BR202012010547Y1 - arrangement applied to soil research equipment - Google Patents
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Abstract
disposição aplicada em equipamento para investigação de solo refere-se o presente objeto a um inédito e funcional equipamento, que aliado a um novo processo para investigação de solo através da execução do ensaio spt permite melhor acurácia, melhor aproveitamento de seus resultados, maior confiabilidade, maior rapidez na execução da investigação geológica geotécnico, maior agilidade na entrega dos resultados sem os inconvenientes das operações incorretas, executadas por equipes mal preparadas, bem como a eliminação completa da sujeira gerada no processo convencional, que produz volumes de resíduos sólidos que muitas vezes são descartadas de forma inadequada e em locais impróprios. o novo processo consiste na utilização de um martelo automático para ensaio spt, e um martelo roto-percursor, dispostos em um único chassi, juntamente com a introdução de um amostrador especial, inédito, desenvolvido especialmente para esta finalidade permitindo maior rapidez e eficácia no trabalho de perfuração, e amostragem do solo.The disposition applied in soil investigation equipment refers to the present object to a new and functional equipment, which combined with a new soil investigation process through the execution of the spt test allows better accuracy, better use of its results, greater reliability, faster execution of geotechnical geological investigation, faster delivery of results without the inconvenience of improper operations performed by poorly prepared teams, as well as the complete elimination of dirt generated in the conventional process, which often produces volumes of solid waste. improperly disposed of in inappropriate places. The new process consists of the use of a spt automatic hammer and roto-precursor hammer, arranged in a single chassis, together with the introduction of a special, unprecedented sampler specially developed for this purpose allowing for faster and more efficient work. drilling, and soil sampling.
Description
(54) Título: DISPOSIÇÃO APLICADA EM EQUIPAMENTO PARA INVESTIGAÇÃO DE SOLO (51) Int.CI.: G01N 3/34; G01N 3/48; E02D 1/02; E21B 49/06 (73) Titular(es): MANUEL XAVIER LEMOS FILHO (72) Inventor(es): MANUEL XAVIER LEMOS FILHO (85) Data do Início da Fase Nacional: 04/05/2012(54) Title: PROVISION APPLIED IN EQUIPMENT FOR SOIL INVESTIGATION (51) Int.CI .: G01N 3/34; G01N 3/48; E02D 1/02; E21B 49/06 (73) Holder (s): MANUEL XAVIER LEMOS FILHO (72) Inventor (s): MANUEL XAVIER LEMOS FILHO (85) National Phase Start Date: 05/04/2012
1/7 “DISPOSIÇÃO APLICADA EM EQUIPAMENTO PARA INVESTIGAÇÃO DE SOLO.1/7 “PROVISION APPLIED TO EQUIPMENT FOR SOIL INVESTIGATION.
Refere-se o presente objeto a um inédito e funcional equipamento, que aliado a um novo processo para investigação de solo através da execução do ensaio SPT permite melhor acurácia, melhor aproveitamento de seus resultados, maior confiabilidade, maior rapidez na execução da investigação geológica geotécnico, maior agilidade na entrega dos resultados sem os inconvenientes das operações incorretas, executadas por equipes mal preparadas, bem como a eliminação completa da sujeira gerada no processo convencional, que produz volumes de resíduos sólidos que muitas vezes são descartadas de forma inadequada e em locais impróprios.The present object refers to an unprecedented and functional equipment, which, together with a new process for soil investigation through the execution of the SPT test, allows better accuracy, better use of its results, greater reliability, greater speed in the execution of the geotechnical geological investigation , greater agility in the delivery of results without the inconveniences of incorrect operations, performed by poorly prepared teams, as well as the complete elimination of dirt generated in the conventional process, which produces volumes of solid waste that are often improperly disposed of in inappropriate places .
O novo processo consiste na utilização de um martelo Automático para ensaio SPT, e um martelo Roto-percursor, dispostos is em um único chassi, juntamente com a introdução de um amostrador especial, inédito, desenvolvido especialmente para esta finalidade permitindo maior rapidez e eficácia no trabalho de perfuração, e amostragem do solo.The new process consists in the use of an Automatic hammer for SPT testing, and a Roto-precursor hammer, arranged in a single chassis, together with the introduction of a special sampler, unprecedented, developed especially for this purpose allowing greater speed and efficiency in the drilling work, and soil sampling.
Destina-se o presente objeto a desenvolver um procedimento 20 bem definido que modifique substancialmente a forma de execução do ensaio SPT, conferindo-lhe as melhoras acima apontadas e agregando um maior controle sobre a execução dos trabalhos, possibilitando ainda a extração de informações hoje não acessíveis no atual modelo.This object is intended to develop a well-defined procedure 20 that substantially modifies the way the SPT test is performed, giving it the improvements mentioned above and adding greater control over the execution of the works, still making it possible to extract information that is not currently available. accessible in the current model.
O principal objetivo é garantir a credibilidade nos dados obtidos, confiabilidade nos cálculos resultantes, aprimorando a utilização dos dados da sondagem, que a partir de então, não estarão mais sujeitos às imperícias das equipes, tais como alternância na altura de queda do peso, execução de ensaios SPT com descentralização do peso emThe main objective is to guarantee the credibility in the data obtained, reliability in the resulting calculations, improving the use of the survey data, which from then on, will no longer be subject to the malfunctions of the teams, such as alternation in the height of weight loss, execution of SPT trials with weight decentralization in
2/7 relação ao furo, cota errada de ensaio, presença de sujeira (bucha) no fundo do furo durante a execução do ensaio, bem como problemas com equipamentos como hastes tortas, amostradores danificados, bicos de amostradores amassados, cordas inadequadas ou uso indevido de cabo de aço, peso fora de padrão, roldanas danificadas, ferramenta de lavagem fora de medida, bomba d’água ineficiente e tantas outras já constatadas.2/7 relation to the hole, wrong test dimension, presence of dirt (bushing) at the bottom of the hole during the execution of the test, as well as problems with equipment such as crooked rods, damaged samplers, crushed sampler tips, inappropriate ropes or improper use steel cable, nonstandard weight, damaged pulleys, oversized washing tool, inefficient water pump and many others already found.
Além dos problemas acima, a atividade de sondagem é extremamente penosa, fazendo com que ao longo do dia, as equipes percam eficiência, interferindo negativamente nos resultados obtidos.In addition to the above problems, the drilling activity is extremely painful, causing teams to lose efficiency throughout the day, negatively interfering with the results obtained.
Por se tratar de um processo de execução de ensaio SPT que consiste na cravação, tanto do amostrador como do revestimento através de mecanismo automático, cada trecho de 1,00m de ensaio deverá ter a duração aproximada de um quarto de horas, permitindo is que em 08hs de trabalho execute-se uma média de 32,00m de sondagem.As it is an SPT test execution process that consists of the setting of both the sampler and the coating through an automatic mechanism, each 1.00m stretch of the test should have an approximate duration of a quarter of an hour, allowing 08hs of work an average of 32.00m of drilling is performed.
Desta forma, multiplica-se por três a velocidade do ensaio SPT, com a vantagem de precisão, confiabilidade e materialização das amostras para a perfeita interpretação dos horizontes a serem observados.In this way, the SPT test speed is multiplied by three, with the advantage of precision, reliability and materialization of the samples for a perfect interpretation of the horizons to be observed.
Com esta nova metodologia, não só o solo proveniente do processo de ensaio SPT é amostrado para análise táctil-visual e posteriores ensaios de caracterização em laboratório, mas todo o trecho de 1,00m referente ao respectivo ensaio.With this new methodology, not only the soil from the SPT test process is sampled for tactile-visual analysis and subsequent characterization tests in the laboratory, but the entire 1.00m section regarding the respective test.
Mais uma importante característica deste novo processo, é permitir o estudo do comportamento dos diversos níveis d’água existentes no maciço, uma vez que o revestimento ao acompanhar o amostrador, passa a isolar os níveis d’água nos extratos permeáveis superiores.Another important feature of this new process is to allow the study of the behavior of the various water levels in the massif, since the coating, when accompanying the sampler, starts to isolate the water levels in the upper permeable extracts.
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Outra importante vantagem deste novo processo refere-se aos cuidados com o meio ambiente, preocupação cada vez mais presente na engenharia.Another important advantage of this new process refers to the care with the environment, a concern increasingly present in engineering.
O Método tradicional, além de gerar grande quantidade de resíduos sólidos como já comentamos anteriormente, se for proveniente de áreas contaminadas, agravará por vezes a contaminação do subsolo onde a sondagem esta sendo executada, bem como onde este material for depositado.The traditional method, in addition to generating a large amount of solid waste as we have already mentioned, if it comes from contaminated areas, it will sometimes aggravate the contamination of the subsoil where the drilling is being carried out, as well as where this material is deposited.
Como o processo tradicional não garante o perfeito isolamento dos vários aqüíferos interceptados pelo furo da sondagem, uma provável contaminação do lençol freático superficial pode ser estendida aos aqüíferos mais profundos, potencializando a extensão da contaminação, dificultando as medidas de mitigação, elevando seus custos.As the traditional process does not guarantee the perfect isolation of the various aquifers intercepted by the borehole, a probable contamination of the surface water table can be extended to the deeper aquifers, increasing the extent of the contamination, making mitigation measures more difficult, increasing their costs.
Pelo novo processo, como o revestimento acompanha o avanço da sondagem metro a metro, o risco de contaminação entre aquíferos inexiste desde que o furo seja corretamente preenchido com material que garanta a perfeita selagem da sondagem antes da retirada do revestimento.Due to the new process, as the coating accompanies the advance of the drilling meter by meter, the risk of contamination between aquifers does not exist as long as the hole is correctly filled with material that guarantees the perfect sealing of the drilling before the removal of the coating.
O ensaio do SPT, desde sua criação, é o mais usado em todos os ramos da engenharia civil, na obtenção dos parâmetros de resistência e comportamento do solo em projetos de fundações, escavações subterrâneas, contenções de maciços, barragens, etc.The SPT test, since its creation, is the most used in all branches of civil engineering, in obtaining the parameters of resistance and behavior of the soil in projects of foundations, underground excavations, containment of massifs, dams, etc.
Apesar das várias intercorrências que integram o ensaio SPT convencional, sua execução em grande quantidade permite resultados aproveitáveis. Porém, pouco se avançou nestas cinco décadas de aplicação do ensaio SPT. Procedimentos foram normatizados, equipamentos padronizados, mas a execução do ensaio SPT continua de forma rústica e manual, através de equipes com baixa ou nenhumaDespite the various complications that are part of the conventional SPT test, its execution in large quantities allows usable results. However, little progress has been made in these five decades of application of the SPT test. Procedures were standardized, equipment standardized, but the execution of the SPT test continues in a rustic and manual way, through teams with low or none
4/7 qualificação técnica, sem o devido acompanhamento e fiscalização por parte dos geotécnicos. Com uma execução vulgarizada e descuidada, o ensaio SPT perde qualidade e confiabilidade.4/7 technical qualification, without proper monitoring and inspection by geotechnicians. With a vulgar and careless execution, the SPT test loses quality and reliability.
O novo processo consiste na execução do ensaio SPT com 5 amostrador especial. O avanço do furo prossegue com a cravação do amostrador especial até a cota do próximo ensaio.The new process consists of executing the SPT test with 5 special sampler. The advance of the hole continues with the setting of the special sampler up to the level of the next test.
Na sequencia, a cravação do revestimento ate a profundidade em que se encontra o amostrador especial, garante na sua retirada a integridade total do furo.In the sequence, the setting of the coating to the depth where the special sampler is located, guarantees in its removal the total integrity of the hole.
Em meio urbano, a sequencia executiva do novo método, consiste na prospecção manual com trado concha até 5,00m de profundidade, com o objetivo de preservar interferências enterradas. Introduz-se o revestimento que se apoiará no fundo do furo para garantir a partir daí a integridade da parede e a limpeza do furo.In an urban environment, the executive sequence of the new method consists of manual prospecting with a shell auger up to 5.00 m deep, in order to preserve buried interference. The coating that will be supported on the bottom of the hole is inserted to guarantee from then on the integrity of the wall and the cleanliness of the hole.
is O revestimento especial com segmentos contendo comprimento de 1,00m cada e com rosca interno-externa no próprio revestimento, evita pontos salientes de atrito (luvas) que dificulta sua cravação e ou remoção, uma vez que deverá revestir o comprimento total do furo a ser ensaiado.is The special coating with segments with a length of 1.00 m each and with internal-external thread in the coating itself, prevents protruding friction points (gloves) which makes it difficult to drive and remove, since it must cover the entire length of the hole be rehearsed.
Em seguida utilizando-se hastes AW de 1,00m de comprimento, posiciona-se o amostrador especial com comprimento de 1,20m na cota do ensaio, ou seja, 5,00m. Na superfície, acima da cota zero do furo deverá ficar 1,20m de haste AW, garantindo a cota exata do ensaio. Utilizando-se o martelo automático para ensaio SPT, executa-se o ensaio de mesmo nome, conferindo ao mesmo acurácia, regularidade, peso aferido e altura de queda do peso correta.Then, using AW rods of 1.00 m in length, place the special sampler with a length of 1.20 m in the test quota, that is, 5.00 m. On the surface, above the zero dimension of the hole, there should be 1.20 m of AW stem, guaranteeing the exact level of the test. Using the automatic hammer for the SPT test, the test of the same name is carried out, giving the same accuracy, regularity, measured weight and the correct weight drop height.
O ensaio é realizado cravando-se com o martelo automático os 0,45m do ensaio SPT da cota de 5,00m a 5,45m, anotando-se os valores dos números de golpes para cada intervalo de 0,15m, NaThe test is performed by driving the 0.45m of the SPT test from the 5.00m to 5.45m level with the automatic hammer, noting the values of the number of strokes for each interval of 0.15m, Na
5/7 seqüência, com o uso do martelo roto-percussor complementa-se a cravação do amostrador especial até a cota do próximo ensaio aos 6,00m de profundidade, coletando-se em seu interior todo o solo no intervalo de 5,00m a 6,00m.5/7 sequence, with the use of the roto-percussion hammer, the setting of the special sampler is complemented up to the level of the next test at 6.00m depth, collecting all the soil in the interior in the interval of 5.00m a 6.00m.
Ao ser atingida a profundidade de 6,00m, na superfície do furo, a haste AW estará com apenas 0,20m para fora, confirmando a cota do novo ensaio.When the depth of 6.00m is reached, on the surface of the hole, the AW rod will be only 0.20m out, confirming the quota of the new test.
Antes da retirada do amostrador especial, acrescentam-se mais um segmento de 1,00m do revestimento, que, com a proteção da ío cabeça batente deverá ser cravado com o uso do martelo rotopercussor até a cota de 6,00m envolvendo e liberando do atrito do solo o amostrador especial, bem como protegendo desta forma a integridade das paredes do furo.Before removing the special sampler, a further 1.00 m segment of the lining is added, which, with the protection of the stop head, should be driven with the use of the rotary hammer to the 6.00 m level involving and releasing friction soil the special sampler, as well as thus protecting the integrity of the hole walls.
Na seqüência, acrescenta-se mais uma haste AW de 1,00m is no conjunto e retira-se o amostrador especial que deverá estar totalmente livre uma vez que o revestimento estará envolvendo-o.In the sequence, one more AW rod of 1.00m is added to the set and the special sampler is removed, which must be totally free since the coating will be surrounding it.
Desta forma, poderá ser feita a recuperação do solo no interior do amostrador especial, referentes ao intervalo de 5,00m a 6,00m de profundidade.In this way, the soil can be recovered inside the special sampler, referring to the range from 5.00m to 6.00m in depth.
Para uma perfeita visualização e compreensão da “DISPOSIÇÃO APLICADA EM EQUIPAMENTO PARA INVESTIGAÇÃO DE SOLO”, em questão seguem os desenhos ilustrativos, ondeFor a perfect visualization and understanding of the “PROVISION APPLIED IN EQUIPMENT FOR SOIL INVESTIGATION”, in question follow the illustrative drawings, where
A fig. 1 - Apresenta uma vista em perspectiva do objeto em questão (1), com vistas ao Martelo Automático (2) para execução do ensaio SPT e o Martelo Roto-percussor (3) para cravação do Amostrador Especial e do Revestimento;Fig. 1 - It presents a perspective view of the object in question (1), with a view to the Automatic Hammer (2) for the execution of the SPT test and the Roto-Percussor Hammer (3) for driving the Special Sampler and the Coating;
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A fig. 2 - Apresenta uma vista em perspectiva do objeto em questão (1), utilizando o Martelo Automático (2), executando o ensaio SPT;Fig. 2 - It presents a perspective view of the object in question (1), using the Automatic Hammer (2), executing the SPT test;
A fig. 3 - Apresenta uma vista em perspectiva do objeto em questão (1), utilizando o Martelo Roto-percussor (3) executando a cravação do Amostrador Especial (8) no solo, imediatamente após a realização do ensaio SPT;Fig. 3 - It presents a perspective view of the object in question (1), using the Roto-Hammer Hammer (3), driving the Special Sampler (8) into the ground, immediately after the SPT test;
A fig. 4 - Apresenta uma vista do guincho içando o conjunto haste AW (7) / Amostrador Especial (8), com a utilização do “camelongo” (4);Fig. 4 - Shows a view of the winch lifting the AW rod assembly (7) / Special Sampler (8), using the “camelongo” (4);
A fig. 5 - Apresenta uma vista do conjunto haste AW (7) / Amostrador Especial (8) suspenso pelo guincho, com o auxilio do “camelongo” (4);Fig. 5 - It presents a view of the AW rod assembly (7) / Special Sampler (8) suspended by the winch, with the help of the “camelongo” (4);
A fig. 6 - Apresenta uma vista em corte do Amostrador Especial (8);Fig. 6 - Shows a sectional view of the Special Sampler (8);
A fig. 7 - Apresenta uma vista em corte do Revestimento (15).Fig. 7 - It presents a sectional view of the Cladding (15).
De acordo com as ilustrações e em seus pormenores, a “DISPOSIÇÃO APLICADA EM EQUIPAMENTO PARA INVESTIGAÇÃO DE SOLO, é caracterizada por ser constituída de um equipamento para investigação de solo (1), possuindo um martelo automático (2) para ensaio de SPT e um martelo roto-percussor (3) para cravação do amostrador especial (8) e do revestimento (15) do furo (20), com dispositivos de auxilio à operação dos ensaios, SPT’s, guinchos, utilizados para a movimentação dos martelos e do camelongo (4) ferramenta para içamento das hastes (AW) (7) onde transpassa os cabos de aço (5) encaixados no carretei superior (6); o martelo automático (2) posicionado na extremidade superior da haste AW (7), possibilita a cravação do amostrador especial (8), posicionadoAccording to the illustrations and in their details, the “PROVISION APPLIED IN EQUIPMENT FOR SOIL INVESTIGATION, is characterized by being made up of equipment for soil investigation (1), having an automatic hammer (2) for testing SPT and a roto-hammer (3) for driving the special sampler (8) and the lining (15) of the hole (20), with devices to aid the operation of the tests, SPT's, winches, used for the movement of the hammers and the hammer ( 4) rod lifting tool (AW) (7) where the steel cables (5) are inserted through the upper reel (6); the automatic hammer (2) positioned at the upper end of the AW rod (7), allows the setting of the special sampler (8), positioned
7/7 na extremidade inferior da haste AW (7), permitindo a execução do ensaio SPT.7/7 at the lower end of the AW rod (7), allowing the SPT test to be performed.
O amostrador (8) é composto de uma válvula de alívio, da água em seu interior (17) um corpo bipartido (18) que facilita o acesso ao solo coletado em seu interior e um bico tipo sapata” (12) que orienta a cravação do conjunto no solo prospectado.The sampler (8) is made up of a relief valve, the water inside it (17) a split body (18) that facilitates access to the soil collected inside and a shoe-like spout ”(12) that guides the driving of the set in the prospected soil.
O revestimento (15) é composto por uma cabeça de bater (10), segmentos de tubos (10A) com dimensões diametrais definidas e comprimento de 1,00m cada, que em sua extremidade inferior, acoplase a uma sapata de corte (19) para facilitar sua cravação no solo.The lining (15) consists of a tapping head (10), pipe segments (10A) with defined diametre dimensions and a length of 1.00 m each, which at its lower end, is coupled to a cutting shoe (19) for facilitate its driving into the ground.
Na medida em que o furo (20) vai sendo aprofundado, o conjunto hastes AW (7) / amostrador especial (8), vai se tornando cada vez mais pesada e para a movimentação de introdução e retirada deste conjunto do furo, é utilizado à ferramenta camelongo (4)·As the hole (20) is deepened, the AW (7) / special sampler (8) rod set becomes increasingly heavier and for the movement of introducing and removing this set from the hole, it is used camelong tool (4) ·
Pelas vantagens que oferece e por revestir-se de características verdadeiramente inovadoras, a “DISPOSIÇÃO APLICADA EM EQUIPAMENTO PARA INVESTIGAÇÃO DE SOLO”, reúne as condições necessárias para merecer a Patente de Modelo de Utilidade.For the advantages it offers and for having truly innovative characteristics, the “PROVISION APPLIED IN EQUIPMENT FOR SOIL INVESTIGATION”, gathers the necessary conditions to deserve the Utility Model Patent.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| B03A | Publication of a patent application or of a certificate of addition of invention [chapter 3.1 patent gazette] | ||
| B09A | Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette] | ||
| B16A | Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette] |
Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 15 (QUINZE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 04/05/2012, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS. |
|
| B21F | Lapse acc. art. 78, item iv - on non-payment of the annual fees in time |
Free format text: REFERENTE A 11A ANUIDADE. |
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| B24J | Lapse because of non-payment of annual fees (definitively: art 78 iv lpi, resolution 113/2013 art. 12) |
Free format text: EM VIRTUDE DA EXTINCAO PUBLICADA NA RPI 2721 DE 28-02-2023 E CONSIDERANDO AUSENCIA DE MANIFESTACAO DENTRO DOS PRAZOS LEGAIS, INFORMO QUE CABE SER MANTIDA A EXTINCAO DA PATENTE E SEUS CERTIFICADOS, CONFORME O DISPOSTO NO ARTIGO 12, DA RESOLUCAO 113/2013. |