ITTO20070253A1

ITTO20070253A1 - Procedimento per la movimentazione ed il caricamento contemporaneo di aste di perforazione e tubi di rivestimento a mezzo di due rotary indipendenti.

Info

Publication number: ITTO20070253A1
Application number: IT000253A
Authority: IT
Inventors: Patrizio Puntel
Original assignee: Soilmec Spa
Priority date: 2007-04-12
Filing date: 2007-04-12
Publication date: 2008-10-13
Also published as: ES2337745T3; EP1980709A1; DE602008000359D1; EP1980709B1

Description

Descrizione a corredo di una domanda di brevetto per invenzione industriale dal titolo: Procedimento per la movimentazione ed il caricamento contemporaneo di aste di perforazione e tubi di rivestimento a mezzo di due rotary indipendenti.

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un procedimento per la movimentazione ed il caricamento contemporaneo di aste di perforazione e tubi di rivestimento a mezzo di due rotary indipendenti.

L'attrezzatura si basa sulla possibilità, dovuta alla capacità di scorrimento per tutta la lunghezza del mast delle due teste di rotazione superiore e inferiore, di eseguire la manovra di caricamento di una batteria di perforazione composta da aste e tubi di rivestimento per l'esecuzione di un foro nel terreno ed il suo successivo recupero per riportare a riposo la batteria stessa nel caricatore automatico.

Per la movimentazione delle aste e delle aste/casing nelle macchine di perforazione del terreno vengono utilizzati principalmente le seguenti attrezzature: caricatori, gru articolate, sistemi misti gru accessori di pinzaggio o testate ad argano.

Le attrezzature consistenti in caricatori possono essere realizzate secondo le seguenti tipologie:

a. A rack : con possibilità di stoccare su antenna aste o aste e casing e pinza idraulica manipolatore che preleva l'asta dal rack e la posiziona a centro palo.

b. A revolver: con possibilità di stoccare su antenna aste o aste e casing e sistema di rotazione idraulica del braccio di supporto del caricatore che porta l'asta in caricamento a centro palo.

c. A rack semplificato: in alcune macchine da pozzi il rack è fisso all'antenna e la rotary dotata di spostamento laterale, si muove andando a pescare l'asta. Il vantaggio è il fatto che non serve il manipolatore, il limite è che le aste possono essere poche 2-3 al max.

d. Rack pozzi : nelle macchine da pozzo il rack è collocato sulla macchina base ed un braccetto preleva l'asta e la porta in asse (maggior numero di aste, sistema più complesso).

Rispetto all'uso di caricatori doppi/singoli per aste e singolo per tubi o di entrambi del tipo a revolver si ottengono considerevoli riduzioni dei pesi/volumi e maggiore semplicità di manovra.

Per questi ed ulteriori scopi che meglio saranno compresi in seguito l'invenzione propone di realizzare un procedimento per la movimentazione ed il caricamento contemporaneo di aste di perforazione e tubi di rivestimento a mezzo di due rotare indipendenti secondo la rivendicazione 1.

Verrà ora descritto il procedimento secondo l'invenzione facendo riferimento ai disegni allegati in cui:

la Figura 1 illustra una macchina per la perforazione del suolo dotata dell'attrezzatura che realizza il procedimento secondo l'invenzione;

le Figure da 2 a 5 mostrano in modo schematico la macchina della figura 1 illustrando la sequenza di perforazione con caricamento contemporaneo di aste e casing;

le Figure da 6 a 9 mostrano, sempre in modo schematico, la sequenza di estrazione delle sole aste;

le Figure da 10 a 13 mostrano sempre schematicamente la sequenza di estrazione dei soli casing .

In Fig 1 si osserva la macchina secondo l'invenzione; essa presenta sostanzialmente due rotary 1 e 2 montate in modo scorrevole, indipendenti tra loro, su un'antenna 9.

A fianco dell'antenna 9 è posizionato un caricatore 3 di aste 7 e casing (involucri) 8; come si può notare il caricatore 3 si trova sotto le rotary 1 e 2, quando queste sono a fine corsa superiore .

In basso, sull'antenna 9, sono applicate tre morse 4, 5 e 6 necessarie, come si vedrà, per lo svitamento delle aste 7 e dei casing 8.

Vediamo innanzitutto la fase di caricamento delle aste/casing per eseguire la perforazione del terreno fino alla profondità voluta. Si farà riferimento per questa prima fase alle Figure da 2 a 5; si osserva innanzitutto in Fig 2 che la rotary superiore 1 e quella inferiore 2 sono nella posizione alla sommità dell'antenna 9 ed il caricatore 3 viene portato sull'asse di perforazione dell 'asta 8.

In Fig 3 le due rotary 1 e 2 vengono abbassate sul caricatore 3 e fatte girare per avvitare rispettivamente un'asta (alla rotary 1 superiore) ed il casing (alla rotary inferiore 2) pronte nel caricatore 3.

In Fig 4 il caricatore 3 viene allontanato lasciando asta 7 e casing 8 sull'asse di perforazione sospesi alle rispettive rotary.

In Fig 5 le rotary 1 e 2 mettono in rotazione e avanzamento la batteria, costituita dall'asta 7 più il relativo casing 8, avvitati sulla sottostante asta 7' e relativo casing 8', perforando il terreno.

Mano a mano che la batteria affonda nel terreno occorre aggiungervi superiormente un'altra asta 7 con il relativo casing 8, per cui con l'aiuto delle morse 4, 5 le rotary 1 e 2 vengono svitate dall' asta e dal casing che sporgono dal terreno e possono risalire, mentre la morsa 6 trattiene il casing 7'. Il ciclo si riporta alla fig 2 e si ripete fino a fine perforazione.

Finita la perforazione è necessario estrarre la batteria delle aste, compresa l'asta di partenza provvista dell'utensile, ed i casing che le contengono, ponendole a riposo nel caricatore. Questa operazione avviene in due fasi successive: la prima di estrazione e sistemazione nel caricatore delle aste 7 e la seconda di estrazione e sistemazione nel caricatore dei casing 8.

La prima delle due fasi fa riferimento alle Figure da 6 a 9; in Fig 6 si osserva, innanzitutto, che la rotary 1 è risalita insieme alla rotary 2 estraendo una prima asta 7 dal casing 8 e con l'aiuto delle morse 4, 5 e 6 l'ha scollegata dalle aste seguenti. Il caricatore 3 si porta nuovamente sull'asse di perforazione per accogliere l'asta 7.

In Fig 7 la rotary 1 si è scollegata dall'asta ed il caricatore 3, che l'ha accolta, se la porta in posizione di riposo.

In Fig 8 la rotary 1 si abbassa insieme alla rotary 2 e mettendosi in rotazione si avvita sull'asta successiva 7 tenuta ferma dalla morsa 5.

La rotary 1 ora può risalire insieme alla rotary 2 mentre la morsa svitatrice 4 allenta il giunto successivo e la sequenza si riporta alla Fig 6 da cui si ripete il ciclo ora descritto fino all'estrazione completa di tutte le aste compreso l'utensile.

In Fig 9 il casing 8 viene riempito con armatura 10 e boiacca di cemento o quant'altro previsto dal progetto. La rotary 1 viene tenuta alta per non ostacolare l'accesso al foro.

La rotary 2 preferibilmente viene tenuta in alto per ridurre gli ingombri nella zona di lavoro, facilitare il lavoro di sviamento e per sottrarla a danneggiamenti accidentali.

La sequenza di lavoro descritta nelle figure da 6 a 9 può però essere eseguita anche con la rotary 2 tenuta permanentemente in posizione bassa. In questo caso il manicotto di collegamento della rotare 2 al casing deve essere tenuto fuori dalle morse 4 e 5.

Le Fig da 10 a 13 mostrano sempre schematicamente la seconda fase dell'operazione di estrazione delle aste e dei relativi casing, cioè quella di estrazione dei soli casing 8.

In Fig 10 la rotary 1 è in alto e la 2 in basso, collegata al primo casing 8. Le aste 7 sono tutte sul caricatore 3.

In Fig 11 il caricatore 3 si è portato in asse con quello di perforazione e la rotary 1 ha prelevato un'asta 7, per cui il caricatore 3 può tornare a riposo.

In Fig 12 la rotary 2 si è sollevata rivestendo l'asta 7 con un casing 8, scollegato dal successivo casing 8' che è trattenuto dalla morsa 6.

In Fig 13 il caricatore 3 va ad accogliere asta 7 e casing 8 in posizione coassiale per portarli a riposo.

La sequenza si riporta alla Fig 10 e si ripete il ciclo fino ad avere tutte le aste 7 nel caricatore 3 rivestite dai rispettivi casing 8.

Claims

RIVENDICAZIONI 1) Procedimento per la movimentazione ed il caricamento contemporaneo di aste di perforazione e tubi di rivestimento mediante una macchina dotata di due rotary (1 e 2) montate in modo scorrevole, indipendenti tra loro, sull'antenna (9) della macchina; a fianco dell'antenna (9) essendo posizionabile un caricatore (3) di aste (7) e casing (8); in basso, sull'antenna (9), essendo applicate tre morse (4, 5 e 6) atte allo svitamento/avvitamento delle aste (7) e dei casing (8); il procedimento essendo caratterizzato dalle seguenti operazioni in successione: a) operazione di caricamento delle aste/casing per eseguire la perforazione del terreno fino alla profondità voluta, in cui si svolgono le seguenti fasi in successione: al) la rotary superiore (1) e quella inferiore (2) sono nella posizione alla sommità dell'antenna (9) ed il caricatore 3 viene portato sull'asse di perforazione dell'asta (7); a2) le due rotary (1 e 2) vengono abbassate sul caricatore (3) e fatte girare per avvitare rispettivamente un'asta (7) alla rotary (1) superiore ed il relativo casing (8) alla rotary inferiore (2), pronte nel caricatore (3); a3) il caricatore (3) viene allontanato lasciando asta (7) e casing (8) sull'asse di perforazione sospesi alle rispettive rotary (1 e 2); a4) le rotary (1 e 2) mettono in rotazione e avanzamento la batteria, costituita dall'asta (7) più il relativo casing (8), avvitati sulla sottostante asta (7') e relativo casing (8'), perforando il terreno. a5) aggiunta superiormente di un'altra asta (7) con il relativo casing (8) con l'ausilio delle due morse superiori (4, 5) mediante le quali le rotary (1 e 2) vengono svitate dall' asta e dal casing che sporgono dal terreno e possono risalire, mentre la morsa inferiore (6) trattiene il casing (7'). a6) ripetizione del ciclo dalla fase a2 alla fase a5) fino a fine perforazione; b) operazione di estrazione della batteria delle aste, compresa l'asta di partenza provvista dell'utensile, ed i casing che le contengono, ponendole a riposo nel caricatore; questa operazione avvenendo nelle seguenti fasi successive, denominate: la prima bl) di estrazione e sistemazione nel caricatore delle aste (7) e la seconda b2) di estrazione e sistemazione nel caricatore dei casing (8); la fase bl) di estrazione e sistemazione nel caricatore delle aste (7) essendo costituita in successione da: bla) la rotary (1) superiore viene fatta risalire insieme alla rotary (2) inferiore estraendo una prima asta (7) dal casing (8) che, con l'aiuto delle morse (4, 5 e 6) l'ha scollegata dalle aste seguenti; il caricatore (3) si porta nuovamente sull'asse di perforazione per accogliere l'asta (7); blb) la rotary (1) superiore viene scollegata dall'asta (7) ed il caricatore (3), che l'ha accolta, se la porta in posizione di riposo; blc) la rotary (1) superiore si abbassa insieme alla rotary (2) inferiore e, mettendosi in rotazione, si avvita sull'asta successiva (7) tenuta ferma dalla morsa intermedia (5); bld) la rotary (1) superiore risale insieme alla rotary (2) inferiore, mentre la morsa svitatrice superiore (4) allenta il giunto successivo; ble) ripetizione del ciclo dalla fase bla) alla fase bld) fino all'estrazione completa di tutte le aste compreso l'utensile; la fase b2) di estrazione e sistemazione nel caricatore dei casing (8) essendo costituita in successione da: b2a) posizionamento della rotary superiore (1) in alto e di quella inferiore (2) in basso, collegata al primo casing (8); b2b) il caricatore (3) viene portato in asse con quello di perforazione e la rotary (1) preleva un'asta (7), cosi ché il caricatore (3) può tornare a riposo; b2c) la rotary inferiore (2) viene sollevata rivestendo l'asta (7) con un casing (8), scollegato dal successivo casing (8') che è trattenuto dalla morsa inferiore (6); b2d) il caricatore (3) va ad accogliere asta (7) e casing (8) in posizione coassiale per portarli a riposo. b2e) ripetizione del ciclo dalla fase b2a) alla fase b2d) fino ad avere tutte le aste (7) nel caricatore (3) rivestite dai rispettivi casing (8).
2) Procedimento secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che successivamente alla fase ble) il casing (8) collegato alla rotary inferiore (2) viene riempito con armatura (10) e boiacca di cemento o quant'altro previsto dal progetto . 3) " 3) Procedimento secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che nelle fasi da bla) a ble) la rotary 2 è tenuta permanentemente in posizione bassa.