ITBO20100293A1 - EXCAVATING MACHINE FOR LAYING TUBES IN VERTICAL POSITION - Google Patents
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Description
“MACCHINA SCAVATRICE PER LA MESSA IN POSA DI TUBI IN POSIZIONE VERTICALE†`` EXCAVATOR MACHINE FOR PLACING PIPES IN VERTICAL POSITION⠀
La presente invenzione à ̈ relativa ad una macchina scavatrice per la messa in posa di tubi. The present invention relates to an excavator machine for laying pipes.
Attualmente, per la realizzazione di pozzi o per la posa in servizio di tubi in posizione verticale, le cui caratteristiche non consentano il normale utilizzo di scavatrici tradizionali o, comunque, l’utilizzo di macchine di grandi dimensioni, ad esempio per interventi in centri storici o all’interno di stabili dove non à ̈ possibile introdurre macchinari di grandi dimensioni, oppure per la realizzazione di pozzi di profondità superiore ai 3 metri o diametri interni superiori a 80 cm, à ̈ prassi comune ricorrere allo scavo manuale da parte degli operai. Generalmente, dopo aver depositato sul terreno di posa, o dopo aver interrato per una profondità variabile tra i 50 e i 100 cm, un primo manufatto (realizzato in cemento, resina sintetica o altri materiali), gli operai procedono con lo scavo manuale dall’interno del tubo. L’azione di scavo viene, quindi, realizzata per lo più a mano con l’utilizzo di palette, piccoli picconi, cazzuole e/o piccoli martelli pneumatici o simili. Currently, for the construction of wells or for the installation of pipes in vertical position, whose characteristics do not allow the normal use of traditional excavators or, in any case, the use of large machines, for example for interventions in centers historical or inside buildings where it is not possible to introduce large machinery, or for the construction of wells deeper than 3 meters or internal diameters greater than 80 cm, it is common practice to resort to manual excavation by workers. Generally, after having deposited on the laying ground, or after having buried a first artifact (made of concrete, synthetic resin or other materials) for a depth varying between 50 and 100 cm, the workers proceed with the manual excavation from the inside the tube. The excavation action is therefore carried out mostly by hand with the use of shovels, small picks, trowels and / or small pneumatic hammers or similar.
In questo modo, viene sottratto terreno alla base di appoggio del tubo, il quale di conseguenza scivolerà verso il basso lungo le pareti dello scavo (tecnica nota con il nome di “autoaffondante†). In this way, soil is subtracted from the support base of the pipe, which consequently will slide downwards along the walls of the excavation (technique known as â € œsinkerâ €).
Un tale modo di operare comporta, necessariamente, dei problemi sia di sicurezza, in quanto gli operai si trovano a diretto contatto con il tubo che scivola verso il basso, sia di precisione, in quanto non à ̈ possibile verificare ed eventualmente correggere la mancata verticalità dello scavo stesso. Such a way of operating necessarily involves both safety problems, as the workers are in direct contact with the pipe that slides downwards, and precision, as it is not possible to verify and possibly correct the lack of verticality. of the excavation itself.
Inoltre, la tecnica sopra descritta comporta una limitazione dovuta alla impossibilità di realizzare lo scavo qualora il diametro interno del tubo sia inferiore a 80 cm. Furthermore, the technique described above entails a limitation due to the impossibility of making the excavation if the internal diameter of the pipe is less than 80 cm.
Scopo della presente invenzione à ̈ quello di realizzare una macchina scavatrice per la messa in posa dei tubi, le cui caratteristiche tecniche siano tali da superare i problemi dell’arte nota. The purpose of the present invention is that of realizing an excavator machine for laying pipes, whose technical characteristics are such as to overcome the problems of the known art.
Oggetto della presente invenzione à ̈ una macchina scavatrice per la messa in posa dei tubi, le cui caratteristiche essenziali sono riportate nella rivendicazione 1, e le cui caratteristiche preferite e/o ausiliari sono riportate nelle rivendicazioni 2-8. The object of the present invention is an excavation machine for laying pipes, the essential characteristics of which are reported in claim 1, and whose preferred and / or auxiliary characteristics are reported in claims 2-8.
Per una migliore comprensione dell’invenzione à ̈ riportata di seguito una forma di realizzazione a puro titolo illustrativo e non limitativo con l'ausilio delle figure del disegno annesso, in cui: For a better understanding of the invention, an embodiment is given below for illustrative and non-limiting purposes with the aid of the figures in the attached drawing, in which:
la figura 1 à ̈ una vista laterale della macchina scavatrice secondo la presente invenzione alloggiata all’interno di un tubo da mettere in posa; e Figure 1 is a side view of the excavation machine according to the present invention housed inside a pipe to be laid; And
la figura 2 Ã ̈ una vista in pianta della macchina di figura 1. figure 2 is a plan view of the machine of figure 1.
Nelle figure 1 e 2 viene indicata nel suo complesso con 1 la macchina scavatrice oggetto della presente invenzione. In Figures 1 and 2 the digging machine object of the present invention is indicated as a whole with 1.
La macchina scavatrice 1 comprende una corona di supporto 2, in uso fissata in maniera reversibile alla parete interna di un tubo 3, dentro il quale opera per la messa in posa dello stesso. La macchina scavatrice 1 comprende due mandrini 4 ad ognuno dei quali à ̈ fissata una fresa, due carrelli 5, ognuno dei quali à ̈ accoppiato ad un mandrino 4 per permettergli una traslazione su di un piano orizzontale, una guida 6 fissata alla corona di supporto 2 e lungo la quale scorrono i due carrelli 5, ed un gruppo di rotazione 7 atto ad eseguire una rotazione della guida 6 attorno ad un asse verticale X del tubo 3. The excavating machine 1 comprises a support crown 2, in use reversibly fixed to the inner wall of a tube 3, inside which it operates for its installation. The excavating machine 1 comprises two spindles 4 to each of which a cutter is fixed, two trolleys 5, each of which is coupled to a spindle 4 to allow it to be translated on a horizontal plane, a guide 6 fixed to the support crown 2 and along which the two carriages 5 slide, and a rotation unit 7 adapted to rotate the guide 6 around a vertical axis X of the tube 3.
In particolare, il gruppo di rotazione 7 comprende una corona dentata 8 con dentatura interna 8a e disposta in corrispondenza del foro centrale della corona di supporto 2 a cui à ̈ fissata, ed un pignone 9 fissato alla guida 6 e disposto ad ingranare la dentatura interna 8a. In questo modo, quando si vuole realizzare la rotazione della guida 6 attorno all’asse X e, quindi, la movimentazione dei mandrini 4, basterà comandare al pignone 9 di ingranare con movimento la dentatura 8a fino a che non si sia raggiunta la rotazione desiderata. In alternativa a quanto sopra descritto la rotazione della guida 6 può avvenire per mezzo di un meccanismo movimentato da catene per trasmissione o funi metalliche azionati da altro movimento lineare (idraulico, pneumatico, elettrico e/o altra fonte di energia). In particular, the rotation unit 7 comprises a toothed crown 8 with internal toothing 8a and arranged in correspondence with the central hole of the support crown 2 to which it is fixed, and a pinion 9 fixed to the guide 6 and arranged to mesh with the internal toothing 8a. In this way, when you want to make the rotation of the guide 6 around the X axis and, therefore, the movement of the spindles 4, it will be enough to command the pinion 9 to engage the toothing 8a with movement until the rotation is reached. desired. As an alternative to what has been described above, the rotation of the guide 6 can take place by means of a mechanism moved by chains for transmission or wire ropes activated by another linear movement (hydraulic, pneumatic, electric and / or other source of energy).
In alternativa a quanto sopra descritto, i mandrini 6 possono essere soggetti ad una movimentazione mediante un dispositivo brandeggiante, purché l’azione di scavo consenta di agire su tutta la base dello scavo stesso. As an alternative to what has been described above, the spindles 6 can be subjected to movement by means of a swinging device, as long as the excavation action allows to act on the entire base of the excavation itself.
La macchina scavatrice 1 comprende, inoltre, otto gambe di sostegno 10 dotate di movimentazione verticale mediante un sistema idraulico controllato da sensori analogici oppure da un altro sistema idoneo (ad esempio riga ottica o encoder etc.). The digging machine 1 also comprises eight support legs 10 equipped with vertical movement by means of a hydraulic system controlled by analog sensors or by another suitable system (for example optical scale or encoder etc.).
In alternativa, le gambe di sostegno 10 possono essere dotate di movimentazione verticale mediante un sistema pneumatico, elettrico e/o relativo ad altre fonti di energia. Alternatively, the supporting legs 10 can be equipped with vertical movement by means of a pneumatic, electrical and / or system relating to other energy sources.
Le gambe di sostegno 10 sono fissate con distribuzione uniforme alla corona di supporto 2. The support legs 10 are fixed with uniform distribution to the support crown 2.
Infine, la macchina scavatrice 1 comprende un dispositivo elettronico 11 atto ad essere opportunamente fissato al tubo 3 ed in grado di verificarne l’inclinazione. Finally, the excavating machine 1 comprises an electronic device 11 adapted to be suitably fixed to the tube 3 and capable of verifying its inclination.
Il sistema di governo della macchina 1 non à ̈ assolutamente limitativo per l’oggetto della presente invenzione. Infatti, la macchina 1 può essere comandata, ad esempio, mediante un sistema ad energia oleodinamica oppure mediante un sistema elettrico senza per questo modificare la natura della macchina da proteggere. The control system of the machine 1 is in no way limiting to the object of the present invention. In fact, the machine 1 can be controlled, for example, by means of a hydraulic energy system or by means of an electric system without thereby changing the nature of the machine to be protected.
La corona 2 viene fissata all’interno del tubo 3 ad una altezza tale che le frese sporgano al di sotto del tubo 3 stesso, per poterne rimuovere la terra sottostante. The crown 2 is fixed inside the tube 3 at such a height that the cutters protrude below the tube 3 itself, in order to be able to remove the underlying earth.
Dopo aver fissato la corona 2 al tubo 3 nella posizione opportuna, le gambe di sostegno 10 vengono estese in maniera tale che il peso dell’insieme tubo 3/macchina 1 non gravi sulle frese ma sulle gambe di sostegno 10 stesse. A questo punto, viene azionata la rotazione dei mandrini 4 e si esegue la rimozione del terreno sottostante il tubo 3. After fixing the crown 2 to the tube 3 in the appropriate position, the support legs 10 are extended in such a way that the weight of the tube 3 / machine 1 assembly does not rest on the cutters but on the support legs 10 themselves. At this point, the rotation of the spindles 4 is activated and the soil underneath the tube 3 is removed.
I detriti rimossi possono essere aspirati mediante un apposito tubo di aspirazione connesso ad un sistema di aspirazione noto e reperibile in commercio. The removed debris can be sucked up by means of a suitable suction pipe connected to a known and commercially available suction system.
Mediante l’azione dei carrelli 5 e del gruppo di rotazione 7, à ̈ possibile movimentare i mandrini 4 in maniera tale da realizzare uno scavo su di una superficie di terreno sottostante al tubo 3, che si estende dal centro del tubo 3 stesso sino ad oltre il suo diametro esterno. By means of the action of the trolleys 5 and of the rotation unit 7, it is possible to move the spindles 4 in such a way as to create an excavation on a surface of ground below the tube 3, which extends from the center of the tube 3 itself up to beyond its outer diameter.
La fase di scavo può essere eseguita a secco o in umido a seconda del tipo di terreno su cui eseguire lo scavo. The excavation phase can be carried out dry or wet depending on the type of soil on which to excavate.
Nella fase di scavo le gambe di sostegno 10 giocano un ruolo essenziale. Infatti, le gambe di sostegno 10, grazie alla possibilità che hanno di sollevarsi indipendentemente l’una dall’altra, permettono il sostegno verticale dell’insieme tubo 3/macchina 1 anche su superfici non piane dovute allo scavo in corso e, per non costituire un intralcio ai mandrini 4, possono sollevarsi alternatamente senza per questo compromettere il sostegno dell’insieme tubo 3/macchina 1. In the excavation phase, the supporting legs 10 play an essential role. In fact, the support legs 10, thanks to the possibility they have of lifting independently from each other, allow the vertical support of the tube 3 / machine 1 assembly even on uneven surfaces due to the excavation in progress and, in order not to hinder the spindles 4, they can rise alternately without compromising the support of the tube 3 / machine 1 assembly.
Una volta completato lo scavo nella zona sottostante il tubo 3, lo stesso viene fatto scendere mediante un sollevamento contemporaneo delle gambe di sostegno 10. Una volta che il bordo superiore del tubo 3 ha raggiunto una altezza predefinita, verrà aggiunto superiormente un successivo tubo e così via fino al raggiungimento della quota di scavo desiderata. Once the excavation in the area below the pipe 3 is completed, it is lowered by a simultaneous lifting of the support legs 10. Once the upper edge of the pipe 3 has reached a predefined height, a subsequent pipe will be added at the top and so on. ¬ away until the desired excavation height is reached.
Nella fase di discesa del tubo, la presenza e l’azione delle gambe di sostegno 10 gioca un ruolo molto importante. Infatti, le gambe permettono una discesa controllata del tubo 3 lungo le pareti dello scavo senza incorrere nelle problematiche di sicurezza proprie dell’arte nota. During the descent phase of the tube, the presence and action of the supporting legs 10 plays a very important role. In fact, the legs allow a controlled descent of the tube 3 along the walls of the excavation without incurring the safety problems typical of the known art.
Ricapitolando, la macchina 1, grazie alla azione delle gambe 10 e della movimentazione su di un piano orizzontale dei mandrini 4, può realizzare uno scavo al disotto del tubo da mettere in posa mantenendo, al contempo, il tubo stesso sollevato, e permettendone, successivamente, la discesa in maniera controllata ed in piena sicurezza. In summary, the machine 1, thanks to the action of the legs 10 and the movement of the spindles 4 on a horizontal plane, can create an excavation under the pipe to be laid while keeping the pipe itself raised, and allowing it, subsequently , the descent in a controlled manner and in complete safety.
Infine, durante le operazioni di scavo e di discesa il dispositivo elettronico 11 tiene costantemente monitorato il posizionamento verticale del pozzo in fase di realizzazione, fornendo al sistema di governo della macchina 1 le indicazioni necessarie a comandare il corretto posizionamento delle gambe di sostegno 10. Finally, during the excavation and descent operations, the electronic device 11 constantly monitors the vertical positioning of the well under construction, providing the control system of the machine 1 with the information necessary to control the correct positioning of the support legs 10.
Una volta terminate le operazioni di scavo e, quindi, completata la realizzazione del pozzo, la macchina 1 sarà sganciata dalla parete interna del tubo 1 per essere riportata in superficie ed utilizzata per un nuovo scavo. Once the excavation operations have been completed and, therefore, the construction of the well has been completed, the machine 1 will be unhooked from the internal wall of the pipe 1 to be brought back to the surface and used for a new excavation.
Come può sembrare ovvio ad un tecnico del ramo, diversamente da quanto descritto, la macchina oggetto della presente invenzione può comprendere un numero di mandrini 5 di verso da due ed un numero di gambe di sostegno 10 diverso da 8, purché sempre in numero tale da garantire il sostegno dell’insieme tubo 3/macchina 1 durante la fase di scavo e durante la fase di discesa del tubo 3. As it may seem obvious to a person skilled in the art, differently from what has been described, the machine object of the present invention can comprise a number of spindles 5 facing two and a number of support legs 10 different from 8, provided always in such a number to guarantee the support of the tube 3 / machine 1 assembly during the excavation phase and during the descent phase of the tube 3.
La macchina oggetto della presente invenzione offre i vantaggi di non necessitare di personale all’interno dello scavo, con gli ovvi vantaggi in termini di sicurezza; di garantire una corretta realizzazione verticale dello scavo; e di aumentare la produttività per la realizzazione dei pozzi. The machine object of the present invention offers the advantages of not requiring personnel inside the excavation, with the obvious advantages in terms of safety; to ensure correct vertical construction of the excavation; and to increase productivity for the construction of wells.
Claims (9)
Priority Applications (1)
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| ITBO2010A000293A IT1400561B1 (en) | 2010-05-10 | 2010-05-10 | EXCAVATING MACHINE FOR LAYING TUBES IN VERTICAL POSITION |
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| ITBO2010A000293A IT1400561B1 (en) | 2010-05-10 | 2010-05-10 | EXCAVATING MACHINE FOR LAYING TUBES IN VERTICAL POSITION |
Publications (2)
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Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
| DE3706755A1 (en) * | 1987-03-03 | 1988-09-15 | Huneke Karl | Drilling head of a horizontal driving machine for controlled line-tunnel construction in the non-man-sized diameter range |
| DE19545219A1 (en) * | 1995-12-05 | 1997-06-12 | Volker Lahme | Method and appliance for laying pipes, especially sewage pipes |
| CH690654A5 (en) * | 1996-04-09 | 2000-11-30 | Bruno Granella | Drilling device for producing pipe lines, preferably for waste water pipes |
| US20080217070A1 (en) * | 2007-03-07 | 2008-09-11 | Barbera James S | Method and apparatus for providing a continuous stroke auger boring machine |
-
2010
- 2010-05-10 IT ITBO2010A000293A patent/IT1400561B1/en active
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