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Title:
LONG-LIFE PAVING SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/015201
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention relates to a paving system which is used to transfer vehicle loads and static loads by means of different combinations of distributing panels (1) which may or may not comprise frameworks of stiffening elements (2, 3, 4). According to the invention, all of the elements of the system are made from reinforced concrete (7, 8, 9) and contain no longitudinal or transverse joints such as those used in rigid pavements. The inventive system can distribute the contact pressures from the load to a larger portion of the support surface (5) without the need for a granular interface or interfaces.

Inventors:
GALLEGO HENAO ANDRES URIEL (CO)
Application Number:
PCT/IB2003/003845
Publication Date:
February 19, 2004
Filing Date:
August 06, 2003
Export Citation:
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Assignee:
GALLEGO HENAO ANDRES URIEL (CO)
International Classes:
E01C5/00; E01C11/18; (IPC1-7): E01C/
Foreign References:
GB351525A1931-06-24
FR571401A1924-05-16
CH111740A1925-09-01
DE1278466B1968-09-26
BE408117A
Attorney, Agent or Firm:
Jaramillo Campuzano, Mauricio (Bogotá, CO)
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Claims:
1. Reivindicaciones Un sistema de pavimento constituido por un diafragma de concreto reforzado que puede incluir o no elementos de rigidización embebidos o sobresalientes de sus caras, colocado sobre el terreno natural o sobre capas de materiales no nativos, sin juntas de separación a los espaciamientos usuales. Un sistema de pavimentos, tal como se describe en la reivindicación 1, caracterizado por no requerir como material de apoyo bases y subbases granulares. Un sistema de pavimentos, tal como se describe en la reivindicación 1, caracterizado por no requerir las juntas de dilatación, contracción o estructurales usadas actualmente. En su lugar, se caracteriza por su monolitismo en extensiones considerables de centenares de metros. Un sistema de pavimentos, tal como se describe en la reivindicación 1, caracterizado por incluir elementos de concreto reforzado en dirección paralela y perpendicular o diagonal al eje de la estructura, ubicadas a nivel, sobre o por debajo de la superficie de tránsito. Un sistema de pavimentos, tal como se describe en la reivindicación 1, conformado por diafragmas de losas de hormigón macizas o aligeradas reforzadas con acero dispuesto en dirección longitudinal, transversal o diagonal respecto al eje de la estructura. Un sistema de pavimentos, tal como se describe en la reivindicación 1, caracterizado por aprovechar estructuralmente la integración de elementos funcionales y estéticos de las vías tales como bordillos, cunetas, bermacunetas, canales y cáncamos.
Description:
Descripción de la invención El sistema de pavimentos de larga vida se construye en concreto reforzado, continuo, sin las juntas longitudinales o transversales usadas en los pavimentos rígidos ; sólo existe una junta transversal (14), definida por el tramo de vaciado diario espaciada a centenares de metros. El sistema de pavimentos de larga vida posee una placa distribuidora (1) que toma las cargas de los vehículos y las redistribuye al suelo de apoyo (5) existente en las condiciones corrientes de las vías sin pavimento, o en las vías con pavimento deteriorado urbanas o rurales, o en vías nuevas con adición de afirmado compactado. La placa distribuidora (1) se vacía sobre el suelo de apoyo sin que se requieran capas granulares intermedias, aunque el sistema las admite sin que sean necesarios los espesores y calidades usualesen los pavimentos tradicionales, y su labor cuando se use, tendrá el papel de interfase granular (18) de uso opcional por condiciones de diseño.

La placa distribuidora (1) está contemplada en diversas tipologías como placa distribuidora maciza (20) o placa distribuidora aligerada (21), esta última constituida por nervaduras de concreto vaciadas en sitio, con aligerantes (6) que pueden ser de cualquier tamaño según el diseño, rígidos fabricados en arcilla cocida o concreto, o del tipo flexible fabricados en madera basta, esterilla de guadua, aglomerados de madera, cartones plastificados o cualquier sistema de aligerante rígido o flexible embebido.

Cuando se usa la placa distribuidora aligerada (21), el remate superior está constituido por una plaqueta de concreto con refuerzo de placa distribuidora (9), consistente en mallas electro soldadas o armadas, la que se vacía preferiblemente de forma monolítica con las nervaduras y sobre los aligerantes para formar el diafragma de placa distribuidora aligerada (16).

Tanto la placa distribuidora maciza (20) como la placa distribuidora aligerada (21) rematan lateralmente en elementos de borde de placa distribuidora (22), con refuerzo longitudinal (23) o refuerzo transversal (24).

En el sistema de pavimentos de larga vida, están contempladas distintas posibilidades de rigidización longitudinal o transversal, mediante elementos monolíticos, similares a <BR> <BR> vigas, que incrementan la rigidez por aumento del espesor desde la cara inferior hacia<BR> abajo, o desde la cara superior hacia arriba, integrando o no los bordillos o separadores (13). Los elementos de rigidización pueden combinar el aumento del espesor simultáneamente hacia arriba y hacia abajo, como en el caso de la berma-cuneta (12).

Los rigidizantes están constituidos por los del tipo de elemento longitudinal lateral (2), elemento central longitudinal (3) en el eje la vía (19), elemento longitudinal intermedio (25) y elemento transversal (4). La ubicación y tamaño de los elementos longitudinales y transversales de rigidización pueden estar en distintas posiciones a lo largo y ancho de la vía según el tramo, el remate y el diseño seleccionado. Varían las especificaciones de materiales, el refuerzo longitudinal (7) y el refuerzo transversal (8) de acuerdo a los diseños del sistema.

Los remates laterales del sistema de pavimentos de larga vida tienen toda la diversidad de los usuales en el mundo de los pavimentos, pero integrados monolíticamente al sistema y vaciados en el sitio en concreto reforzado. Pueden rematar en solapa (17), que tiene rigidizante o carece de él, con viga de eje lateral longitudinal (2) hacia abajo en el borde, o con la solapa en voladizo, con bordillo integrado o no como rigidizante en el borde de la solapa y con adición o no de espesor hacia abajo.

El sistema de pavimento de larga vida requiere drenaje subsuperficial mediante un filtro longitudinal (26) de geometría, materiales y ubicación según el diseño vial.

Todos los elementos de la estructura del pavimento forman un conjunto monolítico integrado, de poderosas capacidad de distribución de cargas y presiones, aún para suelos débiles. En la placa distribuidora los rigidizantes, elementos longitudinales y transversales, las bermas (10), las cunetas (11) y las berma-cunetas (12) forman secciones geométricas de gran capacidad mecánica, y que con las especificaciones apropiadas de los materiales y los refuerzos longitudinales (7) y refuerzos transversales (8) adicionado a los refuerzos en mallas generan resistencias muy grandes a esfuerzos mecánicos que hacen eficiente su trabajo.

La estructura de concreto reforzado propuesta es muy versátil. El manejo del concreto reforzado está al alcance de todas las comunidades del país y del plantea. El hecho de que no se requiera súbbase ni base, elimina la dependencia de maquinaria pesada. La configuración de refuerzos, la producción del concreto, los insumos, los equipos y herramientas, el transporte y la colocación son ampliamente conocidos y sus procesos, en gran medida, pueden ser administrados y ejecutados por las comunidades con gran economía y mejoramiento de ingresos populares. Lo anterior facilita la ejecución de vías en comunidades apartadas y pobres, pero si se requiere la pavimentación de una vía urbana o de especificaciones altas que ameriten el uso de tecnologías de colocación, nada hay más conocido en el mundo con tecnología de punta a su servicio, que el concreto reforzado.

El invento y su aplicación reducen los costos de mejoramientos viales y facilitan los procesos. La aplicación del sistema de pavimentos de larga vida elimina las desventajas de funcionamiento, durabilidad, resistencia y uso de los pavimentos tradicionales, elimina del pavimento rígido el defecto de uso a causa de las juntas, por lo cual se resuelve el problema de vibración de los vehículos. La vibración inducida por las juntas impide la utilización del pavimento rígido en muchos sistemas viales como en aeropuertos y autopistas de velocidad. En el pavimento de larga vida al no haber juntas y utilizar sistema de refuerzo, se elimina el bombeo, lo que deterioraba el pavimento rígido. En este sistema sólo hay una junta cada centenares de metros, la junta transversal (14), que separa los tramos de vaciado y que resuelve los problemas de transferencia mediante la llave de transferencia en junta (15), hecha siempre en elementos transversales (4) dobles y profundos. La no existencia de juntas facilita la extensión del uso a pavimentos en sectores viales peatonales o carreteras industriales.

La integridad resuelve el problema de los desplazamientos relativos verticales, levantamientos de bordes por el paso de carga, hundimientos por sobrepresiones de borde, asentamientos diferenciales por bombeo en un borde o por fractura de un segmento, o por deficiencia o in-homogeneidad en el suelo de cimentación y desaparecen también los defectos de pavimentos rígidos en pendientes por desplazamiento relativo de las placas por frenado, fricción y vibración. La diferencia en resistencia entre el concreto reforzado y otros materiales en costos es inmensa y sería innecesario explicarlo, pero se requiere decir que pierde vigencia de manera completa el módulo de rotura que era el límite de esfuerzo y durabilidad de los pavimentos tradicionales.

Este sistema de pavimentos de larga vida tiene mucha mayor capacidad de transferencia de cargas y menores presiones en el suelo de apoyo que los pavimentos tradicionales en el mundo, lo que le permite aprovechar la mera estructura actual de la mayoría de las vías en afirmado, e incluso en las de tierra con un leve mejoramiento de la subrasante.

El desarrollo conceptual para el invento del sistema de pavimentos de larga vida, tiene una conceptualización sólida y densa fruto de afíos de estudio, aplicación y desarrollo del conocimiento por el inventor alrededor del tema, que está disponible con explicaciones detalladas al respecto.