ITTO960125A1

ITTO960125A1 - Dispositivo per regolare l'inclinazione di una testa di scavo per la costruzione di diaframmi in cemento.

Info

Publication number: ITTO960125A1
Application number: IT96TO000125A
Authority: IT
Inventors: Villa Filippo Galdini
Original assignee: Soilmec Spa
Priority date: 1996-02-26
Filing date: 1996-02-26
Publication date: 1997-08-26
Also published as: EP0791690A1; EP0791690B2; DE69711969T3; DE69711969T2; IT1285259B1; CN1162673A; CN1119467C; DE69711969D1; ES2176537T3; ITTO960125A0; EP0791690B1; ES2176537T5

Abstract

Si dice una valvola di regolazione idraulica ad acqua con un dispositivo di strozzamento presentante un elemento di strozzamento (20), il quale è formato come stantuffo e coopera con un elemento coniugato (8) essenzialmente cavo-cilindrico. Per poter fare funzionare una siffatta valvola di regolazione anche con acqua, cioè un liquido non lubrificante con basso punto di ebollizione, elemento di strozzamento (20) penetra con una estremità (29) nell'elemento coniugato (8). Distribuite in direzione periferica, più aperture (30) formanti un percorso di flusso attraverso la zona di sovrapposizione tra l'elemento di strozzamento (20) e l'elemento coniugato (8) sono previste nell'elemento di strozzamento (20) o nell'elemento coniugato (9) e, distribuita in direzione periferica, è prevista una disposizione di tasche di pressione (33), la quale si trova in collegamento di liquido con le aperture (30) ed è situata almeno parzialmente nella zona di sovrapposizione.(fig. 1).

Description

Descrizione a corredo di una domanda di brevetto per Invenzione Industriale dal titolo: Dispositivo per regolare l'inclinazione di una testa di scavo per la costruzione di diaframmi in cemento.

DESCRIZIONE

Campo dell'invenzione

La presente invenzione si colloca nel settore degli scavi per la costruzione di diaframmi in cemento armato, e si riferisce, in particolare, ad un dispositivo per regolare l'inclinazione di una testa di scavo per la costruzione tali opere.

Descrizione della tecnica nota

Sono noti diaframmi composti da una serie di pannelli affiancati; ogni pannello viene realizzato in uno scavo di sezione solitamente rettangolare allungata nella direzione del diaframma, in cui i lati corti sono confinanti con i lati corti della sezione dei pannelli adiacenti. Gli scavi sono eseguiti con benne a due valve o con frese a due, quattro o pi? elementi rotanti dentati.

? importante, ai fini della stabilit? ed efficienza dell'opera, che la parete del diaframma sia priva di discontinuit? cio? che tutti i pannelli adiacenti siano a contatto per tutta la loro profondit?. ? quindi necessario che sia i lati corti e sia i lati lunghi di ciascun pannello siano verticali. Inoltre ? necessario evitare la torsione ad elicoide dei singoli pannelli: ? infatti possibile i pannelli, pur essendo contigui in sommit? ed avendo assi <">verticali, siano separati da una certa profondit? in gi? per effetto della torsione intorno alla verticale. In fase di scavo la verticalit? dei lati dei pannelli ? quindi di primaria importanza.

Agli errori di verticalit? contribuiscono le irregolarit? del terreno e la presenza di blocchi rocciosi che si vengono a trovare sulla verticale di scavo; la sola torsione ? invece dovuta principalmente alla fune di sostegno che solleva ed abbassa la benna.

Attualmente la maggioranza delle benne o altri utensili di scavo dei diaframmi sono provvisti di elementi di guida atti a limitare le deviazioni dalla verticale. Recentemente questi elementi di guida sono stati resi capaci di compiere movimenti di regolazione per correggere la verticalit? dello scavo e sono stati dotati di sensori per rilevare la direzione e l'entit? degli errori di verticalit?.

Dalla pubblicazione WO 94/21864 ? noto un dispositivo per il mantenimento della direzione verticale nello scavo di un diaframma interrato. Il dispositivo comprende un corpo di guida esterno sospeso ad una scavatrice mediante una fune. Una benna idraulica ? montata su un corpo orientabile articolato all'interno al corpo di guida in modo da correggere l'inclinazione dello scavo rispetto al piano del diaframma. Sul corpo esterno e/o su quello interno orientabile sono montati dei rilevatori di inclinazione che inviano segnali ad un dispositivo di controllo che comanda la correzione dell'inclinazione facendo ruotare il corpo interno rispetto al corpo esterno nel verso opposto a quello della deviazione riscontrata.

Nella domanda di brevetto giapponese pubblicata JP-A-3-241118 si descrive una scavatrice di diaframmi facente uso di un sistema automatizzato capace di correggere l'inclinazione dello scavo. Sulla testa di scavo sono montate 12 superfici?mobili, 6 su un livello superiore e 6 su un livello inferiore. Tali superfici possono essere spinte o retratte singolarmente in direzione perpendicolare alle pareti dello scavo per impegnarsi in contatto strisciante contro di esse, correggendo la posizione della testa di scavo ed eliminando eventuali giochi rispetto alle pareti .

Sintesi dell'invenzione

Uno scopo dell'invenzione ? di realizzare un dispositivo per la correzione della verticalit? delibo scavo che permetta di compiere regolazioni di inclinazione sia nel piano del diaframma, sia nel piano verticale perpendicolare al piano del diaframma, e sia corr?ggere la torsione attorno all?asse dello scavo.

Un altro scopo della presente invenzione ? di realizzare un dispositivo dotato di semplicit? costruttiva e con possibilit? di compiere le regolazioni necessarie mediante un numero di controlli molto ridotto, e quindi pi? semplice da gestire.

Questi ed altri scopi e vantaggi, che saranno compresi meglio in seguito, sono raggiunti secondo la presente invenzione da un dispositivo per regolare l'inclinazione di una testa di scavo per la costruzione di diaframmi in cemento avente le caratteristiche richiamate nella rivendicazione 1.

Breve descrizione dei diseq-ni

Verranno ora descritte le caratteristiche strutturali e funzionali di una forma di realizzazione preferita ma non limitativa del dispositivo secondo l'invenzione; si fa riferimento ai disegni allegati, in cui:

la FIG. 1 ? una vista prospettica schematica in esploso di una forma di realizzazione del dispositivo dell'invenzione illustrato ap-V. plicato ad una benna idraulica; e

le FIGG. 2, 3 e 4 mostrano schematicamente le operazioni che dispositivo di FIG. 1 ? in grado di compiere.

Descrizione dettagliata dell'invenzione

Facendo inizialmente riferimento alla FIG. 1, con il numero 3 ? indicato il corpo di una benna di scavo, di tipo tradizionale, sospesa ad una fune 6 e dotata di valve inferiori 1 e 2 azionate in chiusura ed in apertura attraverso opportuni mezzi di trasmissione di potenza, indicati schematicamente con 7. Tali mezzi possono essere indifferentemente di tipo meccanico (ad esempio funi), elettrico (cavi), o idraulico (condotti).

Nonostante nel presente esempio si faccia riferimento ad un mezzo di scavo a benna, il dispositivo dell'invenzione ? da intendersi ugualmente applicabile anche ad attrezzature di scavo di tipo diverso, ad esempio a fresa.

Secondo la presente invenzione, alla benna ? associata una coppia di guide mobili 4 e 5 montate sui lati verticali del corpo 3 della benna e mobili sia nel piano verticale (longitudinale) dello scavo e sia nel piano verticale perpendicolare a quello di scavo .

Nella forma di realizzazione preferita illustrata nei disegni, le guide 4 e 5 hanno sezione a <">forma di C con i lati aperti della sezione rivolti verso il corpo 3 della benna. Ciascuna guida presenta tre pareti esterne, di cui una laterale (41 e 51), e due frontali opposte (42, 43 e 52, 53); preferibilmente le guide avranno una sezione a C sufficientemente ampia da non interferire con il corpo 3 della testa di scavo nel compiere i vari movimenti rispetto a questa, o in alternativa saranno montate ad una distanza dal corpo 3 tale da evitare comunque interferenze. L'esempio illustrato nelle figure mostra che la distanza tra le pareti frontali opposte di ciascuna guida ? maggiore dello spessore del corpo 3.

Le guide 4 e 5 sono vincolate inferiormente al corpo della benna tramite incernieramenti 8 e 9 che consentono alla rispettiva guida di compiere rotazioni (freccia A, FIG. 1) nei due sensi attorno ad un asse geometrico orizzontale passante per gli incernieramenti . Per ciascuna guida ? inoltre previsto un ulteriore incernieramento inferiore 15, 16, che consente rotazioni (freccia B, FIG. 1) nei due sensi attorno ad assi orizzontali sostanzialmente perpendicolari al piano del diaframma.

7 \ Superiormente ciascuna guida ? vincolata ad un rispettivo azionatore 10, 11 in grado di spingere o -tirare la guida in orizzontale, sia nel piano del diaframma (freccia C, FIG. 1) e sia perpendicolarmente a tale piano (freccia D, FIG. 1). Gli azionatori 10 e 11 sono preferibilmente indipendenti tra loro e sono comunque in grado di funzionare contemporaneamente, in senso concorde o discorde, nella misura necessaria per imprimere alla testa di scavo la correzione di inclinazione richiesta, come sar? chiarito in seguito. Gli azionatori 10 e 11, che potranno essere a comando meccanico, o elettrico, o idraulico, potranno essere collegati sia ai mezzi di trasmissione di potenza che comandano lo strumento di scavo, sia essere collegati a mezzi di trasmissione indipendenti e/o di tipo (meccanico, elettrico, idraulico) diverso da quello previsto per il funzionamento dello strumento di scavo (benna o fresa o altro).

Grazie all'articolazione Inferiore che permette alle guide laterali di compiere rotazioni singole (frecce A e B) o combinate in piani verticali ad opera dei rispettivi azionatori, il dispositivo secondo la presente invenzione permette di effettuare tutte le possibili correzioni di verticalit?. Come illustrato in FIG. 2, per far deviare lateralmente (freccia E) lo scavo nel piano del diaframma ? suffid ente comandare la spinta dell<1 >azionatore 10 e il ritiro dell'azionatore 11 in verso concorde (frecce C) in orizzontale. In modo analogo (FIG. 3), per far deviare frontalmente (freccia F) lo scavo nel piano perpendicolare a quello del diaframma, si comanda la spinta concorde e parallela di entrambi azionatori 10 e 11 in orizzontale nel senso della freccia D. Quando invece occorre compiere una correzione di torsione (FIG. 5, freccia G), si comanda la spinta discorde . e parallela degli azionatori 10 e 11 in orizzontale (frecce DI e D2).

Naturalmente si potranno anche compiere correzioni combinate di verticalit? e torsione comandando opportunamente le rotazioni delle guide ed ottenere cos? qualunque correzione possibile risultante dalla combinazione di due o pi? delle frecce E, F e G riportate nelle FIGG. 2-4.

Ancora con riferimento alla FIG. 1, gli estremi superiori della guide 4 e 5 possono essere collegati tra loro attraverso tiranti orizzontali 12 e 13, con vincoli adatti a permettere le rotazioni e torsioni illustrate nelle FIGG. 2-4.

Naturalmente le guide 4 e 5 potranno anche assumere conformazioni diverse da quella a C descritta ed illustrata, purch? posseggano pareti atte ad im--pegnarsi lateralmente e/o frontalmente contro le pareti dello.scavo per effettuare la deviazione necessaria .

La benna (o fresa, o altro mezzo di scavo) ? dotata di sensori (non illustrati per semplicit?) necessari per rilevare tutti i dati relativi alla posizione ed all'inclinazione dello scavo nel punto in cui si trova la testa di scavo. Tali sensori sono collegati ad un controllo elettronico in superficie per comandare una regolazione di inclinazione in funzione degli errori eventualmente rilevati. La correzione pu? essere resa automatica o lasciata al controllo di un operatore.

I sensori possono essere montati sul corpo 3 del mezzo di scavo e/o sulle guide mobili e comprenderanno: due inclinometri, uno per rilevare l'inclinazione nel piano verticale del diaframma e uno per l'inclinazione nel piano verticale perpendicolare a questo; un giroscopio per l'orientamento intorno all'asse di scavo; ed un profondimetro per misurare la profondit?. Un calcolo del tipo "somma di incrementi" permette di ricavare la posizione dell'utensile a tutte le profondit? durante la sua discesa nello scavo, e in particolare la posizione finale rispetto a quella ideale.

La misura della distanza della benna dalle pareti dello -scavo pu? essere rilevata mediante un sistema ad ultrasuoni {non illustrato); dall'insieme dei dati (distanza dalle pareti dello scavo, profondit?, inclinazione) si pu? conoscere istante per istante la forma reale complessiva dello scavo e modificarla se necessario.

Il confronto con la forma ideale dello scavo indica la correzione da effettuare per ridurre e annullare l'errore. La correzione pu? essere resa autematica o lasciata al controllo dell?operatore.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo per regolare l'inclinazione di una testa di scavo per la costruzione di diaframmi in cemento, del tipo comprendente una pluralit? di superfici mobili montate sulla testa di scavo (3) e in grado di essere spinte in modo selettivo contro le pareti dello scavo, caratterizzato dal fatto che dette superfici sono costituite da una coppia di guide rigide (4, 5) sostanzialmente verticali montate su due lati verticali opposti della testa di scavo; le guide essendo articolate inferiormente (8, 9, 15, 16) con capacit? di ruotare in un piano verticale ad opera di rispettivi mezzi azionatori (10, 11) superiori .
2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che ciascuno dei mezzi azionatori (10, 11) ? in grado di agire lungo direzioni perpendicolari (C, D) in un piano sostanzialmente orizzontale.
3. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti azionatori (10, 11) sono indipendenti.
4. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che ciascuna guida (4, 5) ? articolata inferiormente per mezzo di due incernieramenti {8, 15; 9, 16) intorno ad assi orizzontali perpendicolari tra loro.
5. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che dette guide (4, 5) hanno sezione a forma di C con i lati aperti della sezione rivolti verso il corpo 3 .della benna.
6. Dispositivo secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che le guide hanno una sezione a C sufficientemente ampia da non interferire con il corpo (3) della testa di scavo nel muoversi rispetto a-questa.
7. Dispositivo secondo una qualunque delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto di essere dotato di sensori di inclinazione, di profondita, di orientamento della testa.
8. Dispositivo secondo una qualunque delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto di essere dotato di sensori di distanza della benna dalle pareti dello scavo.