ES2438023T3 - Herramienta mezcladora para el tratamiento de una porción de suelo - Google Patents

Herramienta mezcladora para el tratamiento de una porción de suelo Download PDF

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ES2438023T3
ES2438023T3 ES07111964.8T ES07111964T ES2438023T3 ES 2438023 T3 ES2438023 T3 ES 2438023T3 ES 07111964 T ES07111964 T ES 07111964T ES 2438023 T3 ES2438023 T3 ES 2438023T3
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Alain Marchand
Bruno Renoud-Lias
Philippe Chagnot
Daniel Perpezat
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Abstract

Herramienta mezcladora (10) para el tratamiento de una porción de suelo (16), destinándose dicha herramienta ainsertarse en una estructura tubular (12) para su introducción en la porción de suelo, comprendiendo dichaherramienta: - un árbol rotatorio (18) longitudinal que presenta un extremo inferior; - un conducto (32) longitudinal para la inyección de un fluido cerca del extremo inferior del árbol; - al menos un brazo retráctil (20, 22) fijado al extremo inferior del árbol rotatorio, y que se extiende lateralmentecon respecto a la dirección longitudinal del árbol, presentando dicho brazo (20, 22) una posición desplegada yuna posición retraída, de tal manera que, en la posición desplegada, la envergadura del extremo inferior de laherramienta es superior al diámetro de la estructura tubular para permitir el tratamiento de la porción de suelopor rotación del árbol (18), siendo dicho al menos un brazo (20, 22) adecuado para desplegarse con respecto aleje del árbol (18) formando un ángulo abierto hacia su extremo inferior, caracterizada porque, adicionalmente,la herramienta comprende: - medios de resorte (26, 28), dispuestos entre el árbol rotatorio (18) y el brazo retráctil (20), que permiten albrazo pasar de la posición retraída a la posición desplegada cuando la parte inferior del árbol sale de laestructura tubular y que permiten al brazo pasar de la posición desplegada a la posición retraída durante lareintegración de la parte inferior del árbol en la estructura tubular, gracias a lo cual la herramienta mezcladoraes adecuada para desplegarse y retraerse de manera autónoma sin ser accionada desde la superficie.

Description

Herramienta mezcladora para el tratamiento de una porción de suelo
5 Sector de la técnica
La presente invención se refiere al campo de las herramientas para tratar una porción de suelo con el fin concreto de mejorar las características mecánicas y/o físicas.
10 La presente invención se refiere, más particularmente, a una herramienta mezcladora para el tratamiento de una porción de suelo, destinándose en concreto dicha herramienta a insertarse en una estructura tubular para su introducción en la porción de suelo.
Estado de la técnica
15 Por estructura tubular, se entiende una estructura que presenta una cavidad adecuada para el paso de la herramienta mezcladora, por ejemplo un tubo, una perforación o cualquier otra estructura conveniente a tal efecto.
El documento EP 1 630 299 describe una herramienta mezcladora que comprende un árbol cuyo extremo inferior 20 está provisto de alas laterales accionadas por un mecanismo unido a un tren de varillas doble que se extiende longitudinalmente de tal manera que se conecta en superficie a medios motores.
Se entiende que este tipo de montaje es complejo y costoso, ya que para accionar la herramienta mezcladora se necesita un tren de varillas doble. 25
Objeto de la invención
Un objetivo de la invención es proporcionar una herramienta mezcladora que supere sustancialmente los inconvenientes mencionados anteriormente. 30 La invención consigue su objetivo ya que la herramienta mezcladora comprende:
-
un árbol rotatorio longitudinal que presenta un extremo inferior;
-
al menos un brazo retráctil fijado al extremo inferior del árbol rotatorio, y que se extiende lateralmente con
35 respecto a la dirección longitudinal del árbol, presentando dicho brazo una posición desplegada y una posición retraída de tal manera que, en posición desplegada, la envergadura del extremo inferior de la herramienta es superior al diámetro de la estructura tubular para permitir el tratamiento de la porción de suelo por rotación del árbol; siendo dicho al menos un brazo adecuado para desplegarse con respecto al eje del árbol formando un ángulo abierto hacia su extremo inferior.
40 -medios de resorte dispuestos entre el árbol rotatorio y el brazo retráctil, permitiendo al brazo asumir la posición retraída durante la inserción de la parte inferior del árbol en la estructura tubular; y
-
un conducto (32, 132) longitudinal para la inyección de un fluido cerca del extremo inferior del árbol.
La posición desplegada es la posición natural del brazo retráctil, es decir, que en ausencia de cualquier tensión 45 externa, el brazo se extiende lateralmente con respecto a la dirección longitudinal del árbol alejándose de este último gracias a los medios de resorte.
Cuando la herramienta está insertada en la estructura tubular, se entiende que la pared interna de la estructura tubular actúa sobre el brazo para llevarlo a la posición retraída, es decir, hacia el árbol. 50 Preferentemente, en la posición retraída, el brazo se extiende a lo largo del árbol rotatorio.
Se entiende que el brazo es adecuado para pasar de la posición retraída a la posición desplegada únicamente gracias a la acción de los medios de resorte.
55 Finalmente, se entiende que, cuando la operación de tratamiento ha terminado, el árbol vuelve a subirse hacia la superficie, y el brazo se lleva a la posición retraída durante el contacto con el extremo inferior de la estructura tubular.
60 De este modo, el brazo de la herramienta mezcladora de acuerdo con la presente invención es adecuado para desplegarse de manera autónoma sin ser accionado desde la superficie.
Por tanto, un interés de la presente invención es proponer una herramienta mezcladora que no necesite movimiento mecánico relativo de piezas de tipo vástagos o tubos coaxiales, y que no necesite la utilización de energía de tipo 65 energía hidráulica.
Otro interés de la invención es poder efectuar una operación de mezcla denominada generalmente «soil mixing» (mezcla de suelo) que consiste en mezclar el suelo desestructurado por la rotación del brazo con un fluido para modificar las características de la porción de suelo tratada.
5 En el sentido de la invención, este fluido puede ser, por ejemplo, un líquido reactivo, una lechada o un gas que transporta partículas sólidas. Un líquido reactivo puede utilizarse particularmente durante una operación de descontaminación in situ en la que el suelo desestructurado se mezcla con este reactivo químico mediante la rotación del brazo retráctil.
Ventajosamente, la herramienta mezcladora comprende adicionalmente un anillo adecuado para sujetar dicho al menos un brazo en la posición retraída cuando la herramienta está fuera de la estructura tubular.
El anillo se utiliza particularmente antes de insertar la herramienta en la estructura tubular para sujetar el brazo en la posición retraída hasta su inserción en la estructura tubular.
15 Preferentemente, el anillo se retira en cuanto el brazo se inserta en la estructura tubular.
Ventajosamente, dicho al menos un brazo se extiende en un plano axial del árbol mientras se aleja de éste.
Un interés es poder favorecer el despliegue del brazo durante la traslación hacia abajo de la herramienta.
Ventajosamente, la herramienta de acuerdo con la invención comprende, adicionalmente, medios de detección para detectar cuándo dicho al menos un brazo está en posición desplegada.
25 Se entiende que la distancia entre el extremo libre del brazo y el eje longitudinal del árbol define sensiblemente el radio de la porción de suelo tratada.
De este modo, en cuanto el brazo se encuentra en una posición intermedia entre la posición retraída y la posición desplegada, el diámetro de la porción de suelo tratada es inferior al diámetro para el que está prevista la herramienta, con lo cual no es posible tratar la totalidad de la porción de suelo.
Los medios de detección de acuerdo con la invención permiten asegurar que el brazo esté efectivamente en su posición desplegada y no en una posición intermedia.
35 De manera particularmente ventajosa, los medios de detección de acuerdo con la invención son particularmente adecuados para crear una pérdida de carga en el conducto.
Un interés de la creación de una pérdida de carga reside en el hecho de que se puede detectar fácilmente en superficie la presencia o ausencia de dicha pérdida de carga, particularmente mediante una medición de la presión del fluido que circula por el conducto.
De este modo, gracias a la presente invención, no es necesario colocar sensores cerca el extremo inferior de la herramienta para detectar el correcto despliegue del brazo. Dichos sensores obligan, en general, a proporcionar pasos en el árbol para conducir cables eléctricos desde la superficie hasta el extremo inferior de la herramienta para
45 suministrar energía a los sensores. Esta última solución presenta particularmente el inconveniente de ser costosa y compleja de realizar, al contrario que la solución técnica propuesta por la presente invención.
Preferentemente, una caída sensible de presión medida en el conducto significa que el árbol está correctamente desplegado.
Preferentemente, los medios de detección comprenden un objeto adecuado para sujetarse en el conducto por dicho brazo cuando éste está en posición retraída, y liberarse en cuanto el brazo está en posición desplegada.
Preferentemente, la envergadura del objeto es ligeramente inferior al diámetro del conducto para no obturarlo.
55 En el sentido de la invención, «el objeto es liberado» significa que el objeto puede ser arrastrado fuera del conducto por el flujo del fluido.
Se entiende que, cuando el objeto está en el conducto, se opone al flujo, de modo que la presión aguas arriba del objeto es sensiblemente superior a la presión que existiría en ausencia de este objeto.
De este modo, la presión en el conducto, medida en superficie, cuando el brazo está en posición retraída es superior a la presión en el conducto, medida en superficie, cuando el brazo está en posición desplegada, con lo cual se detecta fácilmente que el brazo está en posición desplegada.
65 Otro interés de la utilización del objeto es que la caída de presión, medida durante la liberación del objeto, es brusca y, por consiguiente, fácilmente identificable.
Otro interés es que la posición aplicada sobre el objeto actúa sobre el brazo para favorecer su apertura.
5 Preferentemente, el objeto es una bola que tiene un diámetro ligeramente inferior al diámetro interno del conducto.
También puede preverse, sin salir del ámbito de la presente invención, la utilización de una pluralidad de bolas, donde cada una se libera para informar de un despliegue del brazo.
10 Ventajosamente, el brazo comprende una lengüeta para sujetar el objeto en el conducto cuando el brazo está en posición retraída.
Se entiende que el objeto está situado aguas arriba de la lengüeta mientras está siendo retenido por ésta cuando el brazo está en posición retraída.
15 De acuerdo con un primer modo de realización ventajoso de la presente invención, el brazo es adecuado para girar según un eje ortogonal en la dirección longitudinal del árbol rotatorio.
Preferentemente, el eje de giro del brazo está situado a distancia del eje del árbol. 20 Ventajosamente, los medios de resorte comprenden un resorte cilíndrico de acción angular.
El resorte cilíndrico comprende una parte que forma un cilindro cuyo eje corresponde sensiblemente al eje de giro del brazo. 25 Se entiende que un interés del resorte cilíndrico de acción angular es su compacidad.
De manera ventajosa, el extremo inferior del árbol comprende, adicionalmente, un orificio pasante transversal que comunica con el conducto y, opcionalmente, un receptáculo para recibir al objeto, dispuesto debajo del orificio 30 pasante.
Se entiende que el receptáculo sirve para recuperar el objeto cuando éste se libera.
En cuanto se encuentra en el receptáculo, el objeto ya no obtura el conducto y el fluido puede fluir por el orificio 35 pasante.
Preferentemente, el orificio desemboca al lado del brazo, de modo que el fluido puede ponerse en contacto con la parte del suelo que acaba de desestructurarse.
40 Ventajosamente, la herramienta de acuerdo con el primer modo de realización de la invención comprende al menos dos brazos retráctiles similares dispuestos a uno y otro lado de un diámetro del árbol rotatorio.
Preferentemente, la herramienta de acuerdo con la invención comprende dos brazos similares dispuestos a uno y otro lado de un diámetro del árbol.
45 La invención también se refiere a una instalación que comprende una herramienta mezcladora de acuerdo con la invención, un tubo adecuado para disponerlo previamente en el suelo y en el que puede insertarse la herramienta mezcladora para alcanzar la porción de suelo a tratar.
50 Preferentemente, el extremo inferior de la estructura tubular está achaflanado o biselado para permitir el despliegue progresivo de la herramienta, así como su posterior reintroducción en la estructura tubular.
Una aplicación ventajosa de esta instalación es, por ejemplo, mejorar una porción de suelo situada debajo de una vía férrea, sin contaminar el balasto.
55 Otra aplicación ventajosa de esta instalación es, por ejemplo, el tratamiento de una porción de suelo situada por debajo de una plataforma o de una capa de calzada.
Otra aplicación ventajosa de esta instalación es el tratamiento de una porción de suelo situada debajo de un
60 elemento de mampostería o de hormigón, tal como una zapata, una solera o un muro. En esta aplicación, la estructura tubular consistirá en una perforación realizada en el elemento que la herramienta mezcladora debe atravesar para alcanzar la capa a tratar.
En efecto, se entiende que, gracias a la presente invención, la capa de suelo que se extiende a lo largo de la 65 estructura tubular está ventajosamente protegida.
La invención también se refiere a un procedimiento de tratamiento de una porción de suelo en el que se suministra un tubo, una herramienta mezcladora de acuerdo con la invención, un procedimiento en el que se introduce en primer lugar la estructura tubular en el suelo hasta la porción de suelo a tratar, se inserta la herramienta en la estructura tubular, se desplaza la herramienta en la estructura tubular hasta la introducción del extremo inferior de la
5 herramienta en la porción de suelo, se despliega el brazo retráctil y se acciona la rotación del árbol mientras se inyecta un fluido en la porción de suelo por el extremo inferior del árbol, con lo cual la zona tratada se circunscribe a dicha porción de suelo.
Finalmente, la invención se refiere a un procedimiento de tratamiento de una porción de suelo en el que se suministra un tubo, una herramienta mezcladora que comprende un árbol rotatorio que tiene un extremo inferior provisto de medios mezcladores desplegables, un procedimiento en el que se la estructura tubular se introduce en el suelo hasta la porción de suelo a tratar, la herramienta mezcladora se inserta en la estructura tubular hasta que los medios mezcladores estén dispuestos en la porción de suelo a tratar, se despliegan los medios mezcladores, se activan los medios mezcladores mientras se inyecta un fluido en la porción de suelo a tratar, con lo cual la capa de
15 suelo que se extiende sobre la altura de la estructura tubular no se trata.
Descripción de las figuras
La invención se entenderá mejor y sus ventajas quedarán más claras con la lectura de la siguiente descripción detallada de los modos de realización representados como ejemplos no limitantes. La descripción se refiere a los dibujos, en los que:
-
la figura 1 es una vista en corte que esquematiza la inserción de la herramienta de acuerdo con el primer modo de realización de la invención en un tubo previamente introducido en el suelo;
25 -la figura 2 muestra la herramienta mezcladora de acuerdo con el primer modo de realización de la invención en la fase del despliegue de los dos brazos;
-
la figura 3 es una vista longitudinal en corte de la herramienta mezcladora de acuerdo con el primer modo de realización de la invención, que muestra la inyección de fluido después del despliegue de los brazos;
Descripción detallada de la invención
La herramienta mezcladora de acuerdo con la presente invención se utiliza, particular pero no necesariamente, en la realización de un procedimiento de soil mixing (mezcla de suelo).
35 El soil mixing (mezcla de suelo) es un procedimiento que consiste en tratar una porción de suelo mezclando el suelo desestructurado con un fluido, tal como una lechada o un reactivo, para cambiar sus propiedades mecánicas, físicas y/o químicas.
Con ayuda de las figuras 1 a 3, a continuación se describirá con más detalle la herramienta mezcladora 10 de acuerdo con un modo de realización de la presente invención.
La figura 1 es una vista en corte tomada en un plano vertical que muestra la inserción de la herramienta mezcladora 10 en una estructura tubular constituida, en este caso, por un tubo 12 que previamente se ha introducido en el suelo
14.
45 Sin embargo, existen situaciones en las que no es necesario utilizar un tubo: por ejemplo cuando es necesario atravesar una capa sólida para alcanzar la porción de suelo a tratar, previamente se realiza una perforación en la capa sólida, constituyendo esta perforación la estructura tubular en el sentido de la presente invención. Se entiende, por lo tanto, que en esta última situación, el entubado de la perforación es opcional.
En lo sucesivo en la descripción detallada, se describe el caso particular en el que la estructura tubular es un tubo.
Para introducir el tubo 12 en el suelo 14, es particularmente posible realizar una primera perforación en la que se hace descender al tubo 12.
55 En el ejemplo representado en la figura 1, el tubo 12 se dispone de forma sensiblemente horizontal pero también se podría tomar la decisión de disponerlo de forma inclinada.
La herramienta mezcladora 10 se utiliza para tratar una porción de suelo 16 situada en el extremo inferior del tubo 12, estando ésta representada por las líneas discontinuas mostradas en la figura 1.
Tal como se constata en la figura 1, la herramienta mezcladora comprende un árbol rotatorio longitudinal 18 fijado a medios de rotación, no representados en este caso, pero de por sí conocidos.
65 En este ejemplo, el extremo inferior del árbol rotatorio 18 está provisto, preferentemente, de dos brazos retráctiles 20, 22 similares que se disponen a uno y otro lado de un diámetro del árbol. Se entiende que los brazos 20, 22 permiten desestructurar el suelo durante la rotación del árbol.
En su posición retraída representada en la figura 1, los dos brazos 20, 22 se extienden a lo largo del extremo inferior del árbol 18 sujetándose en esta posición por un anillo 24.
5 De acuerdo con la invención, el anillo 24 sirve para sujetar los dos brazos 20, 22 en posición retraída antes de la inserción de la herramienta mezcladora 10 en el tubo 12.
Tal y como se observa en las figuras 1 a 3, los dos brazos 20, 22 giran sobre el extremo inferior del árbol 18, alrededor de ejes ortogonales en la dirección longitudinal del árbol 18, de tal manera que los brazos 20, 22 pueden extenderse lateralmente con respecto a la dirección longitudinal del árbol 18.
Medios de resorte que comprenden resortes cilíndricos de acción angular 26, 28 se disponen entre el árbol rotatorio 18 y cada uno de los dos brazos retráctiles 20, 22, de tal manera que estos brazos tienen una tendencia natural a
15 desplegarse con respecto al eje del árbol 18 gracias a la acción de los resortes 26, 28.
Preferentemente, en su posición desplegada, los brazos 20, 22 forman un ángulo abierto hacia el extremo inferior del árbol, tal como se representa en la figura 3.
Se entiende que, cuando el extremo inferior de la herramienta mezcladora 10 se inserta en el tubo 12, las paredes internas de éste sujetan los brazos 20, 22 en una posición intermedia entre la posición retraída y la posición desplegada.
Para hacer esto, el diámetro interno del tubo 12 es ligeramente superior a la envergadura de la herramienta cuando 25 los brazos 20, 22 están en posición retraída.
Cuando el extremo inferior de la herramienta mezcladora 10 comienza a salir del extremo inferior del tubo 12, mientras está accionado en un movimiento de rotación alrededor del eje del árbol 18, los brazos 20, 22 comienzan a desplegarse bajo la acción de los resortes 26, 28, para después llegar a su posición desplegada representada en la figura 3.
Preferentemente, el extremo inferior del árbol 18 comprende, adicionalmente, un diente de perforación 30 en forma de punta para facilitar la penetración de la herramienta mezcladora 10 en la porción de suelo a tratar.
35 En posición desplegada, tal y como se representa en la figura 3, la envergadura e del extremo inferior de la herramienta 10 es superior al diámetro externo d del tubo 12, para permitir el tratamiento de la porción de suelo 16.
De manera particularmente ventajosa, el árbol 18 comprende, adicionalmente, un conducto longitudinal 32 para la inyección de un fluido cerca del extremo inferior del árbol 18.
Tal y como se observa más particularmente en las figuras 2 y 3, el extremo inferior del árbol 18 comprende, adicionalmente, un orificio pasante 34 transversal que comunica con el conducto 32, estando este orificio dispuesto por encima del diente de perforación 30 cuando este último está presente.
45 Este orificio pasante 34 permite dirigir el flujo del fluido hacia el interior de la porción de suelo a tratar.
El fluido inyectado por el conducto 32 en la porción de suelo 16 a tratar puede ser un líquido, un reactivo, una lechada, un gas que transporta partículas sólidas o cualquier otro tipo de fluido para tratar un suelo.
La herramienta mezcladora de acuerdo con la invención puede utilizarse particularmente para realizar una descontaminación in situ del suelo, mezclando el suelo desestructurado de la porción de suelo, por ejemplo, con un líquido de tratamiento químico.
De manera particularmente ventajosa, la herramienta mezcladora de acuerdo con la invención comprende, 55 adicionalmente, medios de detección 36 para detectar cuándo los brazos 20, 22 están en posición desplegada.
Para ello, los medios de detección 36 son adecuados para crear una pérdida de carga en el conducto, siendo esta pérdida de carga detectable en superficie mediante la medición de la presión del fluido que fluye por el conducto 32.
Se entiende que, cuando en el conducto 32 se ha creado localmente una pérdida de carga, la presión del fluido aguas arriba de la pérdida de carga se hace superior a la que existe en ausencia de la pérdida de carga.
En otras palabras, la creación (o la desaparición) de una pérdida de carga es detectable en superficie mediante una simple medición de la presión del fluido.
65 De acuerdo con la invención, se dispone para que en posición retraída, se cree una pérdida de carga en el conducto 32, mientras que en posición desplegada, esta pérdida de carga se suprime.
En consecuencia, se entiende que, gracias a la presente invención, una simple medición de una caída significativa de presión del fluido permite detectar el despliegue de los brazos 20, 22.
5 Preferentemente, los medios de detección 36 comprenden un objeto, por ejemplo una bola 38, adecuado para sujetarse en el conducto 32 por los brazos 20, 22, cuando estos están en posición retraída, y liberarse en cuanto los brazos 20, 22 están en posición desplegada.
No es indispensable que el objeto obture completamente el conducto 32, siendo en este caso el objetivo crear una pérdida de carga significativa. Adicionalmente, es ventajoso permitir inyectar fluido antes del despliegue de los brazos 20, 22.
Para crear la pérdida de carga, la bola 38 presenta, preferentemente, un diámetro ligeramente inferior al diámetro 15 interno del conducto 32.
Tal y como se observa en las figuras 1 y 3, cada uno de los dos brazos 20, 22 comprende una lengüeta 40, 42 para retener a la bola 38 en el conducto cuando los brazos están en posición retraída.
Tal y como se constata en la figura 3, el árbol 18 comprende, adicionalmente, dos hendiduras longitudinales 43, 43' diametralmente opuestas, que desembocan en el conducto 32 por un lado, y en la pared externa del árbol 18 por el otro, para definir un paso para las lengüetas 40, 42.
El interés de tener dos lengüetas se entiende por el hecho de que la bola 38 se libera únicamente cuando los dos
25 brazos 20, 22 están en posición desplegada. De este modo, si un solo brazo de los dos está en posición desplegada, el otro brazo seguirá sujetando la bola 38 en el conducto.
Dicho de otro modo, los medios de detección permiten detectar que estos dos brazos están efectivamente en posición desplegada.
Preferentemente, las lengüetas 40, 42 están realizadas de tal manera que solo liberan la bola 38 cuando los dos brazos están en posición desplegada y no en una posición intermedia.
Por lo demás, se entiende que la presión del fluido que se aplica sobre la superficie de la bola 38 genera una fuerza 35 que se transmite a las lengüetas 40, 42 y después a los brazos 20, 22 favoreciendo de este modo su despliegue.
Preferentemente, el extremo inferior del árbol 18 comprende, adicionalmente, un receptáculo 44, que puede encontrarse en el diente de perforación 30, para recuperar la bola 38 cuando ésta se ha liberado.
De acuerdo con una variante, la herramienta 10 no comprende ningún receptáculo y la bola 38 se pierde en el suelo.
La invención también se refiere a una instalación para el tratamiento de una porción de suelo que comprende una herramienta mezcladora 10 de acuerdo con la invención, y una estructura tubular 12 adecuada para disponerse previamente en el suelo y en la que puede insertarse la herramienta mezcladora 10 para alcanzar la porción de
45 suelo 16 a tratar.
De acuerdo con la invención, el extremo inferior de la pared interna de la estructura tubular 12 está biselado para permitir el despliegue progresivo de los brazos de la herramienta mezcladora de acuerdo con el modo de realización, así como la retracción progresiva de los brazos durante la subida de nuevo de la herramienta.
La invención también se refiere a un procedimiento de tratamiento de una porción de suelo en el que se suministra una estructura tubular, tal como, por ejemplo, un tubo 12 y una herramienta mezcladora de acuerdo con la invención, por ejemplo, aunque no necesariamente, una herramienta 10, de acuerdo con el modo de realización de la invención.
55 De acuerdo con la invención, en primer lugar se introduce el tubo 12 en el suelo hasta la porción de suelo 14 a tratar, se inserta la herramienta 10, en el tubo 12, se desplaza la herramienta en el tubo hasta la introducción del extremo inferior de la herramienta 10, en la porción de suelo, se despliegan los brazos retráctiles 20, 22 y se acciona la rotación del árbol 18 mientras se inyecta un fluido en la porción de suelo por el extremo inferior del árbol 18 ó 118, con lo cual la zona tratada se circunscribe a dicha porción de suelo.
Dicho de otro modo, la capa de suelo situada por encima de la porción de suelo 16 está ventajosamente protegida.
Un ejemplo de aplicación es el tratamiento de una porción de suelo situada debajo de una vía férrea.
65 Gracias a la presente invención, es posible, en efecto, tratar la porción de suelo protegiendo el balasto que sostiene
a la vía férrea, gracias a un entubado que se extiende de acuerdo con la altura del balasto.
También es posible tratar una porción de suelo que se encuentra debajo de una plataforma o debajo de una capa de calzada. 5 Adicionalmente, la presente instalación permite tratar una porción de suelo a través de un elemento de mampostería
o de hormigón, tal como una zapata, una solera o un muro.
En los casos en los que una capa sólida debe ser atravesada para alcanzar la porción de suelo a tratar, se realiza 10 una perforación en esta capa sólida, constituyendo dicha perforación la estructura tubular en el sentido de la invención.
Se entiende entonces que, en este último caso, el entubado de la perforación es opcional.
15 La instalación de acuerdo con la invención también permite realizar una descontaminación in situ inyectando un líquido de tratamiento químico durante la desestructuración del suelo por los brazos desplegados.
La invención también se refiere a un procedimiento de tratamiento de una porción de suelo en el que se suministra una estructura tubular, tal como, por ejemplo, un tubo 12 una herramienta mezcladora 10 que comprende un árbol
20 rotatorio 18 que tiene un extremo inferior provisto de medios mezcladores desplegables 20, 22 procedimiento en el que el tubo 12 se introduce en el suelo hasta la porción de suelo a tratar, la herramienta mezcladora 10 se inserta en el tubo hasta que los medios mezcladores estén dispuestos en la porción de suelo a tratar, se despliegan los medios mezcladores 20, 22, se activan los medios mezcladores mientras se inyecta un fluido en la porción de suelo a tratar, con lo cual la capa de suelo que se extiende sobre la altura del tubo no se trata.
25 En este procedimiento, es particularmente ventajoso utilizar una herramienta mezcladora tal como las descritas anteriormente.
Este procedimiento permite, en concreto, tratar la contaminación de una porción de suelo con una remodelación 30 mínima del suelo situado por encima de la porción de suelo a tratar.

Claims (16)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Herramienta mezcladora (10) para el tratamiento de una porción de suelo (16), destinándose dicha herramienta a
    insertarse en una estructura tubular (12) para su introducción en la porción de suelo, comprendiendo dicha 5 herramienta:
    -
    un árbol rotatorio (18) longitudinal que presenta un extremo inferior;
    -
    un conducto (32) longitudinal para la inyección de un fluido cerca del extremo inferior del árbol;
    -
    al menos un brazo retráctil (20, 22) fijado al extremo inferior del árbol rotatorio, y que se extiende lateralmente con respecto a la dirección longitudinal del árbol, presentando dicho brazo (20, 22) una posición desplegada y una posición retraída, de tal manera que, en la posición desplegada, la envergadura del extremo inferior de la herramienta es superior al diámetro de la estructura tubular para permitir el tratamiento de la porción de suelo por rotación del árbol (18), siendo dicho al menos un brazo (20, 22) adecuado para desplegarse con respecto al eje del árbol (18) formando un ángulo abierto hacia su extremo inferior, caracterizada porque, adicionalmente,
    15 la herramienta comprende:
    -
    medios de resorte (26, 28), dispuestos entre el árbol rotatorio (18) y el brazo retráctil (20), que permiten al brazo pasar de la posición retraída a la posición desplegada cuando la parte inferior del árbol sale de la estructura tubular y que permiten al brazo pasar de la posición desplegada a la posición retraída durante la reintegración de la parte inferior del árbol en la estructura tubular, gracias a lo cual la herramienta mezcladora es adecuada para desplegarse y retraerse de manera autónoma sin ser accionada desde la superficie.
  2. 2. Herramienta mezcladora de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque adicionalmente comprende, un anillo (24) adecuado para sujetar dicho al menos un brazo (20, 22) en la posición retraída cuando la herramienta está fuera de la estructura tubular (12).
  3. 3.
    Herramienta mezcladora de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, caracterizada porque dicho al menos un brazo (20, 22) se extiende en un plano axial del árbol mientras se aleja de éste.
  4. 4.
    Herramienta mezcladora de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque adicionalmente comprende medios de detección (36) para detectar que dicho al menos un brazo (20, 22) está en posición desplegada.
  5. 5.
    Herramienta mezcladora de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizada porque los medios de detección (36)
    son particularmente adecuados para crear una pérdida de carga en el conducto (32). 35
  6. 6.
    Herramienta mezcladora de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizada porque los medios de detección comprenden un objeto (38) adecuado para sujetarse en el conducto por dicho brazo (20, 22) cuando éste está en posición retraída, y liberarse en cuanto el brazo (20, 22) está en posición desplegada.
  7. 7.
    Herramienta mezcladora de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizada porque el objeto es una bola (38) que tiene un diámetro ligeramente inferior al diámetro interno del conducto (32).
  8. 8.
    Herramienta mezcladora de acuerdo con la reivindicación 6 o 7, caracterizada porque el brazo (20, 22)
    comprende una lengüeta (40, 42) para sujetar al objeto (38) en el conducto cuando el brazo (20, 22) está en posición 45 retraída.
  9. 9.
    Herramienta mezcladora de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada porque el brazo (20, 22) es adecuado para girar según un eje ortogonal en la dirección longitudinal del árbol (18) rotatorio.
  10. 10.
    Herramienta mezcladora de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizada porque los medios de resorte (26, 28) se disponen entre el árbol móvil y el brazo retráctil y comprenden un resorte cilíndrico de acción angular (26, 28).
  11. 11.
    Herramienta mezcladora de acuerdo con la reivindicación 9 o 10, caracterizada porque el extremo inferior del
    árbol (18) está provisto, adicionalmente, de un diente de perforación (30) en forma de punta. 55
  12. 12.
    Herramienta mezcladora de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11, caracterizada porque el extremo inferior del árbol comprende, adicionalmente, un orificio pasante (34) transversal que comunica con el conducto (32) y un receptáculo (44) para recibir al objeto, dispuesto debajo del orificio pasante.
  13. 13.
    Herramienta mezcladora de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 9 a 12, caracterizada porque comprende al menos dos brazos retráctiles similares (20, 22) dispuestos a uno y otro lado de un diámetro del árbol rotatorio (18).
  14. 14.
    Instalación para el tratamiento de una porción de suelo que comprende una herramienta mezcladora (10) de
    65 acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, y un tubo (12) dispuesto previamente en el suelo y en el que se insertará la herramienta mezcladora para alcanzar la porción de suelo (16) a tratar.
  15. 15. Procedimiento de tratamiento de una porción de suelo (16) en el que se proporciona una estructura tubular (12), una herramienta mezcladora (10) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, procedimiento en el que, en primer lugar, la estructura tubular se introduce en el suelo hasta la porción de suelo a tratar, la herramienta se inserta en la estructura tubular, la herramienta se desplaza en la estructura tubular hasta la introducción del
    5 extremo inferior de la herramienta en la porción de suelo, el brazo retráctil (20, 22) se despliega y la rotación del árbol (18) se acciona mientras se inyecta un fluido en la porción de suelo por el extremo inferior del árbol, con lo que la zona tratada se circunscribe a dicha porción de suelo.
  16. 16. Procedimiento de tratamiento de una porción de suelo de acuerdo con la reivindicación 15, caracterizado
    10 porque, cuando la operación de tratamiento ha terminado, el árbol vuelve a subirse hacia la superficie, y el brazo se lleva a la posición retraída durante el contacto con el extremo inferior de la estructura tubular.
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