ES2336146T3 - Dispositivo de excavacion. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de excavación comprendiendo: - por lo menos un par de ruedas de fresar (13) con un eje de giro (X) sustancialmente horizontal, cada una de ellas equipada periféricamente con primeros medios de excavación (26), que pueden definir un frente de excavación (24) sustancialmente paralelo a dicho eje (X); - medios de transmisión del tipo de cadena (25) que pueden arrastrar al giro, en una primera condición de funcionamiento, cada una de dichas ruedas de fresar (13), dichos medios de transmisión (25) estando accionados por medios de motor (20) y también estando provistos, en su lado el cual es exterior durante la utilización, de segundos medios de excavación (126) caracterizado porque también comprende medios de empuje (71) que pueden ser activados para desplazar selectivamente únicamente dichos medios de transmisión del tipo de cadena (25) a una segunda posición de funcionamiento, ensanchada y exterior con respecto a dicha primera condición de funcionamiento.
Description
Dispositivo de excavación.
La presente invención se refiere a un
dispositivo para excavar pantallas, cunetas, zanjas, pozos o bien
otros elementos, provisto de ruedas de fresar con un eje horizontal
accionado por medios de motor conectados a medios de transmisión
del tipo de cadena también equipados, en su lado exterior durante la
utilización, con medios de excava-
ción.
ción.
El dispositivo de excavación según la presente
invención comprende medios de empuje, que pueden ser activados
selectivamente, para la desviación lateral de los medios de
transmisión del tipo de cadena.
Es conocido realizar la excavación de pantallas,
cunetas, zanjas, pozos o bien otros elementos por medio de
dispositivos de excavación que tienen dos pares de ruedas de fresar
con ejes horizontales y sustancialmente paralelas durante la
utilización a la superficie de excavación, las cuales son accionadas
por medios de motor. El movimiento generalmente es transferido al
árbol de las ruedas de fresar por medio de transmisiones del tipo
de cadena.
El documento
JP-A-2000 160592 revela un
dispositivo para excavar cunetas en el que las herramientas de
excavación pueden ser inclinadas hacia fuera a fin de ensanchar la
cuneta que se va a excavar por debajo de una cuneta ya
excavada.
Por ejemplo, las pantallas generalmente son
perforaciones profundas con una sección rectangular, las cuales
están realizadas de una manera continua en una dirección vertical en
el suelo y tienen diversas funciones, tales como por ejemplo de
tipo estructural, como en las paredes perimetrales de edificaciones
subterráneas, como cimientos, como edificios en la superficie o
también con una función de estanqueidad, como en trabajos en
presas.
Normalmente, las pantallas se excavan haciendo
primero una excavación de dos pantallas separadas y sustancialmente
alineadas, las cuales se moldean en hormigón o cemento plástico y a
continuación, excavando una pantalla de cierre la cual une juntas
dichas dos pantallas moldeadas. En la última etapa, una parte de
cada una de las pantallas moldeadas es excavada por el dispositivo
de excavación, de modo que se garantice la limpieza de las
superficies que se van a moldear así como un buen anclaje del
hormigón o del cemento plástico.
Sin embargo, con los dispositivos de excavación
conocidos puede existir una falta de precisión en la excavación, la
cual por lo tanto se puede reducir por debajo de las
especificaciones diseñadas tanto de la continuidad como de la
linealidad de las pantallas excavadas.
Además, las fuerzas a las cuales está sometido
el dispositivo de excavación durante la excavación pueden hacer que
los dispositivos de excavación giren alrededor de la vertical
durante la excavación, acentuando la imprecisión de la excavación.
Esto hace las pantallas realizadas inadecuadas para llevar a cabo
sus funciones estructurales, sus funciones de cimientos y también
sus funciones de hermeticidad como ha sido descrito antes.
Un propósito de la presente invención es
conseguir un dispositivo de excavación que permita realizar la
excavación con gran precisión de pantallas, cunetas, zanjas, pozos
o bien otros elementos, con continuidad y linealidad en la
aplicación de la excavación.
Otro propósito de la presente invención es
conseguir un procedimiento de excavación el cual tenga una gran
precisión y continuidad y linealidad en la aplicación de la
excavación.
El solicitante ha ideado, comprobado y realizado
la presente invención para superar los inconvenientes del estado de
la técnica y obtener estos y otros propósitos y ventajas.
La presente invención se establece y está
caracterizada en la reivindicación principal, mientras las
reivindicaciones subordinadas describen otras características de la
invención o variantes de la idea inventiva principal.
Según los propósitos anteriores, un dispositivo
de excavación según la presente invención comprende por lo menos un
par de ruedas de fresar con un eje de giro sustancialmente
horizontal, cada una de las cuales está equipada periféricamente
con primeros medios de excavación que pueden definir un frente de
excavación sustancialmente paralelo a dicho eje de giro.
El dispositivo de excavación comprende también
medios de transmisión del tipo de cadena, los cuales pueden, en una
primera condición de funcionamiento, arrastrar al giro dichas ruedas
de fresar.
Dichos medios de transmisión están accionados
por medios de motor y están provistos también exteriormente, esto
es, en su lado el cual es exterior durante la utilización, de
segundos medios de excavación, de modo que el espacio intermedio
entre las dos ruedas de fresar de cada par está también afectado por
la acción de excavación.
Según una forma de realización característica de
la presente invención, el dispositivo de excavación comprende
también medios de empuje, los cuales pueden ser activados para
colocar selectivamente únicamente dichos medios de transmisión del
tipo de cadena en una segunda posición de funcionamiento, ensanchada
y exterior con respecto a la primera condición de
funcionamiento.
De forma ventajosa, los medios de empuje
desplazan los medios de transmisión en una dirección inclinada con
respecto al eje de giro, sustancialmente en el plano en el cual
descansan los propios medios de transmisión del tipo de cadena.
Según otra característica ventajosa de la
presente invención, dicha segunda posición de funcionamiento es
exterior al volumen de las ruedas de fresar, de modo que la acción
de excavación de los segundos medios de excavación presentes en el
exterior de los medios de transmisión del tipo de cadena también
puede afectar al espacio lateral exterior al área afectada por la
excavación llevada a cabo por las ruedas de fresar.
Activando los medios de empuje, la presente
invención se utiliza de forma ventajosa para realizar también
pantallas de cierre entre dos pantallas excavadas y moldeadas con
hormigón o cemento plástico.
De forma ventajosa, por medio de la presente
invención, se obtiene una gran continuidad y linealidad de las
pantallas excavadas, dentro de las especificaciones del diseño, un
anclaje eficaz del hormigón o del cemento plástico moldeado y, por
consiguiente, una mejor hermeticidad para funciones de estanqueidad,
típicamente ventajosas en trabajos en presas.
Según otra característica de la presente
invención, el dispositivo de excavación comprende medios de guía
que pueden guiar verticalmente el dispositivo de excavación durante
la ejecución de la excavación.
Los medios de guía están colocados a lo largo de
dicho dispositivo de excavación, por encima de dichos medios de
empuje y se extienden lateralmente desde el dispositivo de
excavación una distancia sustancialmente igual a la extensión
lateral de los medios de transmisión, cuando los últimos están en la
segunda posición de funcionamiento.
De forma ventajosa, dichos medios de guía se
acoplan de forma deslizante con la pantalla de cierre realizada,
por medio de los medios de transmisión en la segunda condición de
funcionamiento, que permiten dicho guiado vertical del dispositivo
de excavación. El último por lo tanto se mantiene guiado
verticalmente, evitando giros no deseados y la consiguiente
reducción de las zonas de cubierta de las pantallas excavadas.
Éstas y otras características de la presente
invención se pondrán de manifiesto a partir de la siguiente
descripción de una forma de realización preferente, proporcionada
como ejemplo no limitativo con referencia a los dibujos adjuntos en
los cuales:
- la figura 1 es una representación esquemática
de un dispositivo de excavación según la presente invención;
- la figura 2 es una vista en planta esquemática
del dispositivo de excavación de la figura 1;
- la figura 3 es una representación esquemática
de la excavación de pantallas según el estado de la técnica;
- la figura 4 es una representación esquemática
de dos excavaciones según el estado de la técnica;
- la figura 5 es otra representación esquemática
de una excavación de cierre según el estado de la técnica;
- la figura 6 es otra representación esquemática
de una excavación de cierre por medio del dispositivo de excavación
de la figura 1.
Según la presente invención, la figura 1 muestra
un dispositivo de excavación 10, adecuado para funcionar en
cualquier tipo de terreno y que puede realizar excavaciones, también
denominados paneles, pantallas, cunetas, zanjas, pozos, con una
función estructural, tales como paredes perimetrales de un
aparcamiento subterráneo para coches, o con una función de
cimientos, tal como por ejemplo para un edificio en la superficie, o
también con una función de estanqueidad, generalmente utilizados en
trabajos en presas.
El dispositivo de excavación 10 comprende un
cabezal de excavación 11 (figura 1), el cual puede ser transportado
por medios autopropulsados y accionado en una dirección vertical por
los propios medios autopropulsados.
Desde la parte inferior del cabezal de
excavación 11 se extienden dos pares de ruedas de fresar 13, con un
eje de giro X sustancialmente horizontal (figura 1).
Las ruedas de fresar 13 durante la utilización
definen un frente de excavación 24, sustancialmente paralelo al eje
de giro X (figura 1).
Cada par de ruedas de fresar 13 es arrastrado al
giro por una cadena de transmisión 25 (figura 1).
Cada cadena 25 es accionada, en una condición de
funcionamiento en la cual arrastra al giro las dos ruedas de fresar
13, mediante un motor hidráulico 20, en este caso dispuesto por
encima de las ruedas de fresar 13 (figura 1).
Cada rueda de fresar 13 está equipada
periféricamente con primeros medios de excavación 26, los cuales
definen dicho frente de excavación 24 (figura 1).
Cada cadena 25 está también provista de segundos
medios de excavación (126) 26 (figura 1), los cuales se extienden
en el lado de la cadena 25 que es exterior durante la utilización,
esto es, el lado que se puede encarar hacia el terreno que se va a
excavar.
Según otra característica de la presente
invención, dichos medios de excavación 26 comprenden en el lado
exterior una pluralidad de dientes de excavación 126 (figura 1),
los cuales están dispuestos descentrados entre sí, en una dirección
sustancialmente transversal al desarrollo longitudinal de dicha
cadena 25.
De este modo, se crea una acción progresiva de
la excavación, la cual reduce la tensión en el diente de excavación
individual y permite obtener una acción de excavación más continua,
uniforme y homogénea.
El frente de excavación 24 es por lo tanto
continuo y uniforme, sin espacios muertos y tiene una sección que
coincide sustancialmente con la sección mayor del cabezal de
excavación 11 (figura 1), consiguiendo una excavación o panel 74
(figura 4) con una sección sustancialmente rectangular.
Las ruedas de fresar 13 de forma ventajosa giran
en sentido contrario, de modo que equilibran las tensiones durante
la excavación y transportan y arrastran los restos y los materiales
rotos producidos por la excavación hacia una zona de admisión
central, colocada entre las propias ruedas de fresar 13 (figura
1).
Según una característica de la presente
invención, el dispositivo de excavación 10 comprende también medios
de empuje 71 (figura 1), la colocación horizontal de los cuales es
sustancialmente en el interior de dicho cabezal de excavación 11,
con respecto a la cadena 25, de modo que pueden cooperar con el lado
de la cadena 25 el cual es interior durante la utilización; los
medios de empuje 71 por ejemplo están fabricados a modo de rodillos
sobre los cuales desliza la cadena 25 y cuya colocación vertical
está interpuesta entre el motor hidráulico 20 y cada una de las
respectivas ruedas de fresar 13.
Los medios de empuje 71 se pueden activar
selectivamente, por medios de accionamiento 72 (figura 1), tales
como un gato hidráulico, a fin de desplazar la cadena 25 en una
dirección inclinada, de forma ventajosa sustancialmente
perpendicular con respecto a dicho eje X y por lo tanto para colocar
selectivamente la cadena 25 en una segunda posición de
funcionamiento, ensanchada y exterior con respecto a la primera
condición de funcionamiento (figura 1).
En la figura 1, el dispositivo de excavación 10
está representado con únicamente una cadena 25 ensanchada
lateralmente, pero generalmente ambas cadenas 25 están ensanchadas
por los medios empuje 71.
Un conjunto de tensor 59 (figura 1), de forma
ventajosa deslizante, actúa sobre cada uno de los motores
hidráulicos 20, manteniendo la tensión de la cadena 25 a una fuerza
sustancialmente constante y con esta acción permite llevar el motor
20 cerca de las ruedas de fresar 13 y, por consiguiente, desviar
lateralmente la cadena 25.
De forma ventajosa, la segunda posición de
funcionamiento de la cadena 25 es exterior al volumen de las ruedas
de fresar 13 (figura 1), de modo que se consigue una excavación o
panel de cierre 75 con una sección sustancialmente rectangular la
cual tiene prolongaciones 76 (figura 6), que están determinadas por
una extensión o una desviación lateral mayor de la cadena 25 y por
lo tanto de los dientes de excavación dispuestos sobre la misma,
cuando se activan los medios de excavación 71.
La presente invención es extremadamente
ventajosa para fabricar paneles y pantallas con excelentes
características de calidad. De hecho, en el estado de la técnica,
después de la ejecución de las dos excavaciones o paneles 74,
separados como en la figura 4, los últimos son moldeados con
hormigón y unidos mediante la excavación de un panel de cierre 77
de un tipo conocido. La excavación se efectúa también parcialmente
en los dos paneles 74 ya moldeados, a lo largo de superficies de
cierre 78 y de ese modo el panel de cierre 77 se superpone
parcialmente a las dos pantallas anteriores, definiendo una zona de
cubierta 79 (figuras 5 y 6). En la figura 3 se puede ver que,
utilizando dispositivos de excavación conocidos en el estado de la
técnica, la excavación de una sucesión de paneles adyacentes puede
comportar una falta de alineación global de la excavación y por lo
tanto una reducción en las zonas de cubierta 79 entre las pantallas
de la excavación.
La reducción se enfatiza mediante la
roto-traslación de los puntos de intersección entre
los perfiles de paneles adyacentes, debido al ligero giro de las
ruedas de fresar y del propio dispositivo de excavación alrededor
de la vertical.
Por medio de la presente invención, después de
efectuar la excavación de los paneles 74 como ha sido representado
antes (figura 4), la excavación del panel de cierre se efectúa, en
cambio, activando también los medios de empuje 71, por ejemplo
automáticamente o manualmente, lo cual fuerza a la cadena 25 hacia
el exterior de las ruedas de fresar 13, de modo que se consigue
dicha pantalla de cierre 75. Sustancialmente, los medios de empuje
71 consiguen selectivamente una desviación lateral de la cadena 25,
la cual determina la excavación de dichas prolongaciones 76.
Las prolongaciones 76, provistas de un perfil
con una línea segmentada (figura 6) que determina una trayectoria
tortuosa a la cual se ancla el hormigón o el cemento plástico,
funciona de forma ventajosa como superficies de anclaje preferentes
para el moldeado del hormigón o del cemento plástico.
De este modo, se consiguen paneles provistos de
zonas de cubierta extensas 79 (figura 6) y una buena continuidad y
linealidad, dentro de las especificaciones del diseño.
Los paneles que se consiguen de este modo
permiten también un anclaje eficaz del moldeado de hormigón o de
cemento plástico y por consiguiente una hermeticidad mejor para las
funciones estructurales, de cimientos y de estanqueidad, las
últimas siendo típicamente ventajosas en los trabajos en presas.
El dispositivo de excavación 10 comprende
también bloques de guía 73, de forma ventajosa del tipo retráctil
entre una posición exterior y una posición interior dentro del
volumen que ocupa el cabezal de excavación 11, por ejemplo
extendiéndose hidráulicamente o manualmente hacia el exterior del
cabezal de excavación 11, cada bloque 73 estando colocado a lo
largo de los lados del cabezal excavación 11 y alineados por encima
de dichos medios de empuje 71 (figuras 1 y 2).
Los bloques de guía 73 tienen una forma que se
acopla sustancialmente con dichas prolongaciones 76 y, en la
posición retraída, quedan en el interior del volumen del dispositivo
de excavación 10, mientras que en la posición extendida se
extienden lateralmente más allá del volumen que ocupa el dispositivo
de excavación 10 a una distancia sustancialmente igual a la
extensión lateral de la cadena 25 cuando esta última está en dicha
segunda posición de funcionamiento (figura 1).
Cada bloque de guía 73 puede guiar dicho
dispositivo de excavación 10 verticalmente durante la excavación,
acoplándose de una manera deslizante a lo largo de asientos de las
prolongaciones 76, para evitar giros no deseados de las ruedas de
fresar 13 alrededor de la vertical durante la excavación.
Claims (10)
1. Dispositivo de excavación comprendiendo:
- por lo menos un par de ruedas de fresar (13)
con un eje de giro (X) sustancialmente horizontal, cada una de
ellas equipada periféricamente con primeros medios de excavación
(26), que pueden definir un frente de excavación (24)
sustancialmente paralelo a dicho eje (X);
- medios de transmisión del tipo de cadena (25)
que pueden arrastrar al giro, en una primera condición de
funcionamiento, cada una de dichas ruedas de fresar (13), dichos
medios de transmisión (25) estando accionados por medios de motor
(20) y también estando provistos, en su lado el cual es exterior
durante la utilización, de segundos medios de excavación (126)
caracterizado porque también comprende
medios de empuje (71) que pueden ser activados para desplazar
selectivamente únicamente dichos medios de transmisión del tipo de
cadena (25) a una segunda posición de funcionamiento, ensanchada y
exterior con respecto a dicha primera condición de
funcionamiento.
2. Dispositivo según la reivindicación 1
caracterizado porque dicha segunda posición de funcionamiento
es sustancialmente exterior al volumen ocupado por dichas ruedas de
fresar (13).
3. Dispositivo según la reivindicación 1 o 2
caracterizado porque dichos medios de empuje (71) pueden
desplazar dichos medios de transmisión del tipo de cadena (25) en
una dirección inclinada con respecto a dicho eje (X).
4. Dispositivo según la reivindicación 3
caracterizado porque dichos medios de empuje (71) pueden
desplazar dichos medios de transmisión del tipo de cadena (25) en
el plano sobre el cual descansan dichos medios de transmisión del
tipo de cadena (25), en una dirección sustancialmente perpendicular
a dicho eje (X).
5. Dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores caracterizado porque dichos
medios de empuje (71) están interpuestos entre dichos medios de
motor (20) y dichas ruedas de fresar (13).
6. Dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores caracterizado porque comprende
medios de accionamiento (72) que pueden accionar dichos medios de
empuje (71).
7. Dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores caracterizado porque comprende
medios de guía (73) que pueden guiar dicho dispositivo de
excavación verticalmente durante la ejecución de dicha
excavación.
8. Dispositivo según la reivindicación 7
caracterizado porque dichos medios de guía (73) son del tipo
retráctil, para ser colocados selectivamente en una posición en el
interior del volumen ocupado por dicho dispositivo de excavación y
una posición exterior al volumen ocupado por dicho dispositivo de
excavación.
9. Dispositivo según la reivindicación 8
caracterizado porque dichos medios de guía (73) están
colocados por encima de dichos medios de empuje (71) y se extienden
lateralmente desde dicho dispositivo de excavación una distancia
sustancialmente igual a la extensión lateral de dichos medios de
transmisión (25) en dicha segunda posición de funcionamiento.
10. Procedimiento para ejecutar trabajos de
excavación por medio de un dispositivo de excavación (10) provisto
de por lo menos un par de ruedas de fresar (13) con un eje de giro
(X) sustancialmente horizontal, cada una de ellas equipada
periféricamente con primeros medios de excavación (26), que pueden
definir un frente de excavación (24) sustancialmente paralelo a
dicho eje (X) y medios de transmisión del tipo de cadena (25) que
pueden arrastrar al giro, en una primera condición de
funcionamiento, cada una de dichas ruedas de fresar (13), dichos
medios de transmisión (25) estando accionados por medios de motor
(20) y también estando provistos, en su lado el cual es exterior
durante la utilización, de segundos medios de excavación (126),
comprendiendo una primera etapa para realizar por lo menos dos
excavaciones separadas (74) y una segunda etapa para realizar una
excavación de cierre (75) a fin de conectar dichas excavaciones (74)
caracterizado porque durante dicha segunda etapa se efectúa
selectivamente un movimiento únicamente de dichos medios de
transmisión (25) por medio de medios de empuje (71), en una segunda
posición de funcionamiento ensanchada y exterior con respecto a
dicha primera condición de funcionamiento.
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