ITTO940041A1

ITTO940041A1 - Perfezionamenti al procedimento di scavo ad elica continua e relativa attrezzatura.

Info

Publication number: ITTO940041A1
Application number: IT94TO000041A
Authority: IT
Inventors: Marco Pedrelli
Original assignee: Soilmec Spa
Priority date: 1994-01-28
Filing date: 1994-01-28
Publication date: 1995-07-28
Also published as: JPH07301074A; ITTO940041A0; IT1267370B1

Abstract

Vengono descritti un'attrezzatura ed un procedimento di scavo per la realizzazione di pali di fondazione in calcestruzzo o altro materiale simile.L'attrezzatura comprende una macchina base (11) atta a sostenere una torre (12) verticale di guida e supporto per un gruppo motore (13). Questo può scorrere lungo la torre (12) e mette in rotazione un utensile di scavo ad elica (15) con asse (x) verticale. L'elica (15) è dotata di un'asta superiore di prolunga (16) bloccata in modo svincolabile nel gruppo motore (13) per ricevere da esso il moto rotatorio attorno all'asse (x).L'attrezzatura comprende un tubo cilindrico di rivestimento (17) atto a contenere coassialmente l'elica (15); il tubo (17) è vincolato a mezzi di supporto (18) scorrevoli lungo la torre (12) ed indipendenti rispetto al gruppo motore (13).In una forma di realizzazione preferita, i mezzi di supporto (18) mettono in rotazione il tubo (17) intorno al proprio asse longitudinale.

Description

Descrizione a corredo di una domanda di brevetto per Invenzione Industriale dal titolo: Perfezionamenti al procedimento di scavo ad elica continua relativa attrezzatura .

Descrizione

La presente Invenzione si pone nel settore della perforazione del suolo per la realizzazione di pali di fondazione in calcestruzzo, ed in particolare ha per oggetto del perfezionamenti al noto procedimento di scavo per trivellazione detto "ad elica continua"; l'invenzione si riferisce inoltre ad un'attrezzatura per l'attuazione di tale procedimento.

La tecnica di trivellazione detta "ad elica continua" è attualmente diffusa nel settore. Tale tecnica prevede l'impiego di un utensile di scavo ad elica che riceve il moto rotatorio da un gruppo motore montato in modo scorrevole su una torre di guida generalmente verticale portata da una macchina base semovente. Facendo contemporaneamente scorrere il gruppo motore verso il basso e ruotando l'elica attorno al proprio asse longitudinale, l'elica viene dapprima avvitata nel terreno in corrispondenza del punto in cui si vuole realizzare un palo di fondazione. Di tanto in tanto si arresta il movimento di discesa del gruppo motore con elica, e si continua a far ruotare l'utensile in modo da strappare il terreno compreso tra le volute dell'elica e farlo parzialmente risalire verso l'alto. Si procede così fino alla profondità voluta; successivamente, l'utensile viene sollevato estraendo anche il terreno frantumato, ottenendo un foro che viene contemporaneamente riempito con calcestruzzo o altro materiale.

Poiché tale tecnica presenta un limite nel fatto che la massima altezza dei pali di fondazione ottenìbili con questo procedimento è determinata dalla lunghezza dell'utensile ad elica, in tempi recenti si sono prodotte eliche dotate di un'asta superiore di prolunga, la quale permette dì raggiungere profondità maggiori senza dover ricorrere ad eliche più lunghe e quindi a macchine di classe superiore. Tale asta di prolunga sì estende, in asse con l'elica, a partire dalla sommità dì questa, passa attraverso il gruppo motore e si prolunga verso l’alto ben al dì sopra del punto più alto della torre di guida. La perforazione avviene in due tempi successivi: inizialmente si blocca il gruppo motore appena sopra l'elica e si procede a scavare un foro come già accennato, arrestando la discesa del gruppo motore quando questo arriva al suolo; poi si solleva il gruppo motore fino in cima all'asta di prolunga e si riprende la perforazione. Alla fine del movimento di discesa, tutta l'elica e gran parte dell'asta si trovano affondati nello scavo. In queste condizioni, vi è però il pericolo che la zona superiore dello scavo, non contenendo né spirali né terreno, possa franare.

Scopo della presente invenzione è di proporre un procedimento di scavo con relativa attrezzatura di attuazione che consenta di superare i suddetti limiti ed eliminare i pericoli legati alla tecnica nota.

Per questo ed altri scopi e vantaggi, che saranno compresi meglio in seguito, la presente invenzione propone di realizzare un'attrezzatura di scavo per la realizzazione di pali di fondazione in calcestruzzo o altro materiale simile, del tipo comprendente una macchina base atta a sostenere una torre sostanzialmente verticale di guida e supporto per un gruppo motore montato in modo scorrevole lungo la torre ed atto a mettere in rotazione un utensile dì scavo ad elìca con asse longitudinale x sostanzialmente verticale; l'elìca essendo dotata dì un'asta superiore di prolunga bloccata in modo svincolabile nel gruppo motore per ricevere da esso un moto rotatorio attorno all'asse; caratterizzata dal fatto di comprendere un tubo cilindrico dì rivestimento atto a contenere coassialmente l’elica; il tubo essendo vincolato a mezzi di supporto scorrevoli lungo la torre ed indipendenti rispetto al gruppo motore.

La presente invenzione propone inoltre un procedimento di scavo per la realizzazione di pali dì fondazione in calcestruzzo o materiale sìmile, comprendente le seguenti fasi:

(a) avvitamento nel terreno di un utensile di scavo ad elica dotato di un'asta superiore di prolunga bloccata in modo svincolabile in un proprio primo punto ad un gruppo motore, montato in modo scorrevole lungo una torre dì guida e supporto sostanzialmente parallela all'asse longitudinale x dell'utensile, ed atto a mettere in rotazione detto utensile dì scavo attorno all'asse x;

(b) arresto intermittente o rallentamento del movimento di discesa dell'utensile e rotazione dello stesso intorno al proprio asse longitudinale x per ottenere il distacco del terreno compreso tra le volute dell'elica ed il terreno circostante;

(c) eventuale risalita dell’utensile in superficie con estrazione dei frammenti di terreno ed ottenimento di un primo tratto di scavo sostanzialmente cilindrico;

(d) sbloccaggio del gruppo motore dal primo punto di bloccaggio dell'asta e successivo bloccaggio del gruppo motore in un secondo punto dell'asta posto al di sopra del primo punto;

(e) ripetizione delle fasi (a)/ (b), (c) con ottenimento di un secondo tratto di scavo al di sotto del primo;

caratterizzato dal fatto che la fase (a) di avvitamento dell'elica prevede 1'infissione di un tubo esterno di rivestimento coassiale all'elica ed atto a rivestire il primo tratto scavato fino al completamento del secondo tratto.

Verrà ora descritta una forma di attuazione preferita e non limitativa dell’attrezzatura e del procedimento secondo l'invenzione, facendo riferimento ai disegni allegati, in cui:

la fig. 1 è una vista laterale schematica di un'attrezzatura secondo l'invenzione in una configurazione iniziale non operativa; la flg. 2 Illustra l'attrezzatura di flg. 1 In una prima fase di lavoro; e

la fig. 3 illustra la stessa attrezzatura in una fase di lavoro successiva a quella di fig. 2. Facendo inizialmente riferimento alla figura 1, con il numero 10 è indicata nel suo insieme un'attrezzatura di scavo secondo la presente invenzione, particolarmente adatta a realizzazione scavi di forma sostanzialmente cilindrica, verticali o inclinati, nei quali vengono poi effettuati getti di calcestruzzo che, indurendo, costituiranno 1 pali di fondazione per una futura struttura sovrastante.

L'attrezzatura 10 comprende una macchina base semovente 11 che sostiene una torre 12 sostanzialmente verticale di guida e supporto per un gruppo motore 13 montato in modo scorrevole. Lo scorrimento del gruppo motore 13 lungo la torre 12 viene effettuato ad opera di opportuni mezzi motori di tipo noto (non illustrati per semplicità), preferibilmente mediante un sistema di trasmissione a pulegge e funi o catene o cinghie.

L'utensile di scavo utilizzato dall'attrezzatura in oggetto è un'elica 15 con asse longitudinale x sostanzialmente verticale; l'elica 15 è dotata di un’asta superiore di prolunga 16, del tipo accennato modo convenzionale, restando però contenuta all'interno del tubo dì rivestimento 17, il quale viene conficcato nel terreno ad opera della testa motrice 18 che scende simultaneamente al gruppo motore 13 lungo la torre 12 ed imprime al tubo 17 un movimento composto di rotazione attorno all'asse x e di spinta verso il basso lungo tale asse.

Quando il gruppo motore 13 arriva alla base della torre 12, l'elica è praticamente avvitata per intero nel terreno, per cui si arresta il movimento di discesa del gruppo 13 e della testa 18; mantenendo in questa posizione la testa 18 ed il tubo 17, sì solleva il gruppo motore 13 con l’elica facendo risalire il terreno compreso tra le volute dell'elica ed il tubo. Evacuato il terreno, si è ottenuto un primo tratto di scavo (19); si riporta l'elica al fondo dello scavo, si svincola il gruppo motore dalla base 16a dell'asta di prolunga 16 e lo sì innalza in sommità all'asta 15, dove viene bloccato in 16b. La fase dì svuotamento può in certi casi essere evitata.

Sì procede quindi alla perforazione di un secondo tratto di scavo 20, in cui il tubo 17 viene mantenuto fermo, mentre l'elica prosegue al di sotto dì questo, in maniera convenzionale secondo la successione che prevede l'avvitamento dell'elica nel terreno, l'arresto della discesa ma non della rotazione per strappare il terreno compreso tra le volute dell'elica da quello circostante, e quindi la risalita dell’elica e dei frammenti di terreno.

Come si può notare, durante lo scavo del secondo tratto, le pareti del foro scavato nella prima fase non possono franare essendo sostenute dal tubo di rivestimento 17 in cui è alloggiata l'asta di prolunga 16, priva di elica. Il tubo, nel sostenere il primo tratto 19, rende inoltre più spedite e sicure le operazioni di scavo del secondo tratto 20, in particolare facilita la risalita dell'elica.

Durante la fase di estrazione dei detriti, allo scopo di facilitarne la risalita attraverso il tubo, questo può essere ruotato in senso opposto all’elica anziché essere tenuto fermo.

In una forma di realizzazione preferita dell'invenzione, l'elica 15, l'asta di prolunga 16, la torre 12 ed il tubo di rivestimento 17 hanno sostanzialmente lunghezza uguale, in modo da effettuare in due fasi successive uno scavo di profondità doppia rispetto alla lunghezza dell'elica, cosa che altrimenti sarebbe possibile con attrezzature di taglia nettamente superiore, dovendo esse avere torri di doppia lunghezza e base d'appoggio e peso proporzionati a tale altezza per motivi di stabilità.

In alternativa a quanto sopra descritto, la testa motrice 18 può essere anche di tipo non rotante, ed il tubo 17 può avere lunghezza diversa dall'elica 15 e dall'asta di prolunga 16.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Attrezzatura di scavo per la realizzazione di pali di fondazione in calcestruzzo o altro materiale simile, del tipo comprendente una macchina base (11) atta a sostenere una torre sostanzialmente verticale (12) di guida e supporto per un gruppo motore (13) montato in modo scorrevole lungo la torre (12) ed atto a mettere in rotazione un utensile di scavo ad elica (15) con asse longitudinale (x) sostanzialmente verticale; l'elica (15) essendo dotata di un'asta superiore di prolunga (16) bloccata in modo svincolabile nel gruppo motore (13) per ricevere da esso un moto rotatorio attorno all'asse (x); caratterizzata dal fatto di comprendere un tubo cilindrico di rivestimento (17) atto a contenere coassialmente l’elica (15); il tubo (17) essendo vincolato a mezzi di supporto (18) scorrevoli lungo la torre (12) ed indipendenti rispetto al gruppo motore (13).
2. Attrezzatura secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che i mezzi (18) di supporto del tubo (17) comprendono mezzi motori atti a porre detto tubo in rotazione attorno all'asse (x).
3. Attrezzatura secondo le rivendicazioni 1 e 2, caratterizzata dal fatto che l’elica (15), l'asta di prolunga (16), la torre (12) ed il tubo (17) hanno sostanzialmente uguale lunghezza.
4. Procedimento di scavo per la realizzazione di pali di fondazione in calcestruzzo o materiale simile, comprendente le seguenti fasi: (a) avvitamento nel terreno di un utensile di scavo ad elica (15) dotato di un'asta superiore di prolunga (16) bloccata in modo svincolabile in un proprio primo punto (16a) ad un gruppo motore (13), montato in modo scorrevole lungo una torre di guida e supporto (12) sostanzialmente parallela all'asse longitudinale (x) dell'utensile (15), ed atto a mettere in rotazione detto utensile di scavo (15) attorno all'asse (x); (b) arresto intermittente o rallentamento del movimento di discesa dell'utensile (15) e rotazione dello stesso intorno al proprio asse longitudinale (x) per ottenere il distacco del terreno compreso tra le volute dell'elica ed il terreno circostante; (c) eventuale risalita dell'utensile (15) in superficie con estrazione dei frammenti di terreno ed ottenimento di un primo tratto di scavo (19) sostanzialmente cilindrico; (d) sbloccaggio del gruppo motore (13) dal primo punto di bloccaggio (16a) dell'asta (16) e successivo bloccaggio del gruppo motore in un secondo punto (16b) dell’asta (16) posto al di sopra del primo punto (16a); (e) ripetizione delle fasi (a), (b), (c) con ottenimento di un secondo tratto di scavo (20) al di sotto del primo (19); caratterizzato dal fatto che la fase (a) di avvitamento dell'elica prevede 1'infissione di un tubo esterno di rivestimento (17) coassiale all'elica (15) ed atto a rivestire il primo tratto scavato (19) fino al completamento del secondo tratto.
5. Procedimento secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che 1'infissione del tubo di rivestimento (17) è simultanea all'avvitamento dell'utensile (15) durante la fase (a).
6. Procedimento secondo la rivendicazione 4 , caratterizzato dal fatto che durante le fasi {a), (b) e (c) il tubo (17) non ruota intorno al proprio asse longitudinale.
7. Procedimento secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che durante le fasi (a), (b) e (c) il tubo (17) ruota intorno al proprio asse longitudinale con senso di rotazione opposto rispetto a quello dell'elica { 15 ) .