ES2202670T3 - Dispositivo y procedimiento de tendido de tubos ceramicos sin excavacion. - Google Patents
Dispositivo y procedimiento de tendido de tubos ceramicos sin excavacion.Info
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Abstract
EL VARILLAJE DE PERFORACION (14) DEL DISPOSITIVO PARA INSTALAR TUBOS DE GRES (24) LLEVA SUJETO UN CABEZAL RETRACTIL (16) Y ESTA ALINEADO CON UN EJE CENTRAL DE SOPORTE (18), QUE A SU VEZ LLEVA SUJETA UNA PLACA DE CONTRAPRESION (32). EL DISPOSITIVO INCORPORA ADEMAS VARIOS ELEMENTOS DE CENTRAJE (22) DISPUESTOS RADIALMENTE EN TORNO AL EJE DE SOPORTE (18).
Description
Dispositivo y procedimiento de tendido de tubos
cerámicos sin excavación.
La invención se refiere a un dispositivo así como
a un procedimiento para el tendido sin zanja de tubos de gres.
El dispositivo según la invención y el
procedimiento según la invención se pueden utilizar, además de para
el tendido de tubos de gres, para el tendido de tubos de cementos de
asbesto, de materiales metálicos o materiales fundidos, de plástico
reforzado con fibra de vidrio, de hormigón y de materiales de
cerámica, pero a continuación se agrupan los tubos de los diferentes
materiales mencionados, respectivamente, bajo el concepto de tubos
de gres.
El tendido de tubos de gres se realiza en el
estado de la técnica con la ayuda de procedimientos de perforación a
presión. En este caso se emplean máquinas transportadoras de
tornillo sin fin así como máquinas transportadoras con limpieza por
inundación como dispositivos de avance.
Esencialmente, en el estado de la técnica se
aplican dos procedimientos diferentes de tendido. El primer
procedimiento es el tendido incontrolado por medio de aparato de
presión horizontal, en el que los tubos de acero, que se pueden
acoplar entre sí, son impulsados con la ayuda de una estación de
prensa. Este avance se lleva a cabo mientras se desmonta al mismo
tiempo el suelo en el frente y se transporta mecánicamente el
material perforado con transportadores de tornillo sin fin,
encontrándose el accionamiento del cabezal de perforación en la caja
inicial o en la zanja de excavación inicial. Con la llegada de los
tubos de acero recuperables a la caja de destino se acopla, en el
último tubo de acero montado, por medio de una pieza de transición
adecuada, un tubo de avance de gres y se hace avanzar. De esta
manera, se impulsan sucesivamente los tubos de acero en la zanja de
excavación de destino y se desmontan de nuevo, debiendo corresponder
el diámetro exterior de los tubos de acero al diámetro exterior de
los tubos de avance de gres.
Otro procedimiento es el procedimiento de avance
de tubo piloto, en el que, en oposición al procedimiento
incontrolado descrito anteriormente, se antepone una etapa de
trabajo adicional, para obtener un control. En este caso, desde la
caja inicial o la zanja de excavación inicial se impulsa una varilla
piloto acoplable de acero en el suelo por medio de desplazamiento.
La varilla piloto está hueca en el interior. En el eje del sistema
se realiza una medición por medio de teodolita o láser y se llevan a
cabo modificaciones de la dirección a través de la torsión de la
varilla piloto desde la caja inicial. Después de la llegada de la
punta piloto a la caja de destino o a la zanja de excavación se
acoplan los tubos de acero recuperables y se repite el ciclo de
trabajo descrito en el procedimiento incontrolado.
En el libro técnico "Leitungstunnelbau:
Neuverlegung und Erneuerung nicht begehbarer Ver- und
Entsorgungsleitungen in geschlossener Bauweise", D. Stein, K.
Möllers, R. Bilecki, Erns & Sohn, Berlín 1988/92 se describe el
procedimiento de avance frontal por escudo. En el procedimiento de
avance frontal por escudo, el suelo desmontado en el frente es
transportado hidráulicamente y llega a través de orificios de
entrada en el cabezal de perforación a una cámara de suspensión
adyacente, delimitada por este y por una pared intermedia.
Partiendo de una zanja de excavación inicial, en
la que se encuentra una estación de prensa, el cabezal de
perforación es movido en la dirección de una zanja de excavación de
destino y a medida que aumenta el avance del cabezal de perforación
se insertan, respectivamente, los tubos a tender desde arriba en la
zanja de excavación inicial y en la estación de prensa. Entre el
tubo producto insertado nuevo y el tubo introducido a presión total
o parcialmente en el agujero ya en una etapa de trabajo precedente
se inserta un anillo de acero de transmisión de la fuerza así como
de obturación y, bajo la activación de una estampa de prensa, se
empuja el tubo insertado nuevo en combinación con el tubo que se
encuentra ya en el agujero o bien los tubos que se encuentran ya en
el agujero en la dirección de movimiento del cabezal de perforación.
La unión tubular que se encuentra entre los tubos de avance no debe
proyectarse más allá del contorno del tramo de tubo y tiene el
cometido de absorber las fuerzas longitudinales durante el avance
que proceden del avance y las fuerzas dirigidas transversalmente que
proceden de los movimientos de control con una obturación
simultánea, dado el caso necesaria, frente a la penetración de
material roturado y de lubricante. Además, la tubería debe estar
cerrada herméticamente de forma duradera, especialmente en el estado
de construcción, frente al agua subterránea desde el exterior y
frente al aire comprimido desde el interior así como en el estado de
funcionamiento durante el tiempo de utilización previsto frente a la
presión del agua desde el exterior y desde el interior.
El principio básico de este procedimiento de
perforación a presión conocido reside, por lo tanto, en que
utilizando una estación de prensa, los tubos son insertados en la
textura del suelo ensanchada por el cabezal de perforación.
Con la ayuda de tales procedimientos de avance se
pueden instalar tubos de producto con diámetros nominales DN 250 a
DN 1000 en longitudes de avance de hasta 150 m y más.
En virtud de la unión de los tubos a partir de un
manguito de acoplamiento ajustado exacto, relativamente rígido,
deben tenderse tubos de gres con una exactitud muy alta con respecto
a la alineación axial, puesto que de lo contrario existe el peligro
de un daño de los tubos de gres, pero también de una obturación
insuficiente entre los tubos individuales.
El documento US 5.403.122 describe un dispositivo
para el tendido de tubos de desagüe con una varilla de tracción, con
la que se estira un cabezal de corte a través de una tubería
existente. Un tubo a insertar nuevo es introducido con una
instalación de guía, que está montada sobre el lado delantero del
tubo a insertar nuevo y es presionado contra la pared interior del
tubo antiguo. La varilla de tracción se conecta con un elemento de
tracción, por ejemplo una cadena, que está alineada con la varilla
del suelo y en la que está fijada una placa de contrapresión para la
retención de los segmentos de tubería a insertar. El documento US
5.403.22 representa el estado más próximo de la técnica.
La invención tiene el cometido de proponer un
dispositivo así como un procedimiento para el tendido sin zanja de
tubos de gres, en los que se pueden tender tubos de gres sin la
utilización de dispositivos auxiliares costosos.
Este cometido se soluciona a través de un
dispositivo con las características de la reivindicación 1. El
procedimiento que utiliza el dispositivo según la invención se
describe a través de las características de la reivindicación
10.
La invención se basa en la idea de crear un
dispositivo así como un procedimiento que permiten la inserción de
tubos de gres en un agujero. De esta manera, se puede suprimir, por
una parte, el gasto grande de aparatos de una estación de prensa
para la inserción de los tubos de gres; por otra parte, se pueden
tomar medidas de prevención adecuadas para conseguir una alineación
axial lo más exacta posible de los tubos de gres insertados con la
varilla de perforación.
Las formas de realización ventajosas de la
invención están identificadas a través de las restantes
reivindicaciones.
Así, por ejemplo, según una forma de realización
preferida, el eje de retención consta de diferentes segmentos
individuales. De esta manera se puede adaptar de una manera
selectiva el eje de retención, que se encuentra entre el cabezal de
inserción y la placa de contrapresión, a la longitud total de los
tubos de gres fijados entre estos dos componentes y, además, en el
marco de un avance continuo del tubo, se puede prolongar el eje de
retención paso a paso en la zanja de excavación inicial y al mismo
tiempo se puede disponer un nuevo tubo a insertar sobre el eje de
retención.
De acuerdo con una forma de realización
preferida, los segmentos individuales del eje de retención se pueden
conectar entre sí por medio de rosca o de conectores de enchufe. La
previsión de roscas o de conectores de enchufe representa una
posibilidad sencilla y cómoda para conectar los segmentos
individuales del eje de retención entre sí.
Con preferencia, el diámetro exterior del cabezal
de inserción es igual que el diámetro exterior del tubo a insertar o
mayor que el diámetro exterior del tubo a insertar. Esto provoca,
por una parte, un gasto de energía lo más reducido posible de todo
el proceso de tendido, puesto que el cabezal de inserción, que posee
el cometido de ensanchar la abertura del tubo, solamente la ensancha
sobre el diámetro exterior de los tubos de producto a insertar.
Además, contribuye a un buen apoyo del tubo de gres a insertar con
las paredes del taladro, con lo que se apoya la alineación axial
exacta de los tubos de gres a tender.
Con preferencia, en un segmento individual del
eje de retención están dispuestas instalaciones de centrado,
respectivamente, en al menos dos posiciones distanciadas axialmente.
A través de la previsión de varias instalaciones de cenado
distanciadas axialmente se puede alinear un tubo de gres a insertar
con gran exactitud, porque están previstos varios puntos de apoyo en
la extensión longitudinal del tubo.
De acuerdo con una forma de realización
preferida, cada instalación de centrado comprende, respectivamente,
una pluralidad de cilindros hidráulicos regulables, que se extienden
desde el eje de retención radialmente hacia fuera y se pueden
regular individualmente. La previsión de cilindros hidráulicos
regulables representa una posibilidad muy exacta y verificable en
cualquier momento desde fuera para alinear los tubos de gres a
insertar exactamente concéntricos con respecto al eje longitudinal
del eje de retención.
De acuerdo con una forma de realización preferida
alternativa, las instalaciones de centrado comprenden,
respectivamente, una pluralidad de resortes de lámina, que se
extienden desde el eje de retención radialmente hacia fuera y
presentan un arco. Tales resortes de lámina curvados están en
condiciones de absorber elásticamente las desviaciones de los tubos
de gres a insertar con respecto a la posición deseada y de
retornarlos de nuevo a la posición exacta deseada.
De acuerdo con otra forma de realización
alternativa, la instalación de centrado comprende un disco oscilante
con dispositivo de medición de la inclinación. Esta técnica de la
utilización de un disco oscilante se conoce a partir de la técnica
de perforación profunda y se aplica de manera similar. En el caso de
un desplazamiento del tubo de gres, el disco oscilante se ajusta por
sí mismo de nuevo en la posición deseada.
De acuerdo con otra forma de realización
alternativa, la instalación de centrado comprende, respectivamente,
una pluralidad de codos de sujeción de acero, que se extienden
radialmente hacia fuera en forma de brazos de extensión alargados.
Tales codos de sujeción de acero, que se designan en la técnica de
perforación como abrazaderas de expansión exterior, cumplen
igualmente las funciones deseadas de la absorción dosificada de
desplazamientos de los tubos de gres y del retorno selectivo a la
posición deseada.
Estando prevista con preferencia una articulación
giratoria entre la varilla de perforación y el cabezal de inserción,
los tubos de gres no giran durante la inserción y, además, sin una
interrupción del avance, se puede prolongar el eje de retención a
través de la aplicación de otro segmento.
De acuerdo con una configuración ventajosa del
procedimiento según la invención, el movimiento del cabezal de
perforación es regulado a través de una instalación de piloto
automático con control de lógica Fuzzy. A través de un control que
reacciona rápidamente y altamente preciso del movimiento del cabezal
de perforación se pueden reconocer incluso las desviaciones mínimas
con respecto al desarrollo recto deseado del tubo y se puede
contrarrestar una desviación no deseada. De esta manera, se puede
corregir inmediatamente una desviación posible del cabezal de
perforación y se puede facilitar a través del mantenimiento exacto
del desarrollo previsto de la trayectoria la inserción de tubos
rígidos. Por último, a través del desplazamiento exacto del
dispositivo de perforaciones puede emplear una varilla de
perforación rígida.
De acuerdo con una configuración ventajosa del
procedimiento, la alineación concéntrica de los tubos a tender con
respecto al eje de retención se realiza a través de la activación
selectiva de cilindros hidráulicos, que se extienden desde el eje de
retención radialmente hacia fuera y que están en contacto con la
pared interior del tubo a tender. De esta manera se puede realizar y
mantener de una forma controlable en cualquier momento desde el
exterior la posición exacta de los tubos a tender.
De acuerdo con una forma de realización preferida
del procedimiento, simultáneamente con la inserción de un cabezal de
inserción se extrae una tubería tendida originalmente fuera del
taladro. De esta manera se puede sustituir en una única etapa de
trabajo, por ejemplo, una tubería defectuosa por otra tubería o
también se puede sustituir una tubería existente por otra de
dimensión mayor.
A continuación se explica la invención
simplemente a modo de ejemplo con la ayuda de las figuras adjuntas,
en las que:
La figura 1 muestra una representación
esquemática del dispositivo según la invención; y
Las figuras 2a y 2b muestran representaciones
esquemáticas de anillos de obturación entre tubos de gres
adyacentes.
La figura 1 muestra una vista en sección
esquemática a través del dispositivo según la invención, que está
designado, en general, con el número de referencia 10. A lo largo de
una trayectoria lineal predeterminada, que está identificada a
través de la dirección axial 12, se realiza un agujero en la tierra,
siendo realizado el agujero en la dirección de la flecha A.
Habitualmente, el agujero es realizado entre una zanja de excavación
inicial y la zanja de excavación final. El agujero se realiza con
una varilla de perforación resistente a la torsión así como con un
cabezal de perforación controlado completamente en el desarrollo (no
se representa), siendo controlado el avance de perforación de forma
automática con la ayuda de un control de lógica Fuzzy. De esta
manera se puede conseguir una exactitud muy alta de la trayectoria
del cabezal de perforación a lo largo del eje 12, siendo corregida
inmediatamente una desviación del cabezal de perforación. Puesto que
los tubos de gres son tubos muy rígidos, es de gran importancia la
conducción recta exacta del cabezal de perforación.
Después de que el cabezal de perforación ha
alcanzado la zanja de excavación de destino, se fija el dispositivo
10 representado en la figura 1 fijamente en la varilla de
perforación 14 y se inserta en el agujero creado por el cabezal de
perforación. En el caso de un ensanchamiento grande necesario del
agujero, se pueden mover también, en una o varias etapas
intermedias, instalaciones de ensanchamiento a través del agujero.
El dispositivo 10 consta en primer lugar de un cabezal de inserción
16, que está configurado con preferencia como cabezal de
ensanchamiento, para ensanchar el agujero generado a la medida
nominal deseada de la tubería de gres a insertar. Entre la varilla
de perforación 14 y el cabezal de inserción 16 se dispone con
preferencia un angular giratorio (no se representa), de manera que
durante el movimiento del dispositivo 10 en la dirección de la
flecha A, no giran el cabezal de inserción 16 ni tampoco los
componentes que se conectan a continuación, que se describen más
adelante así como tampoco los tubos de gres a insertar.
En el cabezal de inserción 16 está fijado un eje
de retención 18, estando dispuesto el eje de retención 18 de tal
forma que está alineado con la varilla de perforación 14 y, por lo
tanto, el eje de rotación del eje de retención 18 coincide con el
eje de rotación 12 de la varilla de perforación 14. El eje de
retención 18 está constituido con preferencia de varios segmentos
individuales, estando representados en la figura 2 solamente dos
segmentos individuales 18a y 18b. Los segmentos individuales del eje
de retención son enroscados con preferencia entre sí con una rosca
cónica 20, de manera que durante el movimiento de la varilla de
perforación 14 desde la zanja de perforación inicial hacia la zanja
de perforación de destino se pueden colocar, respectivamente, a
medida que avanza el movimiento del dispositivo 10, segmentos
individuales del eje de retención 18, respectivamente, en la zanja
de excavación inicial en los segmentos ya existentes.
En los ejes de retención 18 se encuentran
instalaciones de centrado 22, con cuya ayuda se colocan los tubos de
gres 24 a insertar de tal forma que se encuentran en la posición
deseada concéntricamente al eje 12. Las instalaciones de centrado 22
representadas esquemáticamente en la figura 1 están constituidas por
varios elementos individuales, que se extienden radialmente desde el
eje de retención hacia fuera, que entran en contacto con la
superficie envolvente interior 26 de los tubos de gres 24. Con
preferencia, los segmentos individuales del eje de retención 18
poseen una longitud de 2 a 3 m y están colocadas al menos dos
instalaciones de centrado 22 en diferentes posiciones axiales de
cada segmento 18a, 18b del eje de retención.
Las instalaciones de centrado pueden estar
constituidas por cilindros hidráulicos regulables, que están
provistos con una instalación sensora adecuada y que, en función de
la posición del tubo 24 dispuesto en la región de una instalación de
centrado, aseguran su posición concéntrica al eje 12. A tal fin, a
través de sensores adecuados se puede establecer la posición de cada
uno de los tubos, se puede conducir la información generada por los
diferentes sensores a una unidad central de evaluación y de control
y a continuación se puede regular la posición de los cilindros
hidráulicos de tal forma que en el caso de una desviación de la
posición del tubo 24 respecto de la posición predeterminada deseada,
se inicia un movimiento de corrección adecuado. La previsión de al
menos dos instalaciones de centrado 23 por segmento del eje de
retención posee la ventaja de que a partir de la preparación de
varios puntos de contacto o bien de apoyo entre las instalaciones de
centrado 22 y el tubo 24, se puede fijar más exactamente su
posición.
Como una alternativa, las instalaciones de
centrado pueden estar realizadas en forma de resortes de lámina de
acero, que están fijados fijamente en la periferia del eje de
retención 18 y se extienden radialmente hacia fuera, presentando los
resortes de lámina de acero con preferencia un arco. La previsión de
resortes de lámina de acero sirve, por una parte, para absorber
movimientos reducidos de los tubos 24 a insertar, por otra parte,
para retornar los tubos 24 de nuevo a la posición deseada a través
de la absorción elevada de la fuerza de los resortes de lámina de
acero en el caso de una flexión alta. En lugar de los resortes de
lámina de acero se pueden emplear también codos de acero para
muelles, que están realizados, por ejemplo, de tiras metálicas
yuxtapuestas de 10 cm de anchura. Por otro lado, se puede emplear
también una instalación de centrado elástica que está constituida
por brazos extensibles alargados de una manera similar a las
abrazaderas de expansión exterior utilizadas en la técnica de
perforación.
Como una alternativa, la instalación de centrado
puede comprender también un disco oscilante con dispositivo de
medición de la inclinación. Esta instalación de centrado conocida a
partir de la técnica de excavación profunda se puede emplear de una
manera similar en la técnica de perforación horizontal. En el caso
de un desplazamiento del tubo de gres a insertar, el disco oscilante
se ajusta por sí mismo de nuevo en la posición deseada.
Como ya se ha indicado anteriormente, las
instalaciones de centrado 22 entran en contacto con la superficie
envolvente interior 26 de los tubos 24, que pueden estar realizados
como tubos de gres, pero también como tubos de hormigón, tubos de
plástico duro o tubos de cerámica. Como tubos de plástico duro se
pueden emplear, por ejemplo, tubos de venta en el comercio de
materiales de fibra de vidrio, fibras de carbono o fibras de Kevlar;
pero también se pueden emplear tubos metálicos y tubos fundidos. Por
último, en algunas regiones especiales se pueden emplear tubos de
cemento con refuerzo de asbesto, que son adecuados igualmente para
la utilización en el dispositivo 10.
Los tubos utilizados presenta un diámetro nominal
preferido entre 200 y 300 mm, correspondiente el espesor de pared
aproximadamente al 10% del diámetro nominal. En el caso de
utilización de tubos de hormigón, el espesor de pared es mayor, por
razones de resistencia.
El cabezal de inserción 16 posee un diámetro
exterior, que corresponde aproximadamente al diámetro exterior de
los tubos 24, donde el diámetro exterior del cabezal de inserción es
con preferencia aproximadamente de 1% a 20% mayor que el diámetro
exterior del tubo 24 a insertar. El cabezal de inserción puede estar
configurado de tal forma que rodea con un manguito 28 el tubo 24a
que se apoya directamente en el cabezal de inserción 16. En la
región del manguito 28 se encuentra una junta de obturación entre el
tubo de gres 24a y el cabezal de inserción 16, para impedir la
penetración de substancias sólidas o líquidos en el tubo.
Entre los tubos de gres individuales se encuentra
una conexión de casquillo rígido, que está realizada en forma de un
anillo de acero, que posee un espesor de aproximadamente 10 mm. El
anillo de acero 30 se describe en detalle más adelante con la ayuda
de la figura 2. En el extremo del eje de retención 18, es decir, en
el extremo, alejado del cabezal de inserción 16, del segmento 18b,
más alejado del cabezal de inserción 16, del eje de retención está
fijada una placa de contrapresión 32, que se mueve al mismo tiempo a
través del taladro en virtud de la posición geométrica fija con
relación al cabezal de inserción 16 y que empotra fijamente los
tubos 24 dispuestos entre el cabezal de inserción y la placa de
contrapresión 32.
Aunque en la figura 1 la placa de contrapresión
32 está representada de tal forma que rodea al tubo 24b adyacente
con una pestaña anular exterior 34, es evidente que es posible de la
misma manera que la placa de contrapresión 32 incida en el apéndice
36 del tubo 24b representado en la figura 1. También la placa de
contrapresión 32 está configurada como cuerpo simétrico rotatorio y
la geometría de la placa de contrapresión está adaptada a las
dimensiones y dado, el caso a la configuración de los tubos de gres
24 a tender.
La figura 2a muestra un anillo de obturación 30
entre los tubos de gres 24a y 24b. La dirección de avance durante la
introducción a presión se reproduce de nuevo a través de la
dirección de la flecha A. El acoplamiento entre los dos tubos de
gres está constituido por un anillo de elastómero de caucho 40, que
rodea a un cuerpo de apoyo 42 de forma anular de chapa de acero
perforada. En función del diámetro nominal de los tubos de gres
puede estar presente adicionalmente también una instalación
intermedia de unión no representada como anillo de manera prensada.
Las superficies de obturación de los tubos están adaptadas a la
geometría del anillo de obturación utilizado, están fresadas a
medida exacta y las superficies frontales de los tubos se cortan en
paralelo.
La figura 2b muestra otra variante de un anillo
de obturación con un manguito de acero. El manguito de acero está
constituido con preferencia de acero noble V4A (material de acero
1.4571) y posee un anillo de transmisión de la presión, que está
integrado ya en el manguito de acero noble. Además de los fresados
de los tubos ya representados en la figura 2a, cerca de las
superficies frontales, los tubos de gres 24a y 24b representados en
la figura 2b están provistos, respectivamente, con una ranura anular
44, en la que está insertado un anillo perfilado 46. Adicionalmente,
en la figura 2b se representa una capa intermedia de unión 48 en
forma de una placa de madera aglomerada. En esta forma de
realización, el tubo y la junta de obturación forman una unidad y
garantizan de esta manera una alta resistencia, resistencia a la
corrosión y hermeticidad de la unión tubular.
Durante el funcionamiento del dispositivo 10
según la invención, después de que el cabezal de perforación ha
alcanzado la zanja de excavación de destino, el cabezal de inserción
16 es fijado en la zanja de excavación inicial en la varilla de
perforación 14 y en el cabezal de inserción 16 es fijado un primer
segmento 18a del eje de retención 18 con instalaciones de centrado
22 que se encuentran allí y se desplaza el primer tubo de gres 24a a
insertar sobre las instalaciones de centrado 22. En el caso de que
sea necesario un ensanchamiento muy amplio del agujero se pueden
conducir también en primer lugar un cabezal de ensanchamiento o
varios cabezales de ensanchamiento, no conectados con el dispositivo
10, con dimensiones escalonadas a través del agujero, antes de que
sea utilizado el cabezal de inserción 16. Como ya se ha mostrado a
partir del modo de proceder descrito, los segmentos individuales del
eje de retención 18 deberían poseer la misma longitud que los tubos
a insertar teniendo en cuenta el anillo de acero 30 dispuesto en
medio, para que después de la fijación de la placa de contrapresión
32 en el primer segmento 18a del eje de retención y después de un
movimiento de inserción siguiente de la varilla de perforación en
dirección a la zanja de excavación de destino, se pueda insertar el
cabezal de inserción 16 con el primer tubo de gres 24a fijado
rígidamente en el mismo. Cuando ha sido recorrido el trayecto
correspondiente a la longitud del primer tubo de gres, se retira la
placa de contrapresión 32 fuera del primer segmento 18a del eje de
retención 18, se conecta un segmento 18b siguiente del eje de
retención fijamente con el primer segmento 18a del eje de retención
y se acopla un tubo de gres 24b siguiente a través de las
instalaciones de centrado 22 que se encuentran en el segundo
segmento 18b del eje de retención 18, en la juntura entre los dos
tubos de gres 24aa y 24b. A continuación, se fija la placa de
contrapresión 32 en el segmento 18b del eje de retención 18 y se
retira de nuevo la unidad, que está constituida ahora por dos
segmentos yuxtapuestos de los ejes de retención como también de los
tubos 24 a insertar, en la medida de la longitud de un tubo
individual adicionalmente en dirección a la zanja de excavación de
destino, después de lo cual se conectan las etapas de trabajo
descritas anteriormente, hasta que el cabezal de inserción 16 ha
alcanzado la zanja de excavación de destino y de esta manera ha sido
cubierto todo el trayecto entre la zanja de excavación inicial y la
zanja de excavación de destino con los tubos de gres 24
deseados.
Las instalaciones de centrado 22 dispuestas
alrededor del eje de retención 18 absorben las fuerzas de balanceo
que se producen durante la inserción de los tubos y se ocupan de que
los tubos sean guiados siempre centrados.
Para facilitar la inserción de los tubos de gres,
se inyecta simultáneamente con el movimiento del cabezal de
inyección líquido de limpieza por inundación en la tierra
circundante. Alrededor del extremo del último tubo se puede disponer
adicionalmente una cinta envolvente porque allí se produce la mayor
fricción en el microtúnel.
El dispositivo según la invención se puede
utilizar también cuando los tubos de gres a insertar nuevos deben
sustituir a tuberías ya existentes. En este caso, simultáneamente
con el movimiento del dispositivo 10 a través del agujero, que está
previsto en este caso a través del canal de circulación de los tubos
ya tendidos, se realiza la inserción de los tubos de gres nuevos a
insertar así como el desplazamiento hacia fuera de los tubos
existentes ya tendidos. Los tubos tendidos originalmente son
apoyados en este caso en la dirección del movimiento del cabezal de
inserción hacia delante contra el cabezal de inserción y son
desplazados fuera del agujero durante el movimiento del dispositivo
10, mientras los nuevos tubos de gres a instalar se encuentran ya en
la dirección del movimiento en el extremo trasero del cabezal de
inserción. De esta manera se realiza una sustitución de las tuberías
en una única etapa de trabajo.
Claims (14)
1. Dispositivo para el tendido de tubos de gres
(24), que comprende:
- -
- una varilla de perforación (14), en la que está fijado un cabezal de inserción (16;
- -
- un eje de retención central (18), que está alineado con la varilla de perforación (14) y que se puede fijar en una placa de contrapresión (32);
caracterizado porque
- -
- una pluralidad de instalaciones de centrado (22) se extienden desde el eje de retención (18) radialmente hacia fuera.
2. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque el eje de retención (18) está
constituido por diferentes segmentos individuales (18a, 18b).
3. Dispositivo según la reivindicación 2,
caracterizado porque los segmentos individuales (18a, 18b)
del eje de retención se pueden conectar entre sí a través de rosca
(20) o conector de enchufe.
4. Dispositivo según una de las reivindicaciones
1 a 3, caracterizado porque el diámetro exterior del cabezal
de inserción (16) es igual al diámetro exterior del tubo (24) a
insertar o mayor que el diámetro exterior del tubo a insertar.
5. Dispositivo según una de las reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque el eje de retención (18)
consta de diferentes segmentos individuales (18a, 18b) y están
distanciadas instalaciones de centrado (22) en un segmento
individual del eje de retención, respectivamente, en al menos dos
posiciones distanciadas axialmente.
6. Dispositivo según una de las reivindicaciones
1 a 5, caracterizado porque cada instalación de centrado (22)
comprende, respectivamente, una pluralidad de cilindros hidráulicos
regulables, que se extienden desde el eje de retención (18)
radialmente hacia fuera y son regulables individualmente.
7. Dispositivo según una de las reivindicaciones
1 a 5, caracterizado porque las instalaciones de centrado
(22) comprenden, respectivamente, una pluralidad de resortes de
lámina, que se extienden desde el eje de retención (18) radialmente
hacia fuera y presenta una forma curvada.
8. Dispositivo según una de las reivindicaciones
a 5, caracterizado porque las instalaciones de centrado (22)
comprenden, respectivamente, una pluralidad de codos de sujeción de
acero, que se extienden en forma de brazos extensibles alargados
radialmente hacia fuera.
9. Dispositivo según una de las reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque una articulación giratoria
está dispuesta entre la varilla tubular (14) y el cabezal de
retracción (16).
10. Procedimiento para el tendido sin zanjas de
tubos de gres con un dispositivo según una de las reivindicaciones
anteriores, que comprende las etapas:
- -
- creación de un taladro con un cabezal de perforación controlado en el desarrollo;
- -
- inserción de un cabezal de inserción, que está dispuesto fijo axialmente en la varilla de perforación;
- -
- fijación de un segmento de eje de retención en el cabezal de inserción, estando alineado el segmento de eje de retención axialmente con la varilla de perforación;
- -
- acoplamiento de un tubo a tender sobre el segmento de eje de retención;
- -
- fijación de una placa de contrapresión en el segmento de eje de retención distanciado al máximo del cabezal de inserción, estando fijados axialmente el tubo a insertar o los tubos a insertar y la placa de contrapresión; y
- -
- inserción del cabezal de inserción y del tubo a insertar o de los tubos a insertar en el taladro.
11. Procedimiento según la reivindicación 10,
caracterizado porque el movimiento del cabezal de perforación
está regulado a través de una instalación piloto automática con
control de lógica Fuzzy.
12. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 10 y 11, caracterizado porque la alineación
concéntrica de los tubos a tender con respecto al eje de retención
se realiza a través de la activación selectiva de cilindros
hidráulicos, que se extienden desde el eje de retención radialmente
hacia fuera y están en contacto con la pared interior del tubo a
tender.
13. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 10 a 12, caracterizado porque la etapa de la
fijación del eje de retención se realiza a través de la creación de
una unión roscada entre el cabezal de ensanchamiento y el segmento
del eje de retención o entre segmentos de ejes de retención
adyacentes.
14. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 10 a 13, caracterizado porque
simultáneamente con la inserción de un cabezal de inserción se
extrae una tubería tendida originalmente fuera del taladro.
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