PT92870A - Guia separadora/proteccao de seguranca para estradas - Google Patents

Description

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Mod. 71-10000 ex. - 89/07 20 25 30 61.824 Ref: HLB/FRP H 21253 Cl 16. Já-í 1380

Descrição do objecto do invento que LES PR0FILES DU CENTRE - L.P.C., Sociêté Anonyme, francesa, industrial, com sede em ZI du Pont Panay, 03500 SAINT P0URCAIN SUR SI0ULE, França, pretende obter em Portugal para "GUIA SEPARADORA/ PR0TECÇÃ0 DE SEGURANÇA PARA ESTRA DAS" 0 presente invento refere-se a uma guia separa-dora/protecção de segurança para estradas aplicável a infra--estruturas de circulação. Mais precisamente refere-se a uma guia separadora de segurança deformável colocada ao longo das estradas, constituída por perfilados metálicos montados por sobreposição parcial e aparafusamento e suportada a espaços por postes verticais, apresentando o perfilado uma ranhura central rodea da por nervuras laterais situadas de um lado e do outro da re ferida ranhura central, as quais apresentam, cada uma delas, uma linha de topo situada num mesmo plano vertical paralelo ao plano vertical XX', tangente ao fundo da ranhura, formando um relevo do lado do pavimento e tendo cada uma delas um flan co exterior dobrado numa direcção oposta ao pavimento e prolar gedo por uma delas para além do referido plano vertical XX' tangente ao fundo da ranhura. 0 invento refere-se mais particularmente a uma guia separadora que incorpora um perfilado metálico clássico, normalizado AFN0R e dito de tipo A ou B. Sabe-se que ao longo das vias de circulação se instalam guias separadoras de segurança dest inadas a impedir 35 '4» 1 5 10 15

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os veículos de saírem da via de circulação quando se dá um acidente ou incidente. Essas guias separadoras de segurança são perfilados metálicos que constituem uma faixa disposta verticalmente, que apresenta uma linha mediana sensivelmente paralela à faixa de rodagem da via de circulação e suportada a espaços regulares por postes verticais dispostos do lado da §uia separadora onde não se encontra a via de circulaçSo que ê marginada pela referida guia separadora. E corrente .a utilização dessas guias separadoras de segurança na orla das vias de auto-estradas, a todo o comprimento da via, mas iguâ mente na orla de vias constituídas por estradas normais, seja em zonas onde a saída da estrada seria particularmente pe rigosa, seja, para as vias com muito tráfego, nas zonas médias que separam os dois sentidos de circulação. Pode notar-se que um dos perfilados A ou B nor malmente utilizados, que é aparafusado aos seus suportes, tem um momento de inércia fraco relativamente a um eixo vertical que passa pelo seu centro de gravidade: esse momento 4 de inércia ê da ordem de 100 cm . A consequência desse momento de inércia fraco é, por um lado, que o raio de curvatura que a guia separadora adopta quando submetido a um momento flexionante devido ao choque de um veículo seja fraco: ele é, com efeito, propor cional a esse momento de inércia; a bolsa de deformação assim criada é, portanto, profunda, o que traz consigo dificul dades de saída do dispositivo de segurança por parte do veículo que criou essa deformação: por outro lado, a vontade cbe serviços de gestão das estradas é de limitar a distância entre os obstáculos e a guia separadora de segurança, a fim de não diminuir o talude do pavimento. Essa preocupação conduz a implantação de suportes próximos uns dos outros a fim de limitar a profundidade dessa bolsa de deformação. Actualmente esses suportes são implantados a cerca de 4 m uns dos outros mesmo 2 m nos ponto-s em que os obstáculos estejam muito perto das guias separadoras: podem 2 — 35 61.824 Reft HLB/FRP H 21253 Cl

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Mod. 71 -10000 ex. - 89/07 20 25 30 mesmo, nesse caso, ser reforçados. Vê-se assim que o fraco momento de inércia do perfilado conduz à implantação de um número de suportes mais importante do que se o perfilado tivesse um momento de inércia mais forte: ou seja, a implantação dos suportes representa a parte maior dos custos de colo cação de guias separadoras de segurança. Um grande número de suportes traz igualmento in convenientes para o comportamento dos taludes da calçada (perfuração) e cria um perigo potencial para os motociclistas que tenham deslizado pelo pavimento e que podem vir a ba ter contra esses suportes. Existe portanto um interesse tanto técnico como económico em tentar diminuir o número desses suportes, aumen tando o momento de inércia, relativamente a um eixo vertical, do perfilado da guia separadora. A vantagem técnica é de aumentar o raio de curvatura do perfilado no seguimento do próprio choque, o que conduz a uma melhor repartição dos esforços sobre os suportes e um melhor encaminhamento do veículo em rota de perdição. Esta diminuição do número se suporte traz iguaJL mente consigo vantagens técnicas sobre o comportamento das calçadas e uma melhor segurança para os motociclistas, conforme se indicou mais acima. A vantagem económica é poder-se diminuir o núme ro de suportes da guia separadora de segurança para uma cedência eqivalente em caso de choque e consequentemente diminuir de forma importante o custo de fornecimento e de coloca ção das guias separadoras. Os cálculos de resistência dos materiais mostrai, que é possível aumentando-se o momento de inércia do perfila do, implantar os suportes de 5 em:5 ou de 6 em 6 metros apro ximadamente , em vez dos 4 m de um dispositivo tradicional, ou manter os suportes afastados 4 m entre si nos pontos em que um perfilado de menor inércia teria necessitado da sua - 3 - 61.824 Ref: HLB/FRP H 21253 Cl

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Mod. 71 -10000 ex. - 89/07 20 25 30 duplicação. A patente norte-americana 2.776.116 apresenta uma guia separadora conforme definido acima, na qual as abas do perfilado divergem a 45°, o que produz um momento de inêr cia fraco. Além disso, as abas têm tendência a abrirem-se fortemente aquando de choques eventuais, de forma que o mome; to de inércia diminui muito no momento do impacto, que é jus tamente aquele em que seria necessário ter um momento de iná: cia elevado para conservar a rigidez da guia separadora. Um outro perfilado conhecido encontra-se represein tado no pedido de patente alemão 1.960.908 sob a designação de perfil A modificado. Esse perfil A modificado tem por finalidade permitir um momento da espessura da parede do perfi lado, conservando ao perfilado modificado aproximadamente o mesmo pêso que o de um perfilado A clássico, ao qual se refe re o objecto do presente invento, igualmente representado nes se pedido de patente alemão publicado 1.960.908. De acordo com a proposta conhecida, pode-se aumentar a espessura da pa rede do perfilado conservando-lhe o mesmo £êso inicial e diminuindo a profundidade da ranhura central a cerca de metade, conservandó-se o comprimento inicial fo flanco exterior das nervuras laterais. Isto arrasta, evidentemente uma diminuiçáõ do momento de inércia do perfilado modificado enquanto que uu dos objectos do presente invento ê aumentar o momento de inár cia do perfilado para uma dada espessura de parede ou diminu ir essa espessura de parede do perfilado, conservando o mesmo momento de inércia dado. Além disso, esta proposição do perfilado não é sobreponível com a da guia separadora A. Uma outra guie separadora que apresenta um perfi lado diferente é conhecida, através da patente norte-americana 2.228.652. Neste caso a guia separadora conhecida não tem por finalidade deformar-se sob acção do choque de um veículo mas antes, devido a uma conformação particular, prender o cu bo das rodas do veículo pela sua parte superior e exercer es se cubo uma força que obriga a roda a manter-se em contacto - 4 - 1 5 10 15

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com o pavimento. Tendo em conta o facto de que esta guia sepa radora não se encontra fixada ao poste de suporte do fundo da ranhura central, mas é antes preso pelas suas extremidades laterais e os flancos exteriores são prolongados na horizontal para trás, para permitirem a fixação da guia separadora, produz-se, em caso de choque brutal de um veículo, um cisa-lhamento do perfilado e este não pode mais servir de separador . 0 objectivo do presente invento é propor uma guie separadora de segurança do tipo mencionado, na qual o perfilado tem um momento de inércia superior ao momento de inércia dos perfilado utilizados actualmente e que, além disso, pode ser montada sem dificuldade com os perfilados actuais. Esse objectivo é atingido de acordo com o invento, pelo facto de o flanco exterior das nervuras laterais do perfilado se prolongarem para além do referido plano verticá. tangente ao fundo da ranhura central, numa distância compreendida entre a metade e o dobro da distância que separa o re ferido plano vertical do plano que passa pelas linhas de topo das nervuras laterais. De preferência essa aba tem a mesma espessura e é da mesma matéria que o perfilado. É vantajoso que as duas abas do perfilado sejam divergentes de forma a permitirem o encaixe dos perfis para o transporte e a montagem. Graças h presença dessas abas que se prolongam para as traseiras do perfilado e do lado oposto ao do movimento, o momento de inércia do perfilado, relativamente a um eixo vertical que passa pelo seu centro de gravidade, é con sideravelmente aumentado. Esse momento de inércia que é de 4 100 cm aproximadamente, para um perfilado actual em forma de W, cuja profundidade de ranhura é de 80 mm aproximadamente, aumenta 10% com 3 cm e duplica de valor com abas de 6 cm 0 desenho do perfilado do lado do pavimento é, de preferência, semelhante ao de um ou outro dos dois modelos - 5 35 61.824 Ref: HLB/FRP H 21253 Cl

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Mod. 71-10000 ex. - 89/07 20 25 30 35 de guias separadoras normalmente utilizadas. Isso permite a adaptação sem dificuldades desses modelos de guias separadoras e da guia separadora do presente invento. 0 instalador de guias separadoras pode portanto instalar sucessivamente guias separadoras tradicionais, depois guias separadoras de acordo com o invento, utilizando a£ mesmas ferramentas, os mesmos processos e sem dificuldades técnicas suplementares. É interessante que essas abas tenham uma orienta ção que se aproxime da horizontal de maneira a aumentar assiir ao máximo de inércia da guia separadora relativamente a um ej. xo vertical. Esta orientação pode ser obtida dando-se ao per-· fil a forma de um arco de parábola, de um lado e do outro da ranhura central. Esta forma tem, além disso, o interesse de repartir da melhor forma na estrutura os esforços recebidos no topo dessa parábola. Por outro lado, poderá ser interessante dobrar a extremidade dessa aba segundo uma dobra paralela ao eixo da estrada; essa dobra enrijará o perfilado e permitir-lhe-á ser menos deformado sob o choque do veiculo. Se se considerar o plano vertical que passa pela zona central em forma de ranhura de um perfilado, cuja ranhu ra tem uma profundidade de cerca de 8 cm o perfilado prolonga-se, consequentemente, do lado oposto à faixa de rodagem, de 4 a 16 cm, aproximadamente, em relação a esse plano e de preferência de 6 a 8 cm. A orla dobrada da nervura prolongada por uma aba pode ter uma forma que se aproxime da horizontal, por exemplo parabólica, à medida que se afasta da faixa de rodagem. Pode igualmente compreender uma dobra de cerca de 2 a 5 cm, formando nervura na extremidade dessa aba. Essa dobra pode apresentar um ângulo compreendido entre l e 90° relativamente à horizontal, com a dobra a formar um ângulo obtuso com a aba. Os perfilados metálicos são fixados entre eles - 6 - 61 .824 Ref: HLB/FRP H 21253 Cl

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Mod. 71-10000 ex. - 89/07 20 30 por meio de parafusos, estando as cabeças dos parafusos do lado da via de circulação. Será interessante que a localização dos parafusos seja compatível com a dos perfilados jâ em serviço, a fim de que a sua adaotação reciproca seja comoda; será no entanto necessário colocar dois parafusos na zona de sobreposição dos perfilados a fil de solidarosar melhor o conjunto. 0 forte momento de inércia do perfilado relativa mente ao eixo vertical permite escolher a espessura daquele numa variação de 1,5 mm a 3 mm, com uma preferência para a espessura de 3 mm, que é um compromisso interessante entre uma resistência importante ao choque e a massa unitária de um elemento perfilado que ê então de cerca de 60Kg . Este forte momento de inércia (cerca do dobro dos perfilados actualmente utilizados) permite separar os su portes cerca de 6 m, conservando a eficácia ao choque das guias separadoras actualmente em serviço que têm suportes di: tantes 4 m; a curva de guiamento do veiculo em rota de perd_i ção é então de maior raio. Ê igualmente de notar que o grande desenvolvimen to do rebordo da nervura permite dissimular ao automobilista o espaço entre suportes utilizado e fornece-lhe igualmente um sentimento de maior segurança devido à espessura observada do perfilado, numa posição de condução normal. Para melhor fazer compreender o objecto do presente invento, vão-se descrever daqui em diante, a titulo de exemplos puramente ilustrativos e não limitativos, diversas formas de realização represenradas nos desenhos anexos.

Nesses desenhos: A figura 1 representa esquematicamente e em perspectiva uma guia separadora de acordo com o invento, aparafusado a um si; porte, um afastador que mantém uma distância de cerca de 20 cm entre a ranhura central da guia separadora e o suporte. A figura 2 representa um corte segundo a linha II - II da - 7 - 1 5 10 15

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figura 1. A figura 3 um corte» que é uma variante do da figura 2r comportando essa variante duas nervuras de forma sensivelmente parabólica, que se desenvolvem nas partes 1, 2, 3a e 3b do perfilado. 0 topo da parábola encontra-se situado na parte 2 da nervura. A fugura 3 representa além disso o perfilado com uma dobra <È reforço com cerca de 45° relativamente à horizontal. A figura 4 representa -uma variante possível da figura 2, onde se encontram todas as partes características do perfilado as nervuras são nela menos arredondadas e correspodem à guia separadora B utilizada. A figura 5 mostra a forma de realização preferida do invento obtida a partir de um perfilado vulgarmente utilizado do tipo A . A largura dos rebordos exteriores pode variar en tre 8 e 20 cm, segundo o objectivo de resistência ao choque escolhido. Fazendo aos desenhos e mais particularmente às figuras 1 e 2, vê-se que se designou por 11 o perfilado me tá lico de irnia guia separadora de segurança. Os perfilados 11 são solidarizados por justaposição numa zona de extremidade 12 onde se vêm os furos suplementares de aparafusamento 8.Es te perfilado é suportado por postes verticais 10. 0 perfilado 11 tem uma secção em forma de ¥ e designou-se por 1 a ranhura central e por 2 as nervuras laterais situadas de um La do e do outro da nervura central 1. 0 flanco exterior 3a de cada uma dessas nervuras laterais 2 prolonga-se para além de um eixo XX' vertical sen sivelmente tangente ao fundo da ranhura 1 por duas abas 3b de cerca de 7 cm . A largura total do perfilado (L l) é de cerca de 15 cm, mas a largura da aba pode ser escolhida entre cerca de 3 cm e 12 cm, segundo a rigidez desejada, de acordo com as aplicaçSes previstas. - 8 - 35 61.824 Ref: HLB/FRP H 21253 Cl

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Finalmente, o aumento da rigidez do perfilado pode também ser obtido pela criação de uma dobra 5 de uma largura de 2 a 5 cm, na extremidade da aba 3b (figura 3) . Essa dobra pode estar, seja praticamente no prolongamento do rebordo (mínimo Io relativamente ao plano horizontal), seja ao contrário elevado até 90°, A forma geral do perfilado, vista em corte recto, poderá por outro lado ser composto por dois segmentos sensivelmente parabólicas, que enquadram a ranhura central: cada um dos segmentos de parábola desenvolver-se-á através das partes 4,2, 3a e 3b, em continuidade. 0 topo da parábola será o ponto da nervura 2 mais próximo da via de circulação . Graças a esta forma, o choque contra as nervuras 2 transmite -se nas melhores condiçóes ès abas 3a e 3b e à parte 4, que se apoia sobre a ranhura 1, Estes dois segmentos sensivelmente parabólicos li gam-se à face da ranhura 1 por uma curva perfilada, tangente ao flanco 4 e à ranhura 1. Dado que o perfilado ê realizado segundo uma escolha de inércia nitidamente superior à dos perfis existentes (da ordem das suas vezes mais), é portanto possível não se apoiarem as guias separadoras a intervalos de 6 m: um per filado de 6 m mais o comprimento da sobreposição necessária entre perfilados (ou seja cerca de 6,31 m no total), pode ser portanto fabricado. Para uma largura desenvolvida total de perfilado de 61 cm (o que corresponde ao perfilado tradicional, aumentado por duas abas de 7 cm), a escolha de uma espessura de 2 mm permite a fabricação de um perfilado com 6,31 m de comprimento e um pêso de cerca de 60 Kg (para 50 Kg num perfila do tradicional com 4 m de comprimento e 3 mm de espessura). Esse perfilado, apoiado a espaços de 6 m, evita, nomeadamente, a' implantação de um terço dos suportes, afasta dores e ca vilhas, relativamente ao perfilado tradicional. 0 seu pêso de aço ê também ligeiramente inferior por metro linear (cer- - 9 - 1 5 10 15

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ca de 10 Kg contra cerca de 11,5 Kg). 0 grande comprimento do perfilado permite variar as possibilidades de implantação dos suportes, segundo c deslocamento máximo desejado em caso de choquei o mínimo é de um suporte de 6 em β metros, em seguida de 3 m entre suportes. Pode ter interesse implantar-se um suporte a cada 2 m, o que leva a prever um máximo de cinco desbastes 6 na ranhura do perfilado: dois nas extremidade 12, um no meio e dois outros repartindo o perfilado em 3 partes de 2 m cada. A figura 5 mostra uma forma de realização do invento. 0 perfilado 11 é obtido por meio do prolongamento do flanco exterior 3a de um perfilado normalizado de tipo At actualmente utilizado, por sua aba 3b que prolonga o flaco ex terior 3a para além do plano XX' tangente ao fundo da ranhura central 1, numa distância compreendida entre a metade e o do bro da profundidade da ranhura central 1. As sbas 3b prolongam-se em divergência para a rectaguarda do perfilado 11. 0 ângulo das abas 3b com a horizontal é de cerca de 11°, o que permite encaixar os perfis 11 aquando do transporte da fábrica para o estaleiro e sobrepor a extremidade 12 de cada perfilado com a extremidade 12 do perfulado vizinho quando foiem colocados. No que se refere ao perfilado normalizado do tipo A actualmente utilizado, a profundidade da ranhura cen trai 1 e das nervuras laterais 2 é de cerca de 8 cm, a sua largura desenvolvida é de 47 cm e o seu momento de inércia é 4 de 100 cm para uma espessura de 3 mm. 0 cálculo mostra que, prolongando-se os flancos exteriores 3a do perfilado de tipo A com abas 3b de 6 cm, obtem-se um momento de inércia de 155 4 cm com uma espessura de perfilado de 2 mm e um momento de 4 inércia de 232 cm com uma espessura de perfilado de 2,5 mm. Se as abas 3b tiverem 8 cm, o momento de inércia é de 242 cm* 4 para uma espessura de perfilação de 2 mm e de 363 cm para uma espessura de perfilação de 2,5 mm. Constata-se que os mo mentos de inércia são consideravelmente aumentados para um 10 - 35

Claims (2)

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   1 10 15 Mod. 71 -10000 ex. - 89/07 so de perfilado por metro linear fortemente reduzido com uma espessura de perfilado de 2 mm e sensivelmente igual se a es pessura do perfilado fôr de 2,5 mm. De preferência, o comprimento do prolongamento das abas 3b e a espessura do perfil 11 são calculados de tal maneira que o momento de inércia do perfilado 11 seja aumentado pelo menos 50% relativamente às guias separadoras A e B normais. Deve entender-se que as formas de realização acima descritas não são limitativas e poderão das lugar a to das as modificações desejáveis sem por isso se afastarem por isso do âmbito do invento. 0 depósito do primeiro pedido para o invento acima descrito foi efectuado em França em 17 de Janeiro de 1989 sob o ns. 89 00580. -REIVINDICAÇOES- 1£. - Guia separadora/protecção de segurança de formável, instalada ao longo das estradas, constituida por perfilados metálicos (ll) montados por sobreposição parcial e aparafusamento e suportados, espaçadamente, por postes ver ticais, apresentando o perfilado (ll) uma ranhura central (l) rodeada de nervuras laterais (2) situadas de um lado e do outro da referida ranhura central, apresentando cada uma delas uma linha de topo situada num mesmo plano vertical paralelo ao plano vertical XX' tangente ao fundo da ranhura (l] que forma um relevo do lado da calçada e tendo, cada uma delas, um flanco exterior (3a) dobrado numa direcção oposta à calçada e prolongado por uma aba (3b) para além do plano vez tical XX' tangente ao fundo da ranhura central (l), caracte-rizada pelo facto de o plano exterior (3a) das nervuras laterais (2) do perfilado (ll) se prolongar para além do referido plano vertical XX' numa distância compreendida entre a metade e o dobro da distância que separa o referido plano 11 1 5 10 15 Mod. 71 -10000 ex. - 89/07 20 25 30 61.824 Ref: HLB/FRP H 21253 Cl

   -s vertical XX' do plano que passa pelas linhas de topo das ner vuras laterais (2). 2*. - Guia separadora/protecção de segurança de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo facto de as abas do perfilado comportarem, nas suas extremidades, orifícios para a passagem dos parafusos de montagem. 3*. - Guia separadora/protecção de segurança de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 e 2, na qual o perfilado tem, em cada uma das extremidades da ranhura centrei, um orifício para a sua fixação a um poste, caracterizada pelo facto de o perfilado comportar ainda', ao longo da ranhura central, pelo menos um orifício suplementar de fixação, estando os referidos orifícios de fixação e o ou os orifícios suplementares regularmente espaçados ao longo da ranhura cen trai. 4^. - Guia separadora/protecção de segurança de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores caracterizada pelo facto de o comprimento do prolongamento das abas (3b) do perfilado (ll) e a espessura do perfilado (ll) serem calculados para que o momento de inércia do perfilado seja aumentado pelo menos 50% relativamente às guias separa-doras/protecções normais A ou B. Lisboa,
2. 16. JáíUSSu Por LES PR0FILES DU CENTRE - L P C Sociétê Anonyme ’ ’

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