí se hace hincapié en la problemática de que en los espacios vacíos entre los miembros de tensores y la envolvente se pueden formar acumulaciones de agua que en el caso de helada se congelen y puedan provocar daños como consecuencia de la acción expansiva que se produce. Mediante la situación de elementos que ceden elásticamente en los espacios vacíos entre los miembros de apriete y la 25 envolvente se crean espacios de desvío en los que el agua que se congela puede dilatarse y de esta manera perder su acción de expansión.

Ante estos antecedentes el invento tiene como base la misión de presentar un miembro tensor así como un procedimiento para su fabricación con el que se eliminen esas desventajas.

Esta misión será resuelta por un miembro tensor así como por un procedimiento para su fabricación según los 30 preámbulos de las reivindicaciones independientes 1 y 19.

Formas constructivas ventajosas se desprenden de las reivindicaciones subordinadas.

A continuación se aclara el invento con más detalle sobre la base de un ejemplo constructivo representado en los dibujos. Se muestra:

Fig. 1 una vista de un puente de tirantes diagonales con miembros tensores acordes con el invento, 35

Fig. 2 una sección parcial longitudinal sobre el miembro tensor representado en la figura 1, en la zona II con cuerpo de relleno llenado, Fig. 3 una sección transversal sobre el miembro tensor representado en la figura 2, a lo largo de la línea III-III de esa figura, Fig. 4 una sección longitudinal parcial sobre el miembro tensor representado en la figura 1 antes de llenar el cuerpo 40 de relleno, Fig. 5 una sección transversal sobre el miembro tensor representado en la figura 4, a lo largo de la línea V-V de esa figura,

Fig. 6 una sección longitudinal parcial sobre el miembro... [Seguir leyendo]

1. Miembro tensor para construcciones, especialmente cable diagonal para un puente de tirantes (2) , con una envolvente (8) en forma tubular por cuyo interior discurren uno o varios elementos tensores (10) , como por ejemplo barras de acero, alambres de acero o trenzas de acero, en donde los elementos tensores (10) solamente ocupan una parte de la sección transversal de la envolvente (8) en forma tubular de manera que queda una sección 5 transversal residual (11) libre, en donde en la sección transversal residual (11) libre de la envolvente (8) en forma tubular y para asegurar los elementos tensores (10) contra movimientos transversales, en el interior de la envolvente (8) en forma tubular hay colocado un cuerpo de relleno (12, 12) , en donde el cuerpo de relleno (12, 12) se extiende por una zona longitudinal L limitada del elemento tensor (5) y posee un manguito deformable (13, 13) que encierra de forma estanca un espacio hueco limitado por todos lados y que puede ser rellenado con un medio de relleno (27) , 10 caracterizado por que el cuerpo de relleno (12, 12) posee como minimo una abertura (16, 16, 18, 18) a través de la cual el espacio hueco encerrado por el manguito (13, 13) puede ser llenado o vaciado.

2. Miembro tensor según la reivindicación 1, caracterizado por que el medio de relleno (27) está compuesto por un material granulado, preferentemente arena o granulado.

3. Miembro tensor según la reivindicación 2, caracterizado por que el material granulado posee un tamaño de 15 grano en esencia unificado.

4. Miembro tensor según la reivindicación 1, caracterizado por que el medio de relleno (27) está compuesto por un material capaz de fluir o pastoso, preferentemente un líquido, un gel o una mezcla líquido - materia sólida.

5. Miembro tensor de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que el medio de relleno (27) puede endurecerse. 20

6. Miembro tensor de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que el medio de relleno (27) está compuesto por un gas.

7. Miembro tensor de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que el manguito (13, 13) está compuesto por un material deformable, preferentemente de un material elástico como por ejemplo caucho o plástico. 25

8. Miembro tensor de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por que el manguito (13, 13) del cuerpo de relleno (12, 12) está hecho de un material compuesto.

9. Miembro tensor de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado por que el manguito del cuerpo de relleno (12, 12) posee un tejido que aumenta la rigidez.

10. Miembro tensor de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por que el manguito (13, 30 13) se apoya en los elementos tensores (10) sin estar unido.

11. Miembro tensor según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado por que el cuerpo de relleno (12, 12) presenta una primera abertura (16, 16) y una segunda abertura (18, 18) y la primera abertura (16, 16) está situada en un extremo (14, 14) del cuerpo de relleno (12, 12) y la segunda abertura (18, 18) está situada en el extremo (15, 15) axialmente opuesto del cuerpo de relleno (12, 12) . 35

12. Miembro tensor de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado por que en la zona de la como minimo una abertura (16, 16, 18, 18) está prevista una tubuladura (17, 19) para llenado o vaciado la cual se extiende a través de la envolvente (8) en forma tubular del miembro tensor (5) .

13. Miembro tensor de acuerdo con la reivindicación 12, caracterizado por que la tubuladura (17, 19) de llenado o vaciado está sujeta a la envolvente (8) en forma tubular por cierre de fuerza. 40

14. Miembro tensor de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado por que dentro de la envolvente (8) de forma tubular el cuerpo de relleno (12, 12) está asegurado contra desplazamiento axial.

15. Miembro tensor de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado por que la como minimo una abertura (16, 18) desemboca axialmente en la sección transversal residual (11) libre en el interior de la envolvente (8) en forma tubular y allí está conectada a una manguera (35, 36) de llenado o vaciado que esta conducida por el interior de la envolvente (8) en forma tubular hasta el final del miembro tensor (5) .

16. Miembro tensor de acuerdo con la reivindicación 15, caracterizado por que la manguera (35, 36) de llenado 5 o vaciado está hecha de un material resistente a la dilatación.

17. Miembro tensor de acuerdo con una de las reivindicaciones 15 o 16, caracterizado por que la manguera (35, 36) de llenado y vaciado tiene un diámetro ligeramente menor que la anchura libre de la sección transversal residual (11) libre.

18. Miembro tensor de acuerdo con una de las reivindicaciones 15 a 17, caracterizado por que la manguera 10 (35, 36) de llenado o vaciado está asegurada en el interior de la envolvente (8) con forma tubular contra desplazamiento axial.

19. Procedimiento para la fabricación de un miembro tensor de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por los siguientes pasos de fabricación:

- determinar como minimo una zona longitudinal L limitada axialmente en un miembro tensor (5) en la que 15 se deba llevar a cabo la seguridad y/o el refuerzo, - introducir un cuerpo de relleno (12, 12) vacío en el interior de la sección transversal residual (11) libre entre la envolvente (8) en forma tubular y los elementos tensores (10) , - llenar el espacio hueco del cuerpo de relleno (12, 12) con un medio de relleno (27) hasta que la sección transversal residual (11) libre en la zona de la zona longitudinal L elegida, esté llena. 20

20. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 19, caracterizado por que en la envolvente (8) en forma tubular se fabrica como mínimo una abertura (23) y el cuerpo de relleno (12) es introducido axialmente en la sección transversal residual (11) libre entre la envolvente (8) en forma tubular y los elementos tensores (10) a través de esa abertura (23) .

21. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 19, caracterizado por que por desplazamiento axial 25 partiendo de una abertura (23) , el cuerpo de relleno (12) es llevado a un extremo del miembro tensor (5) en la sección transversal residual (11) libre entre la envolvente (8) en forma tubular y los elementos tensores (10) .

22. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 20 o 21, caracterizado por un dispositivo de tirar con el que el cuerpo de relleno (12) es introducido en la sección transversal residual (11) libre entre la envolvente (8) en forma tubular y los elementos tensores (10) en la zona de la zona longitudinal L predeterminada. 30

23. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 19 a 22, caracterizado por que el cuerpo de relleno (12, 12) está anclado en la zona longitudinal L del miembro tensor (5) acorde con la prescripción.

24. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 19 a 23, caracterizado por que el llenado del cuerpo de relleno (12, 12) con un medio de relleno (27) se lleva a cabo ventilando simultáneamente el cuerpo de relleno (12, 12) . 35