ES2966101T3 - Conjunto vibratorio para producir columnas de grava compactada y método para producir columnas de grava compactada - Google Patents

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ES2966101T3 ES20209372T ES20209372T ES2966101T3 ES 2966101 T3 ES2966101 T3 ES 2966101T3 ES 20209372 T ES20209372 T ES 20209372T ES 20209372 T ES20209372 T ES 20209372T ES 2966101 T3 ES2966101 T3 ES 2966101T3
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Abstract

Se describe una disposición de vibrador. El conjunto vibrador incluye: un tubo de silo que tiene un eje longitudinal y un primer extremo y un segundo extremo; una unidad vibradora acoplada mecánicamente al tubo del silo; un dispositivo de llenado que se abre en el tubo del silo en el primer extremo y está diseñado para recibir material y guiarlo dentro del tubo del silo, y una unidad de suministro que está diseñada para transportar material al dispositivo de llenado del dispositivo vibrador, siendo la unidad de suministro al menos de esta manera está conectado con el tubo de silo o está dispuesto en el dispositivo de llenado de manera que pueda moverse paralelamente al eje longitudinal del tubo de silo. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Conjunto vibratorio para producir columnas de grava compactada y método para producir columnas de grava compactada
La invención se refiere a un conjunto vibratorio para producir columnas de grava compactada y a un método para operar dicho conjunto vibratorio.
Las columnas de grava compactada son columnas de material insertadas en el terreno que se utilizan en la construcción para mejorar las propiedades del suelo para su posterior desarrollo. Para producir columnas de grava compactada se pueden utilizar dispositivos vibratorios que, mediante vibraciones, penetran parcialmente en el suelo y crean un pozo en el mismo. A continuación se introduce en el pozo material, tal como hormigón seco, hormigón reciclado, escombros, arena, grava o una mezcla de ellos, a través del conjunto vibratorio y después se compacta el material. Repitiendo este proceso varias veces, la columna de grava compactada se llena pieza por pieza hasta la superficie del terreno. El tiempo necesario para la fabricación de columnas de grava compactada está determinado en gran medida por el tiempo necesario para cargar el conjunto vibratorio y llenar las columnas de grava compactada.
Los conjuntos vibratorios conocidos tienen el inconveniente de que sólo se puede introducir en el pozo una cantidad limitada de material por unidad de tiempo.
El documento US 2012/0041650 A1 se refiere a la producción de columnas de grava. Aquí se suspenden de una grúa un embudo, una cámara para grava, un tubo de alimentación, un tubo dividido, un recipiente transportador y un mecanismo de sonda de vibración. El recipiente transportador se llena con grava, se transporta hasta el lado del tubo de alimentación y se vacía en el embudo. Después de abrir una válvula para grava, la grava cae del embudo a la cámara para grava. Cuando se vacía el embudo, se cierra la válvula para grava y se presuriza la cámara para grava. Una combinación de la presión en la cámara para grava, la gravedad y la acción del mecanismo de sonda vibratoria hace que las grava sea impulsada hacia afuera a través del tubo de alimentación y el tubo dividido y desplazada lateralmente hacia el suelo circundante por el mecanismo de sonda vibratoria.
Por lo tanto, el objetivo en el que se basa la invención puede verse en la creación de un conjunto vibratorio mejorado y un método mejorado para operar un conjunto vibratorio, que permita alimentar más material al pozo por unidad de tiempo.
El objetivo planteado se consigue mediante un conjunto vibratorio de acuerdo con la reivindicación 1 y un método de acuerdo con la reivindicación 17. Diferentes ejemplos y perfeccionamientos de la invención son objeto de las reivindicaciones dependientes.
En un ejemplo de conjunto vibratorio, el conjunto vibratorio presenta un tubo de silo con un eje longitudinal así como un primer extremo y un segundo extremo. Además, el conjunto vibratorio puede presentar una unidad vibratoria acoplada mecánicamente al tubo de silo, así como un conjunto de llenado que desemboca en el primer extremo en el tubo de silo y está diseñado para recibir material y guiarlo hacia el tubo de silo. Además, el conjunto vibratorio puede presentar una unidad de suministro, que está diseñada para transportar material al conjunto de llenado del conjunto vibratorio, en donde la unidad de suministro está dispuesta al menos en el tubo de silo o en el conjunto de llenado de tal manera que pueda moverse paralelamente al eje longitudinal del tubo de silo. La unidad de suministro presenta al menos un contenedor de material diseñado para recibir material y distribuirlo al sistema de llenado, en donde dicho al menos un contenedor de material es una tolva. La tolva presenta dos fosas de material simétricas entre sí, que están diseñadas de tal manera que el material llenado se distribuye uniformemente sobre ambas fosas de material y el centro de gravedad de la unidad de suministro coincide con el eje longitudinal incluso cuando está llena.
Un método de ejemplo para operar un conjunto vibratorio de acuerdo con la reivindicación 17 comprende las siguientes etapas: proporcionar un conjunto vibratorio de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16 con un tubo de silo y una unidad de suministro, colocar el tubo de silo sobre un sustrato y realizar un pozo moviendo cíclicamente el tubo de silo hacia arriba y hacia abajo al menos en el sustrato o en el pozo y suministrar al tubo de silo material para llenar el pozo por medio de la unidad de suministro, en donde los movimientos de la unidad de suministro a lo largo del tubo de silo se controlan independientemente de los movimientos del tubo de silo.
La invención se explica con más detalle a continuación utilizando los ejemplos mostrados en las figuras. Las representaciones no están necesariamente a escala y la invención no se limita únicamente a los ejemplos y aspectos mostrados. Más bien, se pone énfasis en ilustrar los principios subyacentes a la invención.
La figura 1 muestra una representación en sección de un conjunto vibratorio de ejemplo;
La figura 2 muestra una vista en perspectiva de un conjunto vibratorio de ejemplo con cuatro canales;
La figura 3 muestra una vista en perspectiva del conjunto vibratorio de ejemplo de la figura 2;
La figura 4 muestra una vista en sección del conjunto vibratorio de ejemplo de las figuras 2 y 3;
La figura 5 muestra una vista en sección de un conjunto vibratorio de ejemplo con un canal;
La figura 6 muestra una vista en sección de un conjunto vibratorio de ejemplo con dos canales;
La figura 7 muestra una vista en perspectiva de un conjunto vibratorio de ejemplo;
La figura 8 muestra una vista detallada en perspectiva de una parte superior de un conjunto vibratorio de ejemplo;
La figura 9 muestra una representación en sección de un conjunto vibratorio de ejemplo;
La figura 10 muestra otra representación en sección del conjunto vibratorio de ejemplo de la figura 9;
La figura 11 muestra una vista en perspectiva de una unidad de suministro de ejemplo;
La figura 12 muestra una vista superior de un conjunto vibratorio de ejemplo con una unidad de suministro; La figura 13 muestra una parte superior de otro conjunto vibratorio de ejemplo;
La figura 14 muestra una vista en perspectiva de una tolva de ejemplo;
La figura 15 muestra otra vista en perspectiva de la tolva de ejemplo de la figura 14;
La figura 16 muestra una vista en sección de un conjunto vibratorio de ejemplo con una tolva;
La figura 17 muestra una vista detallada de una válvula de la tolva de la figura 16;
La figura 18 muestra una vista detallada de otra válvula de ejemplo de la tolva de la figura 16;
La figura 19 muestra una tolva con puntales de resorte en un conjunto vibratorio;
La figura 20 muestra una vista detallada de la tolva de la figura 19 con un dispositivo guía;
La figura 21 muestra métodos de ejemplo para llenar el conjunto vibratorio con material.
En las figuras, los mismos símbolos de referencia indican componentes iguales o similares con el mismo o similar significado o función.
La figura 1 muestra dos representaciones en sección de un conjunto vibratorio de ejemplo. El conjunto vibratorio puede tener un tubo de silo 110 con un eje longitudinal 101 y un primer extremo 111 y un segundo extremo 112. El tubo de silo 110 y un conjunto de llenado 150 pueden ser rotacionalmente simétricos con respecto al eje longitudinal 101. El tubo de silo 110 es la parte del conjunto vibratorio que está diseñada para penetrar al menos parcialmente en el suelo durante el funcionamiento del conjunto vibratorio. En el primer extremo 111 del tubo de silo 110 puede estar dispuesto el conjunto de llenado 150, que desemboca en el primer extremo 111 del tubo de silo 110 y que puede estar diseñado para recibir material y guiarlo hacia el interior del tubo de silo 110. El conjunto de llenado 150 y el tubo de silo 110 pueden tener, cada uno, diferentes formas de sección transversal y tamaños de sección transversal en un plano de sección transversal. Los planos de sección transversal pueden discurrir perpendicularmente al eje longitudinal 101 del tubo de silo 110. El material puede ser, por ejemplo, escombros, arena, grava o una mezcla de los mismos.
El tubo de silo 110 se puede dividir en al menos dos canales 121 y 122 desde el primer extremo 111 hasta el segundo extremo 112 y paralelos a y/o a lo largo del eje longitudinal 101 del tubo de silo 110. Dos de estos canales se muestran en la figura 1. Los canales 121 y 122 pueden estar separados entre sí, por ejemplo, mediante una nervadura 131. Los canales 121 y 122 también pueden estar separados entre sí de forma estanca a los gases y pueden tener al menos aproximadamente la misma superficie en un plano de sección transversal dispuesto perpendicularmente al eje longitudinal 101 del tubo de silo 110.
El conjunto de llenado 150, que desemboca en el primer extremo 111 del tubo de silo 110, puede presentar una o más cámaras. En el ejemplo representado, la conjunto de llenado 150 presenta dos cámaras 151 y 152. El número de cámaras se puede seleccionar dependiendo del número de canales en el tubo de silo 110. En el ejemplo representado, las cámaras 151 y 152 están separadas entre sí de forma estanca al gas. Cada cámara 151 o 152 del conjunto de llenado 150 puede conectarse a un canal 121 o 122 del tubo de silo 110. El material se puede alimentar a los canales 121 y 122 del tubo de silo 110 a través de las cámaras 151 y 152 del conjunto de llenado 150. Las cámaras 151 y 152 pueden diseñarse para recibir una cantidad predefinida de material y liberarlo en los canales 121 y 122 del tubo de silo 110. Las cámaras 151 y 152 pueden presentar uno o más embudos 153 que facilitan el llenado de las cámaras 151 y 152.
En el ejemplo de la figura 1, cada una de las cámaras 151 y 152 del conjunto de llenado 150 se puede abrir o cerrar tanto mediante una primera válvula 154 y 155 como mediante una segunda válvula 156 y 157. Cada una de las primeras válvulas 154 y 155 forma una esclusa estanca al gas con las segundas válvulas 156 y 157. El tubo de silo 110 y las cámaras 151 y 152 se pueden sellar herméticamente al gas respecto al entorno exterior. Abriendo y cerrando alternativamente las primeras válvulas 154 y 155 y las segundas válvulas 156 y 157, como ya se sabe por las esclusas de presión, es posible llenar el conjunto de llenado 150 con material y al mismo tiempo evitar que el gas escape del tubo de silo 110 o fluya hacia el tubo de silo 110 incontrolablemente. El gas puede ser, por ejemplo, aire comprimido o una mezcla de gases a presión.
El conjunto vibratorio puede presentar una unidad vibratoria 140, que puede estar dispuesta en el segundo extremo 112 y, opcionalmente, también parcialmente dentro del tubo de silo 110 y/o acoplarse mecánicamente al mismo. La unidad vibratoria 140 puede generar vibraciones mecánicas que se propagan principalmente en la dirección transversal del tubo de silo 110. Durante el funcionamiento, la unidad vibratoria 140 puede penetrar en el suelo con la unidad vibratoria 140 por delante. Los canales 121 y 122 del tubo de silo 110 pueden estar dispuestos axialmente con respecto al eje longitudinal 101 alrededor de la unidad vibratoria 140. En la ilustración de la izquierda de la figura 1, las válvulas 154 y 155 están abiertas y el material puede fluir desde el embudo 153 hacia las cámaras 151 y 152. Las válvulas 156 y 157 están cerradas. En la ilustración de la derecha de la figura 1, las válvulas 156 y 157 están abiertas y el material puede fluir desde las cámaras 151 y 152 hacia el tubo de silo 110, en particular hacia los canales 121 y 122. Las válvulas 154 y 155 están cerradas. Los canales 121 y 122 pueden diseñarse de tal manera que se adapten o encajen en un contorno exterior de la unidad vibratoria 140 para ahorrar tanto espacio como sea posible.
Las figuras 2 y 3 muestran vistas en perspectiva del tubo de silo 110 en otro ejemplo. El tubo de silo 110 puede presentar uno o más canales 121, 122, 123 y 124 (se muestran cuatro canales en las figuras) y puede presentar uno o más canales de suministro que discurren paralelos al eje longitudinal 101 y parcialmente dentro del tubo de silo 110. En el ejemplo representado, el tubo de silo 110 presenta cuatro canales de suministro. En la figura 3 se pueden ver dos de los cuatro canales de suministro 125 y 126. Los canales de suministro 125 y 126 pueden estar estancos a los gases en el tubo de silo 110 y estar separados de los canales 121, 122, 123 y 124 del tubo de silo 110, por ejemplo por medio de una nervadura 131 o un tubo. Dentro de los canales de suministro 125 y 126 se pueden disponer líneas tales como líneas de aire comprimido, líneas eléctricas, líneas hidráulicas, líneas de datos o líneas de agua. Por ejemplo, la unidad vibratoria 140 puede recibir voltaje eléctrico a través de una línea eléctrica que conduce desde el primer extremo 111 del tubo de silo 110 a través de los canales de suministro hasta la unidad vibratoria 140. En un ejemplo del conjunto vibratorio, se puede dirigir agua al segundo extremo 112 del tubo de silo 110 a través de los canales de suministro 125 y 126 o a través de un línea de agua ubicada en los canales de suministro 125 y 126. La conjunto vibratorio también puede presentar compresores separados para generar aire comprimido para cada canal 121, 122, 123 y 124 del tubo de silo 110. Los canales de suministro pueden disponerse alrededor de la unidad vibratoria 140 y distribuirse uniformemente.
Los canales de suministro 125 y 126 o las líneas en los canales de suministro 125 y 126 pueden desembocar en al menos uno de los canales 121, 122, 123 y 124 del tubo de silo 110 en la zona de la unidad vibratoria 140. Como alternativa, los canales de suministro 125 y 126 o las líneas en los canales de suministro 125 y 127 también pueden desembocar en al menos uno de los canales 121, 122, 123 y 124 del tubo de silo 110 en la zona del primer extremo 111 del tubo de silo 110. Además, es posible que al menos algunos de los canales de suministro 125 y 126 o las líneas en los canales de suministro 125 y 126 salgan del tubo de silo 110 en el segundo extremo 112. Además, los canales de suministro 125 y 126 o las líneas en los canales de suministro 125 y 126 pueden desembocar en varios puntos en los canales 121, 122, 123 y 124 del tubo de silo 110.
En la figura 4 se representa una vista en sección del tubo de silo 10. En la figura 4 se puede ver que el tubo de silo 110 presenta cuatro canales 121, 122, 123 y 124. Los canales 121, 122, 123 y 124 del tubo de silo 110 pueden ser guiados alrededor de la unidad vibratoria 140 y rodear la unidad vibratoria 140. Los canales de suministro 125 y 126 también pueden estar dispuestos alrededor de la unidad vibratoria 140. La unidad vibratoria 140 puede recibir corriente eléctrica a través de un canal de suministro 127. El aire comprimido se introduce en el canal 121 en la zona de un plano 160 a través del canal de suministro 125. Además, en el canal 121 se puede introducir aire comprimido en la zona de un plano 161 que está dispuesto perpendicular al eje longitudinal 101 del tubo de silo 110. El tubo de silo 110 de acuerdo con la figura 4 puede tener una sección transversal circular en un plano que está orientado perpendicular al eje longitudinal 101. La disposición circular hace posible acomodar varios canales de suministro en el tubo de silo 110. En el ejemplo representado, estos son los canales de suministro 125, 126, 127, 128, 129, 171, 172, 173 y 174. Por ejemplo, se puede alimentar agua al pozo a través de los canales de suministro 125, 126, 127, 128, 129, 171, 172, 173 y 174.
La figura 5 muestra una vista en sección de un tubo de silo de ejemplo 110 con solo un canal 121 y dos canales de suministro 125 y 126. La unidad vibratoria 140 puede recibir corriente eléctrica a través del canal de suministro 126. El aire comprimido se introduce en el canal 121 en la zona de un plano 160 a través del canal de suministro 125.
Además, en el canal 121 se puede introducir aire comprimido en la zona de un plano 161 que está dispuesto perpendicular al eje longitudinal 101 del tubo de silo 110. Es posible elegir entre una alimentación de aire comprimido en la zona del plano 160 y una alimentación de aire comprimido en la zona del plano 161 y controlarlas independientemente entre sí.
La figura 6 muestra una vista en sección de un tubo de silo de ejemplo 110 con dos canales 123 y 124 y dos canales de suministro 125 y 126. La unidad vibratoria 140 puede recibir corriente eléctrica a través del canal de suministro 127. En cada uno de los canales 123 y 124 se puede introducir aire comprimido en la zona del plano 160 y/o en el plano 161 a través de los canales de suministro 125 y 126. Los canales 123 y 124 están separados entre sí de forma estanca al gas y cada uno de ellos puede recibir aire comprimido mediante su propio compresor y de forma independiente entre sí. Esto puede garantizar que ambos canales 123 y 124 puedan recibir la misma presión y el mismo flujo volumétrico de aire comprimido. De este modo se puede evitar de forma fiable que se bloquee un solo canal. La presión y el flujo volumétrico del aire comprimido pueden ser diferentes en ambos canales 123 y 124. Como alternativa, se puede alimentar aire comprimido a los dos canales a través de un compresor común. En este caso se puede utilizar una válvula que distribuya la presión y el flujo volumétrico del aire comprimido a ambos canales, en particular de manera uniforme. El objetivo es evitar que a través de uno de los dos canales 123 o 124 se escape significativamente más aire comprimido que a través del otro canal 123 o 124.
El conjunto vibratorio descrito en relación con las figuras 1 a 6 se puede utilizar para producir columnas de grava compactada. Para este fin, el conjunto vibratorio con el conjunto de llenado 150 puede suspenderse de una grúa u otro dispositivo de elevación (no representado). A continuación, el conjunto vibratorio se puede transportar con ayuda de la grúa a la posición deseada en la columna de grava compactada. La unidad vibratoria 140 se puede conectar y el segundo extremo 112 del tubo de silo 110 se puede poner en contacto con el suelo. Bajo la influencia del propio peso del conjunto vibratorio y de las vibraciones generadas por la unidad vibratoria 140, el tubo de silo 110 del conjunto vibratorio penetra en el suelo hasta una profundidad predefinida y crea así un pozo (no representado). Mientras el tubo de silo 110 penetra en el suelo, se puede expulsar agua por el segundo extremo 112 del tubo de silo 110. Esta medida enfría el segundo extremo 112 del tubo de silo 110 y mantiene el pozo limpio. El agua también puede fluir entre el tubo de silo 110 y el suelo y desde el segundo extremo 112 del tubo de silo 110 hacia la superficie del suelo. Esto permite reducir la fricción entre el tubo de silo 110 y el suelo.
Tan pronto como el tubo de silo 110 ha penetrado en el suelo hasta la profundidad predefinida, la grúa puede levantar el conjunto vibratorio fuera del pozo una distancia predefinida y dirigir el material desde los canales 121 y 122 del tubo de silo 110 hacia el pozo. El material puede transportarse desde los canales 121 y 122 bajo la influencia de gas, en particular aire comprimido. En un ejemplo, se introduce aire comprimido en los canales 121 y 122 en la zona del primer extremo 112 del tubo de silo 110 a través de una o más alimentaciones de aire comprimido superiores. El número de alimentaciones de aire comprimido superiores se puede seleccionar dependiendo del número de canales 121 y 122 en el tubo de silo 110. Esto crea un exceso de presión dentro de los canales 121 y 122, lo que hace que el material en los canales 121 y 122 sea presionado hacia el interior del pozo. Al mismo tiempo, el suministro de aire comprimido a los canales 121 y 122 evita que tierra y barro entren en los canales 121 y 122. Además, en la zona del plano 160, que está situado entre la unidad vibratoria 140 y el primer extremo del tubo de silo 110, una o más alimentaciones de aire comprimido inferiores (no mostradas) pueden desembocar en los canales 121 y 122 del tubo de silo 110 y el aire comprimido puede fluir al menos parcialmente hacia los canales 121 y 122 o a través de los canales 121 y 122 desde el segundo extremo 112 del tubo de silo 110. El plano 160 puede estar dispuesto perpendicular al eje longitudinal 101. El número de alimentaciones de aire comprimido inferiores se puede seleccionar dependiendo del número de canales 121 y 122 en el tubo de silo 110. La línea o el canal de suministro 125 o 126, que introduce aire comprimido en los canales 121 y 122 en la zona del segundo extremo 112 del tubo de silo 110, también puede denominarse línea de inyección.
El uso de una línea de inyección tiene el efecto de que el material de los canales 121 y 122 es arrastrado por el flujo de aire y se puede evitar o debilitar el acuñamiento de las partes del material debido a la dilatación. Por dilatación se entiende un aumento de volumen y, por tanto, un aumento de la viscosidad de un granulado, tal como un material. La dilatación ocurre con material granular densamente empaquetado sobre el cual actúan grandes fuerzas de cizallamiento. Este es el caso si el material sólo sale de los canales 121 y 122 a través de la alimentación de aire comprimido superior. Como resultado, los canales 121 y 122 quedan bloqueados en la zona del segundo extremo 112 del tubo de silo 110. El uso adicional de la línea de inyección puede asegurar una descarga sin obstáculos del material desde los canales 121 y 122 al pozo. Se pueden controlar la presión y el flujo volumétrico que se introduce en los canales 121 y 122 a través de la línea de inyección. Dependiendo del tipo de material se pueden regular la presión y el flujo volumétrico en la línea de inyección (alimentación inferior de aire comprimido). Además, también se pueden regular la presión y el flujo volumétrico de la alimentación de aire comprimido superior. Mediante la alimentación de aire comprimido a través de la alimentación de aire comprimido superior y/o la alimentación de aire comprimido inferior se puede crear una mezcla de material y aire en el tubo de silo 110. La alimentación de aire comprimido inferior permite aumentar la proporción de aire en la mezcla de material y aire. Como resultado, la mezcla de material y aire se afloja, por lo que su viscosidad disminuye y la mezcla de material y aire puede descargarse más fácilmente desde el tubo de silo 110.
Después de introducir el material en el pozo, el conjunto vibratorio se vuelve a introducir en el pozo a una distancia predefinida y el material introducido se hunde lateralmente en el suelo y se compacta. Las etapas del proceso descritas se pueden repetir hasta que la columna de grava compactada esté terminada con el diámetro deseado. La figura 7 muestra una vista en perspectiva de un conjunto vibratorio de acuerdo con otro ejemplo. Este conjunto vibratorio comprende un tubo de silo 510, un conjunto de llenado 550 para cargar el tubo de silo 510 con material y una unidad de suministro 520 para alimentar material al conjunto de llenado 550. El material puede ser, por ejemplo, escombros, arena, grava o una mezcla de los mismos. El tubo de silo 510 presenta un eje longitudinal 501 y un primer extremo 511 y un segundo extremo 512. El tubo de silo 510 y el conjunto de llenado 550 del conjunto vibratorio pueden ser rotacionalmente simétricos con respecto al eje longitudinal 501. El conjunto de llenado 550 se abre hacia el tubo de silo 510 en el primer extremo 511 y puede recibir material y dirigirlo hacia el tubo de silo 510. La unidad de suministro 520 puede transportar y llenar material al conjunto de llenado 550 del tubo de silo 510. Para ello, la unidad de suministro 520 puede estar dispuesta al menos en el tubo de silo 510 o en el conjunto de llenado 550 de tal manera que la unidad de suministro 520 pueda moverse paralelamente al eje longitudinal 501 del tubo de silo 510. El conjunto vibratorio puede presentar una unidad vibratoria 540, que puede estar unida en la zona del segundo extremo 517 y dentro del tubo de silo 510.
El tubo de silo 510 puede presentar al menos dos canales 513, 514, como se explicó con referencia a las figuras 1-6. Sin embargo, esto es sólo un ejemplo. El tubo de silo 510 también puede diseñarse de modo que presente sólo uno o más canales.
El conjunto vibratorio puede presentar un bastidor de soporte 560 que está dispuesto en un lado del conjunto de llenado 550 que está alejado del primer lado del tubo de silo 510. El conjunto vibratorio se puede suspender de una grúa por medio del bastidor de soporte 560. El bastidor de soporte 560 puede construirse como un bastidor espacial tubular y tener uno o más cabrestantes 530 y 531. Los cabrestantes 530 y 531 se pueden fijar al bastidor de soporte 560 en su posición y su orientación con respecto al bastidor de soporte 560 y presentan cables 532 y 533 que están fijados en un extremo al respectivo cabrestante 530 y 531 y en el otro extremo a la unidad de suministro 520.
En el ejemplo de la figura 7, el conjunto vibratorio presenta dos cabrestantes 530 y 531 con cables 532 y 533. Los cables 532 y 533 se pueden guiar respectivamente sobre un rodillo de desviación 534 (no se muestra otro rodillo de desviación que está fijado al bastidor de soporte 560 para el cabrestante 531), que está fijado al bastidor de soporte 560. Además, los cables 532 y 533 pueden pasar sobre otros rodillos de desviación 535, 536, 538 y 539, que están fijados a la unidad de suministro 520. El bastidor de soporte 560 y la unidad de suministro 520 pueden presentar, cada uno, una sección transversal perpendicular al eje longitudinal 501 del tubo de silo 510. Las secciones transversales del bastidor de soporte 560 y la unidad de suministro 520 pueden tener forma rectangular. Para una guiado más estable de la unidad de suministro 520 sobre el tubo de silo 510 y sobre el conjunto de llenado 530, en particular con estabilidad de rotación con respecto al eje longitudinal 501, los rodillos de desviación 534, 535, 536, 538, 539 y el rodillo de desviación adicional pueden estar lo más alejados posible del eje longitudinal 501 del tubo de silo en el bastidor de soporte 560 y estar dispuestos en la unidad de suministro 520.
Los cables 532 y 533 pueden enrollarse o desenrollarse mediante los cabrestantes 530 y 531. Siempre que el tubo de silo 510 esté aproximadamente perpendicular al suelo, la unidad de suministro 520 puede alejarse del bastidor de soporte 560 a lo largo del eje longitudinal 501 del tubo de silo 510 al desenrollar los cables 532 y 533 de los cabrestantes 530 y 531. Lo contrario se aplica al enrollarlos. Como alternativa al concepto de cabrestante descrito, el conjunto vibratorio también puede presentar tres o más cabrestantes. En un ejemplo, el conjunto vibratorio puede presentar cuatro cabrestantes, con lo que se puede garantizar la inclinación de la unidad de suministro 520 incluso sin el uso de rodillos de desviación. Los cuatro cables de los cuatro cabrestantes se pueden conectar mecánicamente directamente a la unidad de suministro 520 en los puntos donde están montadas los rodillos de desviación 535, 536, 538 y 539 en el ejemplo anterior.
En un ejemplo del conjunto vibratorio, el tubo de silo 510 del conjunto vibratorio puede reemplazarse con el tubo de silo 110 descrito en relación con las figuras 1-6. El conjunto vibratorio puede suspenderse de una grúa o una excavadora mediante una polea 570. El rodillo de desviación 570 también puede denominarse cabezal de rodillo. En la figura 8 se representa un conjunto vibratorio de ejemplo en una vista en perspectiva. En la figura 8 se puede ver que la unidad de suministro 520 puede ser un bastidor tubular de celosía en el que están dispuestos uno o más contenedores de material 521 o 522. La unidad de suministro 520 puede rodear y estar dispuesta en el conjunto de llenado 550 del conjunto vibratorio. La unidad de suministro 520 puede presentar elementos guía 523 que se apoyan en un exterior del conjunto de llenado 550 y guían la unidad de suministro 520 sobre el conjunto de llenado 550. EL conjunto de llenado 550 y el tubo de silo 510 pueden presentar diferentes áreas de sección transversal y formas de sección transversal perpendiculares al eje longitudinal 501 del tubo de silo 510. Por ejemplo, el tubo de silo 510 puede presentar una sección transversal circular y el conjunto de llenado 550 puede presentar una forma elíptica. Los elementos guía 523 pueden diseñarse de modo que puedan adaptarse a las diferentes secciones transversales y puedan guiar la unidad de suministro 520 tanto en el conjunto de llenado 550 como en el tubo de silo 510. Los elementos guía 523 pueden ser, por ejemplo, rodillos o patines que se presionan contra el conjunto de llenado 550 o el tubo de silo 510 con un resorte, perpendicularmente al eje longitudinal 501 del tubo de silo 510. En un ejemplo del conjunto vibratorio, los elementos guía 523 también pueden diseñarse de tal manera que la unidad de suministro 520 no pueda girar alrededor del eje longitudinal 501 del tubo de silo 510. Por ejemplo, los elementos guía 523 pueden tener un sistema de carriles. También es posible que tanto el tubo de silo 501 como la unidad de suministro 520 estén dispuestos y guiados sobre una guía (no mostrada).
La unidad de suministro 520 se representa en sección en las figuras 9 y 10. Durante el funcionamiento del conjunto vibratorio, el eje longitudinal 501 puede ser paralelo a una dirección efectiva de gravedad y/o por lo tanto aproximadamente perpendicular a la superficie del suelo. Los dos contenedores de material 521 y 522 pueden estar dispuestos en lados opuestos del tubo de silo 510 con respecto al eje longitudinal 501 del tubo de silo 510. Además, el diseño de los dos contenedores de material 521 y 522 puede garantizar que el peso del material añadido a ellos se encuentre a la izquierda y a la derecha del eje longitudinal 501 en partes en peso aproximadamente iguales. Mediante esta disposición, que es simétrica con respecto al peso, el peso de la unidad de suministro 520 se puede equilibrar de tal manera que el centro de gravedad de la unidad de suministro 520 se encuentre en el eje longitudinal 501 del tubo de silo 510 durante el funcionamiento del conjunto vibratorio y también se mueve a lo largo de este eje longitudinal 501, tanto cuando los contenedores de material 521 y 522 están llenos como cuando están vacíos. De este modo, la unidad de suministro 520 no transmite ningún momento de flexión al tubo de silo 510 o al conjunto de llenado 550, lo que conduciría a una desviación al menos indeseable pero a menudo inadmisible de la verticalidad en la producción de columnas de material. El diseño también puede garantizar que la orientación del eje longitudinal 501 con respecto a la superficie del suelo no cambie, independientemente del estado de carga de los contenedores de material 521 y 522. Los contenedores de material 521 y 522 también pueden reemplazarse por un contenedor de material (no mostrado) diseñado como un componente integral. Los comentarios sobre los contenedores de material 521 y 522 se aplican igualmente al contenedor de material como un componente integral, al que también se le puede denominar tolva.
Las figuras 9 y 10 también muestran que los contenedores de material 521 y 522 se estrechan en la dirección del tubo de silo 510 y pueden abrirse hacia el conjunto de llenado 550. En el conjunto de llenado 550 está dispuesta una sección de tubo 551 y 553 para cada contenedor de material 521 y 522, que dirige el material desde el contenedor de material 521 y 522 al menos hacia el conjunto de llenado 550 o hacia el tubo de silo 510. En los lados de las secciones de tubo 551 y 553, que miran hacia el tubo de silo 510, se puede disponer una válvula de material 552 o 554, que libera o bloquea la entrada de material al tubo de silo 510. El material en los contenedores de material 521 y 522 se puede vaciar en el conjunto de llenado 550 mediante cierres que se abren en las secciones de tubo 551 y 553. Los cierres pueden ser, por ejemplo, cierres de solapa, cierres cónicos o cierres deslizantes. Los cierres pueden ser componentes tanto activos como pasivos.
Las figuras 11 y 12 muestran una conjunto vibratorio de ejemplo en una vista en perspectiva y en una vista superior. En el ejemplo representado, el tubo de silo 510 presenta dos canales 521 y 522, que se extienden a lo largo del eje longitudinal 501 del tubo de silo 510 y están separados entre sí por una nervadura 561. En la nervadura 561 y entre los dos canales 521 y 522 puede disponerse un canal de suministro 525, que puede alojar, por ejemplo, líneas de aire comprimido, líneas de agua, líneas hidráulicas o líneas eléctricas. El propio canal de suministro 525 también puede ser una línea de agua, que dirige agua al segundo extremo 512 del tubo de silo 510.
En el conjunto vibratorio de ejemplo en la figura 12 se puede ver que las dos secciones de tubo 551 y 553 están dispuestas desplazadas entre sí en el tubo de silo 510. Esta disposición tiene el efecto de que las secciones de tubo 551 y 553 pueden sobresalir más hacia el interior del tubo de silo 510, haciendo así más fácil llenar el tubo de silo 510 con material de los contenedores de material 521 y 522.
Durante el funcionamiento del conjunto vibratorio, el tubo de silo 510 del conjunto vibratorio puede haber penetrado al menos parcialmente en el suelo. Durante la producción posterior de una columna de grava compactada, el material se introduce a través del tubo de silo 510 en un pozo (no mostrado) formado por el tubo de silo 510. Para ello, la unidad de suministro 520 se baja mediante los cabrestantes 530 y 531 a lo largo del tubo de silo 510 hasta la superficie del suelo. Mientras la unidad de suministro 520 está en el suelo, los cables 532 y 533 se mantienen tensos mediante los cabrestantes 530 y 531 mediante una ligera pretensión.
Mientras la unidad de suministro 520 esté en el suelo o cerca del suelo, los contenedores de material 521 y 522 se pueden llenar con material, por ejemplo, mediante una pala cargadora sobre ruedas. En un ejemplo de conjunto vibratorio, la tolva 610 puede diseñarse de manera que pueda cargarse completamente desde un solo lado del contenedor de material y sin restricciones. Lo mismo también se aplica a una unidad de suministro de ejemplo 520 con dos o más contenedores de material 521 y 522. En estos casos, los contenedores de material 521 y 522 se pueden diseñar y acoplar mecánicamente entre sí de tal manera que todos los contenedores de material 521 y 522 de la unidad de suministro 520 se puedan cargar desde un lado de la unidad de suministro 520. Por ejemplo, los contenedores de material 521 y 522 pueden diseñarse para este fin en forma de embudo y conectarse entre sí por medio de un canal que guía el material de un contenedor de material 521 y 522 al otro.
Después de que se hayan cargado los contenedores de material 521 y 522, se pueden tirar de ellos mediante los cabrestantes 530 y 531 a lo largo del tubo de silo 510 en la dirección del primer extremo 511 del tubo de silo 510 hasta el conjunto de llenado 550. Los cabrestantes 530 y 531 tiran de la unidad de suministro 520 exactamente hasta el punto del conjunto de llenado 550 de modo que los contenedores de material 521 y 522 se pueden vaciar en el conjunto de llenado 550 a través de los cierres. A continuación, el material se alimenta al menos parcialmente al conjunto de llenado 550 o al tubo de silo 510 a través de las válvulas 552 y 554. Después de que el material de los contenedores de material 521 y 522 haya sido alimentado al menos parcialmente al conjunto de llenado 550 o al tubo de silo 510, la unidad de suministro 520 se puede mover de regreso al suelo mediante los cabrestantes 530 y 531. Allí se pueden volver a llenar los contenedores de material 521 y 522 y transportarlos al conjunto de llenado 550 del conjunto vibratorio. Gracias a los cabrestantes 530 y 531 montados en el conjunto vibratorio, el conjunto vibratorio puede penetrar más en el suelo, llenar el pozo o compactar el material en el pozo, independientemente del llenado de los contenedores de material 521 y 522. Este proceso se puede repetir hasta llenar completamente la columna de grava compactada.
En un ejemplo del conjunto vibratorio, el accionamiento del tubo de silo 510, el control de los cabrestantes 530 y 531 y las válvulas de material 552 y 554 se pueden llevar a cabo mediante un control al menos parcialmente automatizado (no representado). Además, es posible que los procesos de llenar el pozo y cargar el tubo de silo 510 con material puedan tener lugar simultáneamente y sin ningún esfuerzo de coordinación por parte del operador de la grúa. Esto hace posible transportar mayores cantidades de material por unidad de tiempo al tubo de silo 510 de lo que sería posible sin dicho control. Además, es posible que los procesos de llenar el pozo y cargar el tubo de silo 510 con material puedan tener lugar al mismo tiempo.
Como alternativa a los cabrestantes 530 y 531, la unidad de suministro 520 también se puede mover a lo largo del tubo de silo 510 mediante otro cabrestante. Esta alternativa también puede denominarse estilo de conducción de la unidad de suministro 520. Para una fijación segura y/o para guiar el cable cuando se utiliza el cabrestante adicional, el conjunto vibratorio se puede fijar a la grúa mediante un cabezal de rodillo doble y controlarse electrónicamente. El control electrónico puede estar diseñado, por ejemplo, de modo que un movimiento del tubo de silo 510 hacia dentro o hacia fuera del pozo sea compensado por el cabrestante adicional. Un conductor de grúa puede controlar completamente el conjunto vibratorio mediante órdenes simples. Ya no es necesario el control manual y por separado del vibrador, la grúa y la unidad de suministro.
Por ejemplo, la unidad de suministro 520 se puede accionar por medio del cabrestante adicional de tal manera que la unidad de suministro 520 no se mueva o solo se mueva de una manera predefinida con respecto al tubo de silo 510. Los movimientos del tubo de silo 510 se pueden sincronizar con los movimientos de la unidad de suministro 520. En esta alternativa, el peso de la unidad de suministro 520 es absorbido por el cabrestante adicional. En esta alternativa, la unidad de suministro 520 sólo puede transferir un momento de flexión muy pequeño o nulo a al menos el tubo de silo 510 o el conjunto de llenado 550. Por lo tanto, el centro de gravedad de la unidad de suministro 520 también puede estar fuera del eje longitudinal 501 y moverse fuera del eje longitudinal 501 sin provocar un momento de flexión significativo en el tubo de silo 510 o en el conjunto de llenado 550.
En la figura 13 se muestra un lado superior de un conjunto vibratorio de ejemplo, que presenta el rodillo de desviación 570 y cuatro cabrestantes 571, 572, 573 y 574. El conjunto vibratorio puede suspenderse de una grúa o una excavadora por medio del rodillo de desviación 570. Los conjuntos vibratorios representados en las figuras 7 a 12 presentan, cada uno, dos cabrestantes 530 y 531, con los que, por ejemplo, la unidad de suministro 520 se mueve a lo largo del tubo de silo. Por el contrario, la conjunto vibratorio de ejemplo de la figura 13 presenta además dos cabrestantes adicionales. Los cabrestantes 571, 572, 573 y 574 representados se usan para mover la unidad de suministro 520. Los cables de los cabrestantes 571, 572, 573 y 574 se pueden fijar a las cuatro esquinas más exteriores de la unidad de suministro 520 para minimizar la rotación de la unidad de suministro alrededor del eje longitudinal (no mostrado en la figura 13). Un enrollamiento o desenrollamiento sincrónico de los cabrestantes 571, 572, 573 y 574 mueve la unidad de suministro 520 a lo largo del tubo de silo.
La figura 14 muestra una vista en perspectiva de una tolva 610 de ejemplo. La tolva 610 puede presentar una o más fosas de material 621 y 622 y uno o más carriles guía 631. La tolva 610 puede guiarse mediante los carriles guía al menos en el tubo de silo 510 o en el conjunto de llenado 550.
Las dos fosas de material 621 y 622 pueden estar dispuestas paralelos y a una distancia predefinida entre sí y pueden ser simétricas en superficie entre sí con respecto a un plano predefinido. Cada una de las fosas de material 621 y 622 puede tener una primera superficie lateral, siendo las dos primeras superficies laterales verdaderamente paralelas entre sí y también paralelas al plano predefinido. Las dos fosas de material 621 y 622 pueden estar conectadas mecánicamente por medio de una placa de drenaje 611 para formar una tolva 610 en forma de U, en particular en forma de herradura. Para este propósito, la placa de drenaje 611 conecta los dos primeros extremos de las fosas de material 621 y 622. Se puede entender que una tolva en forma de U 610 significa que en el estado instalado y mientras se mueve al menos a lo largo del tubo de silo 510 o el conjunto de llenado 550, abarca al menos el tubo de silo 510 o el conjunto de llenado 550 de una manera en forma de U. Por ejemplo, la tolva 610 en forma de U puede encerrar el tubo de silo 510 o el conjunto de llenado 550 en un ángulo de 160° a 300°, un ángulo de 160° a 200° o un ángulo de aproximadamente 180°. Lo mismo se aplica a una tolva en forma de herradura.
La placa de drenaje 611 puede estar diseñada como una rampa de dos lados. Cada lado de la rampa de dos lados desciende hacia una de las fosas de material 621 y 622, de modo que el material se distribuye a las dos fosas de material 621 y 622 al llenar la zona de la placa de drenaje 611. El punto más alto de la rampa de dos lados puede estar en el plano predefinido y, por lo tanto, puede estar dispuesto al mismo tiempo paralelamente a las dos superficies laterales.
La tolva 610 también puede acomodarse en la unidad de suministro 520 o puede articularse directamente desde los cabrestantes 530 y 531. La tolva 610 se puede articular y mover por medio de los cabrestantes 530 y 531 de la misma manera que ya se describió en relación con la unidad de suministro 520. Por ejemplo, la tolva 610 puede suspenderse en al menos cuatro de sus esquinas exteriores mediante rodillos de desviación y moverse a lo largo del conjunto vibratorio con los cabrestantes 530 y 531. Las fosas de material 621 y 622 están dispuestas de tal manera que, en el estado montado de la tolva 610 sobre el conjunto vibratorio, están dispuestas en lados opuestos de al menos el tubo de silo 510 o el conjunto de llenado 550.
La placa de drenaje 611 puede servir para facilitar el llenado de la tolva 610. La placa de drenaje 611 puede diseñarse de tal manera que se promueva un llenado uniforme de la tolva 610 y el material se distribuya uniformemente sobre ambas fosas de material 621 y 622 cuando se vierte en la tolva 610. Además, la forma geométrica de las fosas de material 621 y 622 se puede diseñar de tal manera que el material se deposite en gran medida de tal manera que su centro de gravedad se encuentre aproximadamente en el eje 501.
La figura 15 muestra la tolva 610 en otra vista en perspectiva. Cada una de las fosas de material 621 y 622 puede presentar uno o más cierres 641 y 642. En el ejemplo representado, los dos cierres 641 y 642 son cierres de solapa, en donde el cierre 641 se representa en estado abierto. Además, también pueden estar previstos otros tipos de cierres, tales como por ejemplo cierres cónicos o cierres deslizantes. Los cierres pueden ser componentes activos o pasivos y también pueden denominarse válvulas.
En un ejemplo, los cierres 641 y 642 pueden ser cierres accionados por resorte, particularmente válvulas de mariposa. Estos pueden estar configurados de tal manera que cuando estén cerrados estén pretensados en la dirección de apertura. Para este fin, se pueden utilizar resortes que se tensan cuando los cierres 641 y 642 están cerrados. Después de que la tolva 610 haya alcanzado una posición predefinida en el área del conjunto de llenado 550, los cierres 641 y 642 se pueden desbloquear mediante un mecanismo de desbloqueo adecuado. Debido a la fuerza de los resortes, los cierres 641 y 642 se abren automáticamente y el material puede fluir fuera de la tolva 610 y dentro del conjunto de llenado 550. Si la tolva 610 abandona su posición predefinida en la zona del conjunto de llenado 550, los cierres 641 y 642 se pueden volver a cerrar automáticamente mediante un dispositivo mecánico adecuado y bajo el tensado de los resortes.
La figura 16 muestra una vista en sección de un conjunto vibratorio con un tubo de silo 651 así como un eje longitudinal 650 del tubo de silo 651. En el tubo de silo 651 está dispuesto un conjunto de llenado 652 en un primer lado del tubo de silo 651. El conjunto de llenado 652 discurre paralelo al eje longitudinal 650. El conjunto vibratorio también puede ser uno de los conjuntos vibratorios descritos anteriormente.
En el ejemplo representado, una tolva 653 está ubicada en una posición predefinida en el conjunto de llenado 652 en la que el material puede fluir desde la tolva 653 hacia el conjunto de llenado 652. Esta posición puede denominarse posición de llenado. La tolva 653 puede ser la tolva 610 ya descrita. El material puede fluir independientemente de la tolva 653 al conjunto de llenado 652 o ser transportado al mismo a través de al menos una válvula 660, en donde la válvula 660 puede ser una válvula deslizante con una placa deslizante 662. La válvula 660 también puede ser o denominarse válvula de guillotina, en donde el principio de funcionamiento de la válvula es similar al de una guillotina. Esta puede unirse al conjunto de llenado 652 o a la tolva 653. Si la válvula 660 está unida a la tolva 653, también se mueve paralela al eje longitudinal 650 durante el funcionamiento.
En la figura 17 puede verse una vista detallada de la válvula 660. La representación muestra la válvula 660 en la posición de llenado de la tolva 653. Por lo tanto, la válvula 660 se muestra en estado abierto y el material puede fluir desde la tolva 653 al conjunto de llenado 652. En el estado cerrado, la válvula 660 puede ser pretensada en la dirección de cierre mediante la acción de un resorte 663. En el ejemplo representado, la dirección de cierre discurre paralela al eje longitudinal 650 y alejándose del primer extremo del tubo de silo 651. El resorte 663 puede tener un primer extremo conectado a la placa deslizante 662 y un segundo extremo conectado a la tolva 653. El segundo extremo del resorte 663 se puede montar en la tolva 653. El pretensado mediante el resorte 663 permite cerrar la válvula 660 de forma segura, siempre que la tolva 653 no se encuentre en la posición de llenado predefinida sino que se mueva, por ejemplo, a lo largo del conjunto vibratorio. Si la tolva 653 se mueve desde el tubo de silo 651 en dirección a la posición de llenado, un lado de la placa deslizante 662 opuesto al resorte 663 descansa primero contra un punto de tope 664 en el conjunto de llenado 652. Si la tolva 653 se mueve más hacia la posición de llenado, la placa deslizante 662 se presiona contra la fuerza del resorte 663. Como resultado, una abertura 665 en la placa deslizante 662 también se mueve contra la fuerza del resorte 663 y abre un paso para material desde la tolva 653 hacia el conjunto de llenado 652. Si la tolva 653 se aleja de la posición de llenado predefinida, la fuerza del resorte hace que el paso se cierre automáticamente. Esto se logra moviendo la abertura 665 a su posición inicial y la placa deslizante 662 evitando que el material fluya fuera de la tolva 653. De acuerdo con un ejemplo representado en la figura 18, la placa deslizante 662 también se puede mover mediante un accionador lineal 666. El accionador lineal 666 puede ser un accionador lineal hidráulico, eléctrico o neumático.
El material en la tolva 653 se vacía en el conjunto de llenado 652 mecánica y automáticamente moviendo la tolva 653 a la posición de llenado predefinida. Las válvulas 660 y 661 pueden ser válvulas idénticas en estructura y función y pueden estar ubicadas en lados opuestos del conjunto de llenado 652. La figura 19 ilustra una unidad de suministro 700 de ejemplo con un tubo de silo 701 y una tolva 710. La tolva 710 está guiada sobre el tubo de silo 701 por medio de un sistema de guía 720 y está conectada a al menos un cabrestante (no representado) por medio de cables 711 y 712. Con ayuda de los cables 711 y 712, la tolva 710 se puede mover a lo largo del tubo de silo 701. Al mover la tolva 710, el sistema de guía 720 puede evitar que la tolva 710 se incline con respecto al tubo de silo 701.
La tolva 710 y el sistema de guía 720 también se pueden conectar a un marco 730. Al menos un puntal de resorte se puede unir al lado del marco 730 opuesto a la tolva 710. En el ejemplo representado se muestran cuatro puntales de resorte 740, 741, 742 y 743, que están dirigidos hacia la superficie del suelo o hacia el sustrato a procesar. Cuando la tolva 710 se mueve a lo largo del tubo de silo 701, si es necesario rellenarla, se coloca sobre el sustrato a procesar. Los puntales de resorte 740, 741, 742 y 743 están destinados a amortiguar la colocación sobre el sustrato a procesar y así proteger todo el conjunto vibratorio y en particular la tolva 710 contra daños. Además de puntales de resorte puros, los puntales de resorte 740, 741, 742 y 743 también pueden ser puntales de resorte amortiguadores, lo que amortigua adicionalmente las vibraciones inducidas por la colocación.
La figura 20 muestra una vista en sección ampliada de la figura 19. El sistema de guía 720 presenta dos brazos guía 721 y 722, cada uno de los cuales puede estar diseñado como mecanismo de doble tijera. Los dos brazos guía 721 y 722 se comprimen entre sí mediante resortes, accionamientos lineales hidráulicos o un amortiguador de presión de gas 723 y, de este modo, encierran por un lado el tubo de silo 701. Entre los dos brazos guía 721 y 722 hay una abertura 724 a través de la cual sobresale el tubo de silo 701 cuando los brazos guía 721 y 722 están en estado cerrado. Se puede unir un rodillo guía 725 a cada lado de los brazos guía 721 y 722 frente al tubo de silo 701. A través de este rodillo guía 725, los brazos guía 721 y 722 pueden rodar a lo largo de un lado exterior del tubo de silo 701 cuando se mueve la tolva 710. De este modo, los brazos guía 721 y 722 pueden guiar la tolva 710 a lo largo del tubo de silo 701 o a lo largo de un conjunto de llenado 550 unido al tubo de silo 701 con poco desgaste.
En la figura 21 se representan métodos de ejemplo para llenar los tubos de silo de los conjuntos vibratorios descritos. Las figuras 21a a 21d muestran etapas de proceso de una primera variante del proceso. El conjunto vibratorio representado presenta un tubo de silo 810 así como una unidad de suministro 820, por lo que el tubo de silo 810 puede conectarse por separado a una grúa o una excavadora mediante un cable 811 y también la unidad de suministro 820 puede conectarse por separado a una grúa o una excavadora mediante una cable 821 y suspenderse de ella. Para este fin, se puede proporcionar un cabrestante en la grúa o excavadora tanto para el cable 811 como para el cable 821. A continuación el tubo de silo suspendido 810 se coloca sobre un sustrato 800 a procesar y a continuación se perfora en él un pozo 801. En las figuras 21a a 21d, el tubo de silo 810 se mueve constantemente hacia arriba y hacia abajo mediante el cable 811, mientras que la unidad de suministro 820 se puede mover independientemente con respecto al tubo de silo 810 mediante el cable 821. En la figura 21a, la unidad de suministro 820 desciende en la dirección del sustrato 800. Una vez que la unidad de suministro 820 ha alcanzado el sustrato 800, el movimiento del cable 821 se detiene y la unidad de suministro 820 se apoya sobre el sustrato 800 únicamente por su propio peso. La unidad de suministro 820 se puede llenar con material nuevo. La figura 21c muestra cómo la unidad de suministro 820 es traccionada hacia arriba nuevamente a lo largo del tubo de silo 810 y se aleja del sustrato 800 después del llenado mediante el cable 821. En la figura 21d, la unidad de suministro 820 ha llegado a su posición de llenado predefinida en el tubo de silo 810 o en el conjunto de llenado adjunto al mismo. El cable 821 se mueve de tal manera que la unidad de suministro 820 se mueve sincrónicamente con el tubo de silo 810. Esto logra la sincronización entre el tubo de silo 810 y la unidad de suministro 820, lo que permite que el material se transfiera de manera fiable desde la unidad de suministro 820 al tubo de silo 810.
Las figuras 21e a 21h muestran etapas de proceso de una segunda variante del proceso. En este ejemplo, el tubo de silo 810 está suspendido de una excavadora o una grúa mediante un cable 811. El tubo de silo 810 también presenta un bastidor de soporte 830, que está conectado mecánicamente al tubo de silo 810. La unidad de suministro 820 está fijada al bastidor de soporte 830 mediante al menos un cable 821. La unidad de suministro 820 se puede mover con respecto al bastidor de soporte 830 y, por lo tanto, también con respecto al tubo de silo 810 mediante el cable 821. Para ello se puede fijar al menos un cabrestante sobre o en el bastidor de soporte 830. En la figura 21e, la unidad de suministro 820 se hace descender hacia el sustrato 800, durante lo cual el tubo de silo 810 se mueve hacia arriba y hacia abajo mediante el cable 811. En la figura 21f, la unidad de suministro 820 se encuentra en el sustrato 800 mientras el tubo de silo 810 se mueve hacia arriba y hacia abajo. Los cables 821 de la unidad de suministro 820 se mueven de forma anticíclica al movimiento del tubo de silo 810 durante esta etapa de proceso. Puede entenderse que esto significa que los cables 821 son traccionados hacia arriba en la dirección del bastidor de soporte 830 mientras que el tubo de silo 810 se mueve en la dirección del sustrato 800. Lo mismo se aplica en la situación inversa. Si el tubo de silo 810 sale del pozo 801, los cables 821 se desenrollan desde el bastidor de soporte en la dirección del sustrato. En este estado, el cabrestante de la grúa o excavadora siempre mueve el cable 811 en dirección opuesta a la dirección de movimiento del cable 821. En la figura 21g, el tubo de silo 810 continúa moviéndose hacia arriba y hacia abajo, mientras que la unidad de suministro 820 se levanta del sustrato 800 mediante los cables 821. En la figura 21h, la unidad de suministro 820 ha llegado a su posición de llenado predefinida en el tubo de silo 810 o en el conjunto de llenado adjunto al mismo. El movimiento del cable 821 se detiene y la unidad de suministro 820 se mueve entonces sincrónicamente con el tubo de silo 810. Esto logra la sincronización entre el tubo de silo 810 y la unidad de suministro 820, lo que permite que el material se transfiera de manera fiable desde la unidad de suministro 820 al tubo de silo 810. El tubo de silo 810 también se mueve hacia arriba y hacia abajo en el pozo durante la transferencia.

Claims (17)

REIVINDICACIONES
1. Conjunto vibratorio que presenta:
un tubo de silo (510) con un eje longitudinal (501) así como un primer extremo (511) y un segundo extremo (512); una unidad vibratoria (540) que está acoplada mecánicamente al tubo de silo (510);
un conjunto de llenado (550), que se abre hacia el tubo de silo (510) en el primer extremo (511) y está diseñado para recibir material y guiarlo hacia el interior del tubo de silo (510), y
una unidad de suministro (520) que está diseñada para transportar material al conjunto de llenado (550) del conjunto vibratorio, en donde
la unidad de suministro (520) está dispuesta al menos en el tubo de silo (510) o en el conjunto de llenado (550) de tal manera que pueda moverse paralelamente al eje longitudinal (501) del tubo de silo (510); en donde la unidad de suministro (520) presenta al menos un contenedor de material (521; 522) que está diseñado para recibir material y dispensarlo en el conjunto de llenado (550), caracterizado por que
el al menos un contenedor de material (521; 522) es una tolva (610; 653); y
la tolva (610; 653) presenta dos fosas de material (621; 622) mutuamente simétricas, que están diseñadas de tal manera que el material llenado se distribuye uniformemente sobre ambas fosas de material (621; 622) y el centro de gravedad de la unidad de suministro (520) incluso en un estado lleno coincide con el eje longitudinal (501).
2. Conjunto vibratorio de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la unidad de suministro (520) está dispuesta al menos en el tubo de silo (510) o en el conjunto de llenado (550) de modo que el centro de gravedad de la unidad de suministro (520) se mueve a lo largo del eje longitudinal (501) del tubo de silo (510).
3. Conjunto vibratorio de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, que comprende además:
elementos guía (523) que guían la unidad de suministro (520) al menos sobre el conjunto de llenado (550) o sobre el tubo de silo (510).
4. Conjunto vibratorio de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde las fosas de material (621; 622) están conectadas entre sí por medio de una placa de drenaje (611).
5. Conjunto vibratorio de acuerdo con la reivindicación 4, en donde las fosas de material (621; 622) forman junto con la placa de drenaje (611) una tolva (610; 653) en forma de U.
6. Conjunto vibratorio de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la tolva (610; 650) está diseñada para encerrar el tubo de silo (510) o el conjunto de llenado (550) en una forma de U o de herradura.
7. Conjunto vibratorio de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la tolva (610; 653) está conectada mecánicamente a un puntal de resorte (740; 741; 742; 743) por medio de un marco (730) y está diseñada para amortiguar una colocación de la unidad de suministro (520) sobre el sustrato a procesar.
8. Conjunto vibratorio de acuerdo con la reivindicación 7, en donde la unidad de suministro (520) presenta dos brazos guía, que encierran, cada uno, el tubo de silo por un lado y están diseñados para guiar la unidad de suministro (520) sobre el tubo de silo.
9. Conjunto vibratorio de acuerdo con la reivindicación 8, en donde los dos brazos guía son mecanismos de tijera con amortiguadores de presión de gas, que están diseñados para presionar los brazos guía en dirección al tubo de silo.
10. Conjunto vibratorio de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el al menos un contenedor de material (521; 522) presenta un cierre a través del cual el material se puede vaciar al menos parcialmente en el conjunto de llenado (550) o en el tubo de silo (510).
11. Conjunto vibratorio de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la tolva (610; 653) presenta un cierre a través del cual el material se puede vaciar al menos parcialmente en el conjunto de llenado (550) o en el tubo de silo (510).
12. Conjunto vibratorio de acuerdo con la reivindicación 10 u 11, en donde los cierres son válvulas de mariposa (641; 642) o válvulas de corredera (660; 661).
13. Conjunto vibratorio de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 10 a 12, en donde los cierres en el estado cerrado están pretensados en la dirección de cierre o en la dirección de apertura mediante la fuerza de un resorte (663).
14. Conjunto vibratorio de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 10 a 13, en donde los cierres están conectados a un accionador lineal (666) hidráulico, eléctrico o neumático, diseñado para abrir y cerrar los cierres.
15. Conjunto vibratorio de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que presenta un bastidor de soporte (560) que está conectado mecánicamente con el conjunto de llenado (550) y el bastidor de soporte (560) presenta al menos un cabrestante (530; 531).
16. Conjunto vibratorio de acuerdo con la reivindicación 15, en donde la unidad de suministro (520) está conectada al menos con el bastidor de soporte (560) o con el conjunto de llenado (550) por medio del cabrestante (530; 531).
17. Método para operar un conjunto vibratorio, que comprende las siguientes etapas:
proporcionar un conjunto vibratorio de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16 con un tubo de silo (810) y una unidad de suministro (520; 820);
colocar el tubo de silo (810) sobre un sustrato (800);
crear un pozo moviendo cíclicamente el tubo de silo (810) hacia arriba y hacia abajo al menos en el sustrato (800) o en el pozo;
suministrar el tubo de silo (810) con material para llenar el pozo por medio de la unidad de suministro (520; 820), en donde
los movimientos de la unidad de suministro (520; 820) a lo largo del tubo de silo (810) se controlan independientemente de los movimientos del tubo de silo (810).
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