ITUD20120148A1 - Attrezzatura di scavo - Google Patents

Description

"ATTREZZATURA DI SCAVO"

CAMPO DI APPLICAZIONE

Il presente trovato si riferisce ad un'attrezzatura di scavo, come ad esempio una fresatrice idraulica utilizzata per la realizzazione di scavi quali diaframmi, fossi, trincee, pozzi, od altro, avente organi di scavo azionati da mezzi di motorizzazione collegati a mezzi di trasmissione, come, ad esempio, a catena.

In particolare, l'attrezzatura di scavo oggetto del presente trovato trova vantaggiosa e preferenziale applicazione durante operazioni di scavo in terreni del tipo argilloso, fangoso o comunque tale per cui si formano incrostazioni e depositi sugli organi di scavo.

STATO DELLA TECNICA

E' noto effettuare lo scavo di diaframmi, fossi, trincee, pozzi, od altro, mediante attrezzature di scavo come, ad esempio, fresatrici idrauliche.

Molte di queste attrezzature di scavo, che sono state originariamente sviluppate per la realizzazione di scavi su terreni di tipo roccioso, o comunque molto duro e compatto, hanno trovato, in seguito, applicazione anche nella realizzazione di scavi in terreni più morbidi, quali terreni argillosi, fangosi, ecc.

Le fresatrici idrauliche sono provviste di organi di scavo rotanti, come ruote fresanti, la cui rotazione avviene attorno ad assi orizzontali sostanzialmente paralleli alla superficie di scavo. Sulla superficie periferica delle ruote fresanti à ̈ normalmente disposta, in rilievo, una pluralità di mezzi di scavo, ad esempio denti o inserti, aventi profili diversi a seconda del tipo di terreno da scavare.

Nel caso di operazioni di scavo in terreni non particolarmente duri e compatti, ad esempio del tipo argilloso, si ha l'inconveniente che sulla superficie periferica delle ruote fresanti si può attaccare materiale di scavo, creando una sorta di tampone tra i denti di scavo che ne limita progressivamente l'efficienza in termini di capacità di incisione e frantumazione. Il suddetto tampone, man mano che lo scavo avanza verticalmente, tende progressivamente a riempire lo spazio fra i denti fino ad impedire l'avanzamento delle ruote fresanti lungo la direzione verticale di scavo.

Questo aspetto comporta la necessità di intervenire interrompendo la fase di scavo, portando in superficie le ruote e pulendole manualmente, ad esempio, con getti di acqua in pressione oppure con utensili meccanici per staccare le zolle di terreno attaccate.

Tali interventi comportano inevitabilmente un allungamento, a volte anche notevole, dei tempi e, conseguentemente, un aumento dei costi di scavo, nonché difficoltà operativa ed occupazione di personale.

Una soluzione adottata comunemente à ̈ quella di utilizzare pulitori meccanici a lame oppure funi metalliche.

I pulitori meccanici a lame comprendono una sorta di pettine, disposto sulla macchina, che si accoppia con i mezzi di scavo delle ruote fresanti per rimuovere, durante la loro rotazione, il materiale di scavo attaccato sulla superficie periferica.

Un inconveniente di tale soluzione consiste nel fatto che non tutto il materiale di scavo depositato tra i denti di scavo può essere rimosso.

Le funi metalliche, o tiranti metallici, consistono in funi molto compatte e poco elastiche, anch'esse fissate alla macchina, in grado di rimuovere il materiale di scavo incrostato dalla superficie periferica delle ruote fresanti.

Un inconveniente dell'uso di tali funi metalliche consiste nella loro tendenza a rapida usura ed a possibilità di rottura. Inoltre, l'azione delle funi metalliche consuma per strisciamento le ruote fresanti.

In entrambi i casi di soluzioni note sopra indicate esiste il rischio di rottura dei pulitori meccanici, provocando così un avanzamento non regolare delle ruote fresanti, che porta ad un discostamento dello scavo dalla direzione verticale. Ancora, le parti di materiale di scavo attaccate tra i denti di scavo possono essere aspirate dalla pompa di aspirazione della fresatrice idraulica e/o possono ostruire le tubazioni a valle, nonché gli impianti di pulizia dei fluidi di perforazione. Questi aspetti, singolarmente e/o sommati tra loro, comportano un possibile danneggiamento dell'attrezzatura di scavo ed una conseguente diminuzione della sua durata di funzionamento, nonché una riduzione di produttività nell'operazione di scavo.

Uno scopo del presente trovato à ̈ quello di realizzare un'attrezzatura di scavo, come ad esempio una fresatrice idraulica, che permetta di ridurre i tempi di pulizia e di riassetto in condizioni di efficienza degli organi di scavo, anche nel caso di lavorazioni eseguite in terreni argillosi o fangosi.

Un ulteriore scopo del presente trovato à ̈ quello di realizzare un'attrezzatura di scavo i cui organi di scavo possono avere una durata di funzionamento maggiore rispetto a quella delle attrezzature note.

Per ovviare agli inconvenienti della tecnica nota e per ottenere questi ed ulteriori scopi e vantaggi, la Richiedente ha studiato, sperimentato e realizzate il presente trovato.

ESPOSIZIONE DEL TROVATO

Il presente trovato à ̈ espresso e caratterizzato nella rivendicazione indipendente. Le rivendicazioni dipendenti espongono altre caratteristiche del presente trovato o varianti dell'idea di soluzione principale.

In accordo con i suddetti scopi, un'attrezzatura di scavo secondo il presente trovato, che supera i limiti della tecnica nota ed elimina i difetti in essa presenti, viene utilizzata per la realizzazione di scavi quali diaframmi, fossi, trincee, pozzi, od altro.

La suddetta attrezzatura di scavo comprende almeno una struttura portante, un organo di scavo collegato alla struttura portante e dotato di una superficie periferica sulla quale sono disposti mezzi di scavo, ed un dispositivo di pulizia cooperante con la struttura portante ed atto alla pulizia del suddetto organo di scavo.

Secondo un aspetto del presente trovato, il suddetto dispositivo di pulizia comprende almeno un elemento di erogazione configurato per essere disposto in prossimità della suddetta superficie periferica dell'organo di scavo per erogare selettivamente un fluido in pressione contro la superficie periferica stessa.

Vantaggiosamente, l'elemento di erogazione à ̈ atto ad erogare il fluido anche durante le operazioni di scavo. La presenza dell'elemento di erogazione disposto in prossimità della superficie periferica dell'organo di scavo elimina, o comunque limita, gli interventi di pulizia manuale da eseguire sull'organo di scavo, evitando di interrompere ripetutamente e frequentemente le operazioni di scavo e diminuendo i tempi di lavorazione.

Inoltre, il fluido in pressione sostituisce i pulitori meccanici, evitando l'usura, o il consumo, della superficie periferica dell'organo di scavo.

Secondo un ulteriore aspetto del presente trovato, il suddetto elemento di erogazione comprende almeno un ugello atto ad erogare fluido in pressione per investire almeno parte della superficie periferica dell'organo di scavo.

Secondo un ulteriore aspetto del presente trovato, il suddetto elemento di erogazione à ̈ montato sulla struttura portante tra la struttura portante stessa e il suddetto organo di scavo.

Tale posizionamento à ̈ previsto in modo da ottimizzare le operazioni di scavo e gli ingombri dell'elemento di erogazione e, al contempo, facilitare le operazioni di rimozione dell'elemento di erogazione.

Secondo un ulteriore aspetto del presente trovato, il suddetto elemento di erogazione comprende una pluralità di ugelli sostanzialmente allineati tra loro.

In questo modo, durante il moto dell'organo di scavo, il fluido erogato dagli elementi di erogazione à ̈ in grado di investire tutta la superficie dell'organo di scavo.

Secondo un ulteriore aspetto del presente trovato, il suddetto elemento di erogazione à ̈ selettivamente regolabile in inclinazione rispetto alla suddetta superficie periferica, in modo da variare l'inclinazione del getto del fluido in pressione rispetto alla superficie periferica stessa.

A seconda della quantità e della qualità del materiale di scavo attaccato alla superficie periferica, à ̈ possibile aumentare o diminuire tale inclinazione. Ad esempio, una direzione tangenziale del getto in pressione rispetto alla superficie periferica può risultare più efficace per il distaccamento di alcuni materiali di scavo dalla superficie periferica.

ILLUSTRAZIONE DEI DISEGNI

Queste ed altre caratteristiche del presente trovato appariranno chiare dalla seguente descrizione di una forma di realizzazione, fornita a titolo esemplificativo, non limitativo, con riferimento agli annessi disegni in cui: - la fig. 1 Ã ̈ una vista frontale di un'attrezzatura di scavo secondo il presente trovato;

- la fig. 2 Ã ̈ un dettaglio ingrandito di fig. 1;

- la fig. 3 Ã ̈ una vista in prospettiva di un dettaglio ingrandito dell'attrezzatura di scavo di fig. 1.

DESCRIZIONE DI UNA FORMA DI REALIZZAZIONE

Con riferimento alla fig. 1, un'attrezzatura di scavo 10, nella fattispecie una fresatrice idraulica solo parzialmente illustrata, secondo il presente trovato à ̈ idonea ad eseguire scavi come, ad esempio, diaframmi, fossi, trincee, pozzi, od altro, aventi funzione strutturale, come i muri perimetrali di un parcheggio sotterraneo, oppure funzione di fondazione, come per un edificio in superficie, oppure ancora funzione impermeabilizzante, solitamente impiegata nelle opere sulle dighe.

L'attrezzatura di scavo 10 comprende una testa di scavo 11, avente sostanzialmente forma esterna di scatola e connessa nella parte superiore ad una guida 12, la quale contiene la strumentazione di controllo per le operazioni di scavo. L'attrezzatura di scavo 10 Ã ̈ collegata ad un mezzo semovente, non illustrato nelle figure, a formare la suddetta fresatrice idraulica.

La testa di scavo 11 e la guida 12 definiscono una struttura portante 31.

In corrispondenza della parte inferiore della testa di scavo 11 si estendono organi di scavo, nella fattispecie due coppie di ruote fresanti 13 ad asse X di rotazione sostanzialmente orizzontale.

Le ruote fresanti 13 definiscono, in uso, un fronte di scavo 14, sostanzialmente parallelo all'asse X di rotazione.

Ciascuna coppia di ruote fresanti 13 Ã ̈ trascinata in rotazione da una catena 15 di trasmissione (fig. 2).

In fig. 2, per praticità di comprensione, à ̈ illustrata una sola coppia di ruote fresanti 13.

Ciascuna catena 15 Ã ̈ azionata, in una condizione operativa in cui trascina in rotazione le ruote fresanti 13, da un motore idraulico 16, nella fattispecie disposto superiormente rispetto a ciascuna coppia di ruote fresanti 13.

Ciascuna ruota fresante 13 comprende una superficie periferica 17 (fig. 3) dotata di mezzi di scavo, disposti in rilievo, nella fattispecie denti di scavo 18 provvisti di utensili 19, i quali definiscono il suddetto fronte di scavo 14.

Anche ciascuna catena 15 Ã ̈ provvista di denti di scavo 18 che si estendono sul lato esterno, in uso, della catena 15, ossia sul lato atto ad essere rivolto verso il terreno da scavare.

I denti di scavo 18 sono disposti sfalsati uno rispetto all'altro, lungo una direzione sostanzialmente trasversale allo sviluppo longitudinale della suddetta catena 15.

In questo modo, si crea una progressività dell'operazione di scavo capace di ridurre gli sforzi sul singolo dente di scavo 18 e in grado di permettere un'operazione di scavo più continua, uniforme ed omogenea.

Le ruote fresanti 13 sono vantaggiosamente controrotanti, in modo da equilibrare le sollecitazioni durante lo scavo e da convogliare e trascinare i detriti e materiali frantumati, prodotti dall'operazione di scavo, verso una zona centrale di aspirazione 20, posta tra le ruote fresanti 13 stesse.

L'attrezzatura di scavo 10 comprende, inoltre, un dispositivo di pulizia 21 delle ruote fresanti 13 atto a rimuovere il materiale di scavo rimasto attaccato e/o incrostato sulla superficie periferica 17 delle ruote fresanti 13 stesse.

L'adesione del materiale si manifesta soprattutto nel caso in cui le operazioni di scavo avvengano attraverso un terreno non duro e compatto quale del tipo, ad esempio, argilloso o fangoso.

II dispositivo di pulizia 21 comprende, nella fattispecie, quattro elementi di erogazione centrali 22 e quattro elementi di erogazione laterali 23, disposti rispettivamente centralmente e lateralmente rispetto all'ingombro della testa di scavo 11. Ogni elemento di erogazione 22 e 23 à ̈ disposto in prossimità della superficie periferica 17 di ciascuna ruota fresante 13 ed à ̈ provvisto di una pluralità di ugelli 24, nella fattispecie cinque ugelli 24.

La pluralità di elementi di erogazione 22 e 23 per ciascuna ruota fresante 13 permette di eseguire l'azione di pulizia della superficie periferica 17 della ruota fresante 13 anche durante la fase stessa di scavo.

Ciascun elemento di erogazione 22 e 23 Ã ̈ collegato, tramite tubazioni 25 collocate all'interno della testa di scavo 11, ed indicate schematicamente in tratteggio in fig. 2, ad una pompa 26 fissata alla parte superiore della testa di scavo 11 stessa. Nel caso specifico, sono installate due pompe 26, una per ciascuna coppia di ruote fresanti 13.

Secondo una variante, il dispositivo di pulizia 21 comprende solo gli elementi di erogazione centrali 22. Secondo un'ulteriore variante, la pompa 26 può non fare parte dell'attrezzatura di scavo 10 ed essere posizionata all'esterno dello scavo durante l'attività. In questo caso à ̈ previsto un tubo per portare il fluido in pressione dall'esterno all'interno dello scavo stesso. Gli elementi di erogazione 22 e 23, quando attivati, erogano un getto di fluido, nella fattispecie acqua ed indicato con il riferimento numerico 24a, in pressione direttamente contro la superficie periferica 17 delle ruote fresanti 13, in modo da investirle, vantaggiosamente su tutta la loro larghezza.

Vantaggiosamente, sfruttando la rotazione delle ruote fresanti 13 attorno all'asse X, gli elementi di erogazione 22 e 23 investono tutta la superficie periferica 17.

Secondo una variante, gli elementi di erogazione 22 e 23 sono atti ad erogare lo stesso fluido normalmente utilizzato per l'operazione di scavo, come ad esempio bentonite .

Secondo un'ulteriore variante, gli elementi di erogazione 22 e 23 e/o i rispettivi ugelli 24 sono montati in modo da poter essere orientati angolarmente in base alle necessità.

Secondo un'ulteriore variante, gli elementi di erogazione 22 e 23 sono montati in modo da poter essere rimossi con facilità dai loro supporti, ad esempio quando non necessari.

Secondo un'ulteriore variante, il dispositivo di pulizia 21 à ̈ predisposto per l'erogazione di acqua miscelata con un liquido avente alta capacità di sciogliere materiale incrostato.

Il getto di fluido in pressione à ̈ in grado di rimuovere il materiale di scavo rimasto attaccato sulla superficie periferica 17 delle ruote fresanti 13.

Vantaggiosamente, questa operazione può avvenire contemporaneamente alla fase di scavo eliminando, o comunque limitando, le operazioni di pulizia manuale delle ruote fresanti 13 previste nella tecnica nota, in cui avviene l'interruzione della fase di scavo per riportare in superficie le ruote fresanti 13.

Inoltre, il getto di fluido in pressione non usura la superficie periferica 17 delle ruote fresanti 13.

La presenza del dispositivo di pulizia 21, effettuando la rimozione di materiale di scavo dalla superficie periferica 17, permette così di mantenere quanto più regolare possibile l'avanzamento verticale delle ruote fresanti 13 durante le operazioni di scavo.

Il dispositivo di pulizia 21 permette, inoltre, di mantenere costantemente in condizioni di efficienza gli organi di scavo, in particolare i denti, delle ruote fresanti 13.

Ne segue, quindi, un miglior funzionamento dell'attrezzatura di scavo 10 conseguendo una maggior durata di funzionamento.

Nella zona centrale di aspirazione 20 i detriti vengono aspirati attraverso una scatola di aspirazione 27 collegata ad una pompa di aspirazione 28 disposta sulla parte superiore della testa di scavo 11. La pompa di aspirazione 28 Ã ̈ connessa, dalla parte opposta, ad un tubo evacuatore 29 attraverso il quale vengono scaricati i detriti all'esterno dello scavo.

Un dispositivo tenditore 30, vantaggiosamente scorrevole, agisce su ciascuno dei motori idraulici 16 mantenendo la tensione della catena 15 ad una forza sostanzialmente costante e permettendo l'avvicinamento e/o l'allontanamento del motore idraulico 16 alle ruote fresanti 13.

L'attrezzatura di scavo comprende, inoltre, tasselli di guida, non illustrati nelle figure, del tipo retrattile tra una posizione esterna ed una interna all'ingombro della testa di scavo 11, ad esempio estendibili idraulicamente, oppure manualmente, verso l'esterno della testa di scavo 11 stessa. Ciascun tassello di guida à ̈ atto a guidare verticalmente l'attrezzatura di scavo 10 durante le operazioni di scavo, per evitare le indesiderate rotazioni delle ruote fresanti 13 attorno alla verticale ottimizzando, così, assieme al dispositivo di pulizia 21, il funzionamento dell'attrezzatura di scavo 10.

È chiaro che all'attrezzatura di scavo 10 fin qui descritta possono essere apportate modifiche e/o aggiunte di parti, senza per questo uscire dall'ambito del presente trovato.

È anche chiaro che, sebbene il presente trovato sia stato descritto con riferimento ad un esempio specifico, una persona esperta del ramo potrà senz'altro realizzare molte altre forme equivalenti di attrezzatura di scavo, aventi le caratteristiche espresse nelle rivendicazioni e quindi tutte rientranti nell'ambito di protezione da esse definito.

Claims (9)

1. RIVENDICAZIONI 1. Attrezzatura di scavo per la realizzazione di scavi quali diaframmi, fossi, trincee, pozzi, od altro, comprendente almeno una struttura portante (31), un organo di scavo (13) collegato a detta struttura portante (31) e dotato di una superficie periferica (17) sulla quale sono disposti mezzi di scavo (18), un dispositivo di pulizia (21) cooperante con detta struttura portante (31) e atto alla pulizia di detto organo di scavo (13), caratterizzata dal fatto che detto dispositivo di pulizia (21) comprende almeno un elemento di erogazione (22, 23) configurato per essere disposto in prossimità di detta superficie periferica (17) di detto organo di scavo (13) per erogare selettivamente un fluido in pressione contro detta superficie periferica (17).
2. 2. Attrezzatura di scavo come nella rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto elemento di erogazione (22, 23) comprende almeno un ugello (24) atto ad erogare fluido in pressione per investire almeno parte di detta superficie periferica (17) di detto organo di scavo (13) in movimento.
3. 3. Attrezzatura come nella rivendicazione 1 o 2, caratterizzata dal fatto che detto elemento di erogazione (22, 23) Ã ̈ montato su detta struttura portante (31) tra detta struttura portante (31) e detto organo di scavo (13) .
4. 4. Attrezzatura come nella rivendicazione 1, 2 o 3, caratterizzata dal fatto che detto elemento di erogazione (22, 23) comprende una pluralità di ugelli (24) sostanzialmente allineati tra loro in modo che il fluido erogato da essi investa, durante il moto dell'organo di scavo (13), tutta la superficie periferica (17) di detto organo di scavo (13).
5. 5. Attrezzatura come nella rivendicazione 1 o come in una qualsiasi delle rivendicazioni da 2 a 4, caratterizzata dal fatto che detto elemento di erogazione (22, 23) Ã ̈ selettivamente regolabile in inclinazione rispetto a detta superficie periferica (17), in modo da variare l'inclinazione di un getto di detto fluido in pressione rispetto a detta superficie periferica (17).
6. 6. Attrezzatura come nella rivendicazione 1 o in una qualsiasi delle rivendicazioni da 2 a 5, caratterizzata dal fatto che detti elementi di erogazione (22, 23) per ciascun organo di scavo (13) sono almeno due.
7. 7. Attrezzatura come nella rivendicazione 1 o in una qualsiasi delle rivendicazioni da 2 a 6, caratterizzata dal fatto che detto elemento di erogazione (22, 23) Ã ̈ collegato ad una pompa (26).
8. 8. Attrezzatura come nella rivendicazione 7, caratterizzata dal fatto che detta pompa (26) Ã ̈ fissata a detta struttura portante (31).
9. 9. Attrezzatura come nella rivendicazione 7, caratterizzata dal fatto che detta pompa (26) Ã ̈ montata in posizione esterna all'attrezzatura di scavo.