ES2434640B1

ES2434640B1 - Método para estabilizar un terreno y un dispositivo para estabilizar un terreno

Info

Publication number: ES2434640B1
Application number: ES201330919A
Authority: ES
Inventors: José María GASSO CASAS
Original assignee: Excavacions Gasso S L; EXCAVACIONS GASSO SL
Current assignee: Excavacions Gasso S L; EXCAVACIONS GASSO SL
Priority date: 2013-06-20
Filing date: 2013-06-20
Publication date: 2014-09-10
Anticipated expiration: 2033-06-20
Also published as: WO2014202813A1; ES2434640A1

Abstract

Un método para estabilizar un terreno, como por ejemplo, esterilizar una superficie de terreno, que comprende las etapas de depositar una capa de material inerte sobre la superficie del terreno a tratar; aplicar una sustancia estabilizadora fluida sobre la capa de material inerte; y remover la superficie de terreno que incluye la capa de material inerte y la sustancia estabilizadora fluida y levantarla respecto del nivel del suelo donde se aplica de forma simultánea una etapa adicional de aplicar la sustancia estabilizadora fluida, garantizando así una capa de tierra o similar con la sustancia estabilizadora fluida con una profundidad adecuada. Este método se lleva a cabo mediante un conjunto rodante motorizado provisto de un dispositivo estabilizador.

Description

DESCRIPCIÓN Método para estabilizar un terreno y un dispositivo para estabilizar un terreno

OBJETO DE LA INVENCIÓN 5

La presente solicitud de patente de invención tiene por objeto el registro de un método así como un dispositivo de estabilización de terrenos que presenta una serie de ventajas frente al estado de la técnica conocida, cuyas características se exponen en las reivindicaciones 1, 3 y 12 adjuntas.

10

Más concretamente, el objeto de la invención está relacionado con un método así como un dispositivo previsto para la estabilización de un terreno, por ejemplo, para la creación de caminos o aplicable para la preparación de infraestructuras, así como un conjunto rodante que incluye el citado dispositivo estabilizador.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN 15

Desde hace muchos años es bien conocido la estabilización de terrenos, como por ejemplo, pistas forestales o caminos rurales, trabajos previos para a construcción de una vía o carretera, en el que se lleva a cabo una esterilización de un terreno mediante la aplicación de productos inertes, tal como cemento, cal en polvo juntamente con materiales de base polimérica. 20

Para llevar a cabo esta estabilización, se emplean diversos vehículos pesados, empleándose un primer vehículo para depositar una capa de material de cemento y seguidamente, mediante el uso de un vehículo de tipo cuba, se aplica una capa de un material estabilizador fluido. Sin embargo, en la práctica se ha comprobado que este método no garantiza unas propiedades del terreno óptimas dado que el fluido solo es absorbido por la capa superficial del 25 terreno, lo que implica realizar más de una etapa de riego con el líquido estabilizador. Además, si el terreno presenta un ángulo de inclinación, el líquido por efecto de la gravedad tiende a fluir por la pendiente, de modo que el líquido no es adecuadamente repartido de forma homogénea.

Por otro lado, también es conocido en el estado de la técnica maquinaria rodante que incluye medios de suministro 30 del material inerte y medios de suministro de la sustancia fluida estabilizadora. Sin embargo, este tipo de maquinaria rodante resulta muy voluminoso y presenta una elevada complejidad desde un punto de vista constructivo, por lo que dependiendo del recorrido del terreno a tratar, el tiempo operacional puede incrementarse sensiblemente, y por consiguiente, incrementar los costes de obra.

35

Por lo tanto, aún existe la necesidad de resolver todos los inconvenientes anteriormente citados de una forma efectiva.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

40

La presente invención se ha desarrollado con el fin de proporcionar un método y dispositivo estabilizador de terrenos que se configura como una novedad dentro del campo de aplicación y resuelva los inconvenientes anteriormente mencionados, aportando, además, otras ventajas adicionales que serán evidentes a partir de la descripción que se acompaña a continuación.

45

Es por lo tanto un objeto de la presente invención proporcionar un nuevo método para estabilizar una superficie de un terreno que comprende las siguiente etapas:

- Depositar una capa de material inerte sobre la superficie del terreno a tratar;

- Aplicar una sustancia estabilizadora en un estado fluido o líquido sobre la capa de material inerte;

- Remover la superficie de terreno que incluye la capa de material inerte y la sustancia estabilizadora fluida 50 y levantarla respecto del nivel del suelo donde se aplica de forma simultánea una etapa adicional de aplicar nuevamente la sustancia estabilizadora fluida.

Según otro aspecto del método para estabilizar el terreno puede incluir una etapa adicional de aplicar una sustancia líquida selladora posteriormente a la etapa de remover la superficie del terreno. 55

Gracias a estas características, por un lado, se consigue reducir el tiempo necesario para estabilizar un terreno y, por otro lado, se garantiza la esterilización y estabilización de terreno al permitir que los materiales estabilizantes, en particular, aquellos que son fluidos alcanzan una profundidad óptima y homogénea que evita a diferencia de las máquinas actualmente empleadas el hecho de tener que estabilizar el terreno en diversas pasadas. 60

Es también otro objeto de la invención proporcionar un dispositivo para estabilizar un terreno que emplea el método anteriormente descrito que se caracteriza por el hecho de que comprende una fresadora, unos primeros medios de suministro vinculados a una fuente de suministro de una sustancia estabilizadora fluida ubicados previa a la disposición de la fresadora, una carcasa interiormente hueca que presenta una zona de entrada en la que está 65

ubicada la fresadora prevista para la entrada de material removido del terreno a tratar mezclado con la sustancia estabilizadora fluida y una zona de salida del material, en el que se proporciona unos segundos medios de suministro vinculados a una fuente de suministro de una sustancia estabilizadora fluida dispuestos en una cámara de mezclado dispuesta en el interior de la carcasa.

5

Este dispositivo permite llevar a cabo de una forma rápida y sencilla el método descrito con anterioridad con las consiguientes ventajas que ya han sido mencionadas, siendo tal dispositivo de simple construcción.

Preferentemente, los primeros medios de suministro comprenden una serie de boquillas inyectoras distribuidas a lo largo de la anchura de la zona de entrada que garantizar regar gran parte del volumen de tierra que es tratado y 10 manipulado.

También preferentemente, los segundos medios de suministro comprenden una serie de boquillas inyectoras provistas de conexiones fluidas a la fuente de suministro.

15

De forma ventajosa, el interior de la cámara de mezclado incluye un elemento protector para los segundos medios de suministro, de manera que evita que se obstruyan o se dañen los mismos al evitar que la zona de salida de las boquillas reciban impactos del material removido tratado.

En una realización particularmente preferida de la invención, el elemento protector consiste en una pletina alargada 20 fijada en el interior de la carcasa y dispuesta por delante de los segundos medios de suministro.

Para facilitar el desplazamiento del dispositivo sobre el terreno, pueden proporcionarse unos patines acoplados en la parte exterior e inferior de la carcasa.

25

Ventajosamente, la carcasa incluye una puerta de acceso que facilita el acceso al interior de la cámara de mezclado, por ejemplo para tareas de mantenimiento o sustitución de algunas de las partes alojadas en el interior de la carcasa.

Para facilitar el desplazamiento del dispositivo estabilizador cuando no está en una condición operativa, la carcasa 30 está soportada sobre un bastidor articulado.

Ventajosamente, el bastidor incluye medios de enganche para acoplarse a un vehículo exterior.

Adicionalmente, cabe la posibilidad de que el dispositivo presente unos medios para remover la superficie del 35 terreno a tratar que faciliten posteriormente la manipulación del terreno cuando debe pasar a través de la fresadora. En un ejemplo de realización, tales medios para remover la superficie del terreno comprenden una pluralidad de horquillas dispuestas a lo largo de la anchura del dispositivo estabilizador.

Es también otro objeto de esta invención proporcionar un conjunto rodante para estabilizar un terreno que 40 comprende un bastidor desplazable provisto de medios de rodadura que incluye al menos un depósito previsto para almacenar y suministrar una primera sustancia inerte en polvo y al menos un depósito previsto para contener y suministrar una segunda sustancia fluida, y se caracteriza por el hecho de que incluye un dispositivo estabilizador de terrenos como el que se ha descrito con anterioridad.

45

Gracias a estas características, es posible reducir el número de vehículos así como de operarios necesarios para tratar un terreno ya que mediante un solo vehículo es posible manipular y esterilizar el terreno de una forma eficaz y con una construcción relativamente sencilla. Además, el vehículo puede tener unas dimensiones compactadas, por lo que facilita la maniobrabilidad del vehículo durante su funcionamiento, especialmente en lugares donde es difícil el paso de este tipo de vehículos por la presencia de obstáculos naturales. 50

Según otro aspecto de la presente invención, el conjunto rodante presenta una bomba hidráulica vinculada con los depósitos que tiene un eje de accionamiento que está vinculado con los medios de accionamiento de la fresadora.

Adicionalmente, entre el bastidor desplazable y el dispositivo estabilizador de terrenos se proporcionan unos medios 55 de acoplamiento basculantes, de tal manera que permiten que el dispositivo estabilizador se adapte a las irregulares en la superficie del terreno.

Preferentemente, los medios de acoplamiento basculantes comprenden una pluralidad de perfiles que adoptan una disposición de paralelogramo y al menos un cilindro-pistón que está por un extremo vinculado al bastidor 60 desplazable del conjunto rodante mientras que el extremo opuesto está vinculado al dispositivo estabilizador.

Otras características y ventajas del método y dispositivo objeto de la presente invención resultarán evidentes a partir de la descripción de una realización preferida, pero no exclusiva, que se ilustra a modo de ejemplo no limitativo en los dibujos que se acompañan, en los cuales: 65

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Figura 1.- Es una vista esquematizada en alzado lateral de un conjunto estabilizador provisto del dispositivo estabilizador de acuerdo con la presente invención;

Figura 2.- Es una vista en perspectiva de una parte del conjunto estabilizador representado en la figura 5 anterior donde se han omitido algunas partes del mismo por motivos de claridad;

Figura 3.- Es una vista simplificada del dispositivo estabilizador parcialmente seccionado donde se han omitido las conexiones hidráulicas vinculadas con los primeros y segundos medios de suministro de sustancias fluidas;

Figura 4.- Es una vista en perspectiva esquematizada y simplificada de una realización de la carcasa que 10 forma parte del dispositivo estabilizador; y

Figura 5.- Es un diagrama de bloques de un método para la estabilización de terrenos de acuerdo con la presente invención.

DESCRIPCIÓN DE UNA REALIZACIÓN PREFERENTE 15

A la vista de las mencionadas figuras y, de acuerdo con la numeración adoptada, se puede observar en ellas un ejemplo de realización preferente de la invención, la cual comprende las partes y elementos que se indican y describen en detalle a continuación.

20

Tal como puede verse en la figura 1, se representa un conjunto rodante, indicado de forma general con la referencia (1) que permite estabilizar un terreno, por ejemplo, para su esterilización de modo que permite posteriormente ejecutar una obra. Más concretamente, el conjunto rodante (1) comprende un bastidor desplazable (2) provisto de unas ruedas (3) dispuestas en los laterales del mismo para su deslizamiento. Además, el conjunto rodante (1) incluye un depósito (4) que está previsto para el almacenamiento y suministro de una primera sustancia inerte en 25 polvo, como por ejemplo, cemento o cal, un segundo depósito (5) de menores dimensiones que el depósito (4) previsto para contener y suministrar una sustancia fluida estabilizadora de terrenos, y un tercer depósito (6) previsto para contener y suministrar una sustancia fluida selladora. Será evidente por cualquier experto en la materia que tales depósitos presentan conexiones hidráulicas, valvulería asociada a las conexiones y otros elementos conocidos utilizados para el llenado, distribución y vaciado de las sustancias a suministrar sobre el terreno a tratar, por lo que 30 no se va a entrar en mayor detalle en su descripción.

Para el bombeo de los sustancias líquidas anteriormente mencionados presenta una bomba hidráulica, representada de forma esquematizada con la referencia (7), alojada en bastidor desplazable (2) y que está vinculada con los depósitos (5, 6). 35

Entre el bastidor desplazable y el dispositivo estabilizador de terrenos se proporcionan unos medios de acoplamiento basculantes los cuales comprenden una pluralidad de perfiles (8) metálicos provistos de una serie de fijaciones que permiten adoptar una disposición de paralelogramo y un cilindro-pistón (9) que está por un extremo vinculado al bastidor desplazable (2) del conjunto rodante mientras que el extremo opuesto está vinculado a un dispositivo 40 estabilizador, indicado de forma general con la referencia (10), que se describirá con mayor detalle más adelante en esta descripción.

El bastidor desplazable (2) puede presentar en la parte inferior unos medios de enganche convencionales (no representados) para su acoplamiento a un vehículo motor, como por ejemplo, un tractor (11), si bien, en vez de 45 acoplarse a un tractor podría formar parte de un vehículo para el transporte de cargas pesadas.

Para suministrar la sustancia inerte en polvo sobre el terreno, el depósito (4) que consiste en una tolva, está vinculado a unas cintas transportadoras (no representadas) que conducen la sustancia inerte en polvo hacia un cajón distribuidor (12) que presenta en su interior un par de ejes sinfín (13) enfrentados y alineados entre sí, 50 accionados por medios motores los cuales actúan como unos medios de agitación, representados de forma esquematizada en la figura 1, que permiten una distribución de manera uniforme a lo largo de la anchura del conjunto rodante (1) de la sustancia inerte en polvo a través de salidas presentes en la parte inferior del cajón distribuidor (12). En una zona próxima al cajón distribuidor (12) se proporcionan unas boquillas inyectoras (14) a través de las cuales sale la sustancia selladora. 55

Ahora, haciendo particular referencia al dispositivo para estabilizar (10) comprende esencialmente una fresadora (15) accionada por un eje de accionamiento (16) dispuesto en una dirección transversal con respecto a la dirección de desplazamiento del conjunto estabilizador (1) adecuada para “triturar” o “trinchar” el terreno a tratar, unos primeros medios de suministro (descritos más adelante) vinculados a una fuente de suministro la sustancia 60 estabilizadora fluida ubicados previa a la disposición de la fresadora (15).

Como puede verse en la figura 3, el dispositivo estabilizador (10) presenta una carcasa (17) construida de chapa metálica que conforma un cuerpo interiormente hueco provisto de paredes laterales y superior que presenta una zona de entrada (171) prevista en la parte inferior de la carcasa que coincide con la zona donde está ubicada la 65

fresadora (15), estando dicha zona de entrada (171) prevista para la entrada de material removido del terreno a tratar mezclado con la sustancia estabilizadora fluida y una zona de salida (172) del material.

Adicionalmente, se proporcionan unos segundos medios de suministro vinculados con el depósito (5) que contiene la sustancia estabilizadora fluida dispuestos en una cámara de mezclado (173) dispuesta en el interior de la carcasa 5 (17).

En esta realización, los primeros medios de suministro comprenden una serie de boquillas inyectoras (18) en comunicación fluida entre ellas por medio de un conducto y distribuidas a lo largo de la anchura de la zona de entrada o una zona próxima a ésta. Por otra parte, los segundos medios de suministro comprenden también una 10 serie de boquillas inyectoras (19) también en comunicación fluida entre ellas por medio de un conducto, las cuales están dispuestas en una misma hilera, situadas en la parte superior de la carcasa (17) provistas de conexiones fluidas a la fuente de suministro (no representadas).

Para garantizar el óptimo funcionamiento de las boquillas inyectoras (19) presentes en el interior de la carcasa (17) 15 se proporciona en el interior de la cámara de mezclado (173) un elemento protector que consiste en una pletina (20) alargada fijada en el interior de la pared superior de la carcasa y dispuesta de forma enfrentada con las boquillas inyectoras (19).

Ventajosamente, en la parte exterior e inferior de la carcasa (17) se han dispuesto unos patines (24) alargados y con 20 cierta curvatura destinados a entrar en contacto con la superficie del terreno que facilitan el deslizamiento del dispositivo estabilizador (10) durante su funcionamiento.

Además, la carcasa (17) incluye una puerta de acceso (21) articulada con dicha carcasa (17) para acceder al interior de la cámara de mezclado, incluyendo además unos medios de cierre, tales como por ejemplo, un pestillo o similar. 25

Adicionalmente, el dispositivo estabilizador (10) incluye unos medios de rodadura que consisten en un par de ruedas (22) dispuestas en los laterales opuestos de la carcasa (17), estando unidas entre sí por medio de un eje vinculado a perfiles fijados a dicha carcasa (17). Del mismo modo, también puede incluirse unos medios para remover la superficie del terreno a tratar, los cuales comprenden una pluralidad de horquillas (23) dispuestas a lo largo de la 30 anchura del dispositivo estabilizador (10) que pueden regularse en altura, de tal manera que pueden estar operativas o no en función de las necesidades o tipo de terreno.

A continuación, y de acuerdo con la figura 5, se explica un proceso para estabilizar un terreno, por ejemplo, para la posterior construcción de una infraestructura mediante el empleo del conjunto rodante (1) anteriormente descrito: 35

En primer lugar, a medida que se mueve el conjunto rodante (1) a lo largo de una trayectoria predeterminada se deposita (100) una capa de material inerte procedente del depósito (4) sobre la superficie del terreno a tratar.

Posteriormente, en una segunda etapa (200) se aplica una sustancia estabilizadora fluida, por ejemplo, de base 40 polimérica, procedente del depósito (5) sobre la capa de material inerte antes de removerse el terreno a tratar.

A continuación, mediante la fresadora (15) anteriormente citada remueve (300) la superficie de terreno mezclado con el material inerte y la sustancia estabilizadora fluida. La fresadora (15) actúa de tal manera que se levanta con respecto al nivel del suelo donde se aplica de forma simultánea una etapa adicional de aplicar la sustancia 45 estabilizadora fluida para posteriormente depositarlo nuevamente sobre el suelo.

En la figura 3 se ha indicado mediante unas flechas (f) la trayectoria que realiza el material removido dentro del dispositivo estabilizador (10).

50

Mencionar que posteriormente a la etapa de remover la superficie del terreno, se lleva a cabo una etapa (400) que consiste en aplicar una sustancia líquida selladora.

Dependiendo de la finalidad del terreno estabilizado, mediante un vehículo adecuado, tal como una apisonadora, se aplana el terreno. 55

Los detalles, las formas, las dimensiones y demás elementos accesorios, así como los materiales empleados en la fabricación del dispositivo y conjunto estabilizador de la invención podrán ser convenientemente sustituidos por otros que sean técnicamente equivalentes y no se aparten de la esencialidad de la invención ni del ámbito definido por las reivindicaciones que se incluyen a continuación. 60

Claims

REIVINDICACIONES

1. Método para estabilizar un terreno que comprende las etapas de:

- Depositar una capa de material inerte sobre la superficie del terreno a tratar;

- Aplicar una sustancia estabilizadora fluida sobre la capa de material inerte; 5

caracterizado por el hecho de que incluye una etapa de remover la superficie de terreno que incluye la capa de material inerte y la sustancia estabilizadora fluida y levantarla respecto del nivel del suelo donde se aplica de forma simultánea una etapa adicional de aplicar la sustancia estabilizadora fluida.
2. Método para estabilizar un terreno según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que incluye una etapa 10 adicional de aplicar una sustancia líquida selladora posteriormente a la etapa de remover la superficie del terreno.
3. Dispositivo (10) para estabilizar un terreno caracterizado por el hecho de que comprende una fresadora, unos primeros medios de suministro vinculados a una fuente de suministro de una sustancia estabilizadora fluida ubicados previa a la disposición de la fresadora, una carcasa (17) interiormente hueca que presenta una zona de entrada en 15 la que está ubicada la fresadora prevista para la entrada de material removido del terreno a tratar mezclado con la sustancia estabilizadora fluida y una zona de salida del material, en el que se proporciona unos segundos medios de suministro vinculados a una fuente de suministro de una sustancia estabilizadora fluida dispuestos en una cámara de mezclado dispuesta en el interior de la carcasa (17).

20
4. Dispositivo (10) para estabilizar un terreno según la reivindicación 3, caracterizado por el hecho de que los primeros medios de suministro comprenden una serie de boquillas inyectoras distribuidas a lo largo de la anchura de la zona de entrada.
5. Dispositivo (10) para estabilizar un terreno según la reivindicación 3, caracterizado por el hecho de que los 25 segundos medios de suministro comprenden una serie de boquillas inyectoras provistas de conexiones fluidas a la fuente de suministro.
6. Dispositivo (10) para estabilizar un terreno según la reivindicación 3, caracterizado por el hecho de que el interior de la cámara de mezclado incluye un elemento protector para los segundos medios de suministro. 30
7. Dispositivo (10) para estabilizar un terreno según la reivindicación 3, caracterizado por el hecho de que el elemento protector consiste en una pletina alargada fijada en el interior de la carcasa y dispuesta por delante de los segundos medios de suministro.

35
8. Dispositivo (10) para estabilizar un terreno según la reivindicación 3, caracterizado por el hecho de que incluye patines (24) acoplados en la parte exterior de la carcasa (17).
9. Dispositivo (10) para estabilizar un terreno según la reivindicación 3, caracterizado por el hecho de que la carcasa (17) incluye una puerta de acceso (21) para acceder al interior de la cámara de mezclado. 40
10. Dispositivo (10) para estabilizar un terreno según la reivindicación 3, caracterizado por el hecho de que la carcasa está soportada sobre un bastidor articulado.
11. Dispositivo (10) para estabilizar un terreno según la reivindicación 10, caracterizado por el hecho de que el 45 bastidor incluye medios de enganche para acoplarse a un vehículo o bastidor exterior.
12. Dispositivo (10) para estabilizar un terreno según la reivindicación 3, caracterizado por el hecho de que incluye unos medios de rodadura.

50
13. Dispositivo (10) para estabilizar un terreno según la reivindicación 3, caracterizado por el hecho de que presenta unos medios para remover la superficie del terreno a tratar.
14. Dispositivo (10) para estabilizar un terreno según la reivindicación 13, caracterizado por el hecho de que los medios para remover la superficie del terreno comprenden una pluralidad de horquillas (23) dispuestas a lo largo de 55 la anchura del dispositivo estabilizador (10).
15. Conjunto rodante (1) para estabilizar un terreno que comprende un bastidor desplazable (2) provisto de medios de rodadura que incluye al menos un depósito previsto para almacenar y suministrar una primera sustancia inerte en polvo y al menos un depósito previsto para contener y suministrar una segunda sustancia fluida, caracterizado por 60 el hecho de que incluye un dispositivo estabilizador de terrenos (10) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14.
16. Conjunto rodante (1) para estabilizar un terreno según la reivindicación 15, caracterizado por el hecho de que presenta una bomba hidráulica vinculada con los depósitos que tiene un eje de accionamiento que está vinculado con los medios de accionamiento de la fresadora del dispositivo estabilizador (10). 65
17. Conjunto rodante (1) para estabilizar un terreno según la reivindicación 15, caracterizado por el hecho de que entre el bastidor desplazable (2) y el dispositivo estabilizador de terrenos se proporcionan unos medios de acoplamiento basculantes.
18. Conjunto rodante (1) para estabilizar un terreno según la reivindicación 15, caracterizado por el hecho de que los 5 medios de acoplamiento basculantes comprenden una pluralidad de perfiles que adoptan una disposición de paralelogramo y al menos un cilindro-pistón que está por un extremo vinculado al bastidor desplazable del conjunto rodante mientras que el extremo opuesto está vinculado al dispositivo estabilizador (10).
19. Conjunto rodante (1) para estabilizar un terreno según la reivindicación 15, caracterizado por el hecho de que el 10 depósito previsto para almacenar y suministrar una primera sustancia inerte en polvo está vinculado con al menos una cinta transportadora que está asociada con un cajón distribuidor provisto de medios de agitación.
20. Conjunto rodante (1) para estabilizar un terreno según la reivindicación 19, caracterizado por el hecho de que los medios de agitación consisten en al menos un eje sinfín alojado dentro del cajón distribuidor accionado por medios 15 de accionamiento.