WO2013110148A1 - Dispositivo alargador de base de tubulões - Google Patents

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Wilson Roberto TEIXEIRA
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Teixeira Wilson Roberto
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    • E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/003—Drilling with mechanical conveying means

Definitions

  • the present patent application relates to a device for use in mechanized widening of the tubular base to form a semi-spherical cavity in the base of the executed tubule.
  • the developed process has the purpose of removing the human figure from the process, avoiding risks of burial and accelerating the base enlargement process, which gains efficiency in reducing the execution time by 80%. % or more.
  • the present invention is a device for use in mechanized widening of the tubular base.
  • the pipe base flaring device comprises:
  • the device is a mechanism comprising at the upper end the engaging of the driving rod of the machine that performs the mechanized excavation of the shark (the attachment of the rod to the socket is made by the cylindrical pin), and in the lateral arms the knives that perform the flare and at the lower end, a collecting container of excavated soil.
  • the drive rod rotates and presses the device against the bottom of the hole.
  • the side arms of the device open and the knives excavate the soil that is deposited in the collecting container, as the excavation is done.
  • the collecting container at the base of the mechanism is joined to it by a pivoting junction so that while the mechanism rotates, the collecting container may not rotate.
  • the collecting pan can already rotate, removing the soil from the bottom of the pipe that is uneven due to the shaft excavation process, providing a compact surface at the base of the stem.
  • Figure 1 perspective view of the device in general aspect
  • Figure 2 - front view of the device during the extension of the base of the shark;
  • Figure 3 view of the device in the initial position, about to start widening the base of the shark;
  • Figure 4 view of the device in the final position of the enlargement operation
  • Figure 8 Schematic view of the knife attachment to the lateral arm.
  • Said soil excavator mechanism (3) and excavated soil collection container (4) have cylindrical shapes, which suit the diameter of the pipe to be widened.
  • Figure 2 shows the device in detail, during the execution phase of the widening of the base of a shark, wherein said device comprises at its upper end.
  • the coupling (11) of the driving rod (1) of the machine performing the mechanized excavation of the shark wherein the fixing of the rod (1) in the fitting (11) is made by a cylindrical clamping pin (12)
  • said device comprises in its side arms (6) knives (7), which perform widening of the base of the shark, and said device further comprises a soil collecting container (4) excavated at its lower end.
  • the drive rod (1) rotates and presses the device against the bottom of the pipe, thus the side arms (6) open and the knives (7) attached to the arms (6) dig the ground , which is deposited in the collecting container (4).
  • Said collecting container (4) is joined to said mechanism (3) at its base by a pivoting junction (8), so that while mechanism (3) rotates, container (4) cannot rotate .
  • Said side arms (6) are fixed to the excavator mechanism (3) by means of horizontal bars (62) and swivel bars (61) which move according to the movement of the movable column (5), according to said movable column ( 5) is pressed against the shark, thus allowing the arms (6) to move out of their initial position and move to the final position of the enlargement process.
  • the said bars (62) and swivel bars (61) which move according to the movement of the movable column (5), according to said movable column ( 5) is pressed against the shark, thus allowing the arms (6) to move out of their initial position and move to the final position of the enlargement process.
  • Figures 3 and 4 show, respectively, the device in the initial position, about to start the extension operation of the base of the shark, and the device in the final position of the operation, in which the soil excavated by the knives (7) is deposited in the collecting container (4).
  • the device is shown in Figure 5, already out of the pipe after operation, with the hinged lids (41) in the excavated soil disposal position disposed in the lower portion of the collecting container (4).
  • Said hinged covers (41) They have a semi-circular shape, in agreement with the collecting container (4).
  • Figures 6a and 6b show the shaft of the executed shark before and after widening of the base by said device respectively.
  • Said fixed (9) and movable (5) columns have cylindrical shape, and further, said movable column (5), according to their movement, functions in the device as an axis.
  • the pin 81 goes through the latch 82 and the side portion 85 of the swivel joint 8 so that the two columns are integral with each other. This allows the collecting pan (4) to rotate, removing soil from the bottom of the shark that is uneven due to the shaft excavation process and providing a compact surface at the bottom of the shark.
  • the lower portion 84 is integral with the fixed column
  • the swivel joint (8) further comprises disc-shaped thrust joints (86) to eliminate friction between the metal parts in the soil excavation operation, at which time only the movable column (5) rotates.
  • the locking pin (81) is removed and only the movable column (5) rotates, causing the knives (7) to start the ground removal process.
  • Said knives (7) are fixed to the side arms (6) through three screws (64) as shown in Figure 8, providing a scratch-free attachment.
  • the device allows knives of different sizes to be used in order to provide different base diameters for the same pipe shaft diameter.
  • Said knives (7) are L-shaped, and at their tops, a slanted knife portion (71) so as to more easily remove the soil.

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Abstract

Refere-se a presente patente de invenção a um dispositivo para ser utilizado no alargamento mecanizado da base de tubulões, de modo a formar uma cavidade semi-esférica na base do tubulão executado, em que o dito dispositivo compreendendo em sua extremidade superior um encaixe (11) da haste motora (1), um anel guia (2), um mecanismo escavador do solo (3) e um recipiente coletor do solo escavado (4).

Description

DISPOSITIVO ALARGADOR DE BASE DE TUBULÕES CAMPO TÉCNICO
O presente pedido de patente de invenção se refere a um dispositivo para ser utilizado no alargamento mecanizado da base de tubulões, de modo a formar uma cavidade semi- esférica na base do tubulão executado.
Atualmente, todo o processo de escavação de solo para execução de base para tubulões é executado manualmente, consistindo na execução do mesmo com um operador descendo no fuste do tubulão para alargamento da base, processo que põe em risco o executor que incorre na possibilidade de desabamento do solo.
No presente pedido de patente de invenção, o processo desenvolvido tem por finalidade retirar a figura humana do processo, evitando riscos de soterramento e acelerar o processo de alargamento da base, o qual ganha eficiência no quesito de redução de tempo de execução na ordem de 80% ou mais.
Algumas características do objeto da invenção são:
- possibilidade de mudança nas facas permitindo a abertura de bases de diferentes diâmetros;
criação de um sistema coletor que facilita a remoção do solo escavado, além de contar com sua fácil acoplagem.
DESCRIÇÃO RESUMIDA DA INVENÇÃO
A presente invenção trata de um dispositivo para ser utilizado no alargamento mecanizado da base de tubulões.
O dispositivo alargador de base de tubulões compreende :
- uma haste motora;
- um encaixe da haste motora;
- um pino de fixação da haste motora;
- uma coluna móvel; - um anel guia vinculado à coluna móvel;
- uma junção giratória, uma coluna fixa;
- dois braços laterais e duas facas fixadas aos braços que fazem parte do mecanismo escavador do solo;
- um recipiente coletor de solo escavado vinculado à coluna fixa; e
- tampas articuláveis no recipiente.
O dispositivo é um mecanismo que compreende, na extremidade superior, o encaixe da haste motora da máquina que executa a escavação mecanizada do tubulão (a fixação da haste no encaixe é feita pelo pino cilíndrico), sendo que, nos braços laterais, as facas que executam o alargamento e na extremidade inferior, um recipiente coletor do solo escavado.
A haste motora gira e pressiona o dispositivo contra o fundo do furo. Os braços laterais do dispositivo se abrem e as facas executam a escavação do solo que vai se depositando no recipiente coletor, conforme a escavação é feita .
O recipiente coletor, na base do mecanismo, é unido a este por uma junção giratória de modo que, enquanto o mecanismo gira, o recipiente coletor poderá não girar.
Após o fim da operação, a panela coletora já pode girar, removendo o solo do fundo do tubulão que se encontra irregular devido ao processo de escavação do fuste, proporcionando uma superfície compacta na base do mesmo.
Para melhor entendimento serão apresentadas a seguir figuras esquemáticas de realizações particulares da invenção, cujas dimensões e proporções não são necessariamente as reais, pois as figuras têm apenas a finalidade de apresentar didaticamente as aplicações preferidas, cuja abrangência de proteção está determinada pelo escopo das reivindicações anexas .
BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS A presente invenção será melhor compreendida através das figuras que de modo esquemático representam:
Figura 1 - vista em perspectiva do dispositivo em aspecto geral;
Figura 2 - vista frontal do dispositivo durante a execução do alargamento da base do tubulão;
Figura 3 - vista do dispositivo na posição inicial, prestes a iniciar o alargamento da base do tubulão;
Figura 4 - vista do dispositivo na posição final da operação de alargamento;
Figura 5 - vista do dispositivo já fora do tubulão, com as tampas articuláveis na posição para a eliminação do solo escavado;
Figura 6 - vista do fuste do tubulão executado (6a) e vista da base do tubulão alargada pelo dispositivo (6b) ;
Figura 7 - vista das colunas fixa e móvel, separadas pela junção giratória, em detalhe; e
Figura 8 - vista esquemática da fixação da faca no braço lateral.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO
De acordo com a figura 1, é possível observar o aspecto geral do dispositivo alargador de tubulões, o dito dispositivo compreendendo em sua extremidade superior um encaixe (11) da haste motora (1) , um anel guia (2) , um mecanismo escavador do solo (3) e um recipiente coletor do solo escavado (4) .
Os ditos mecanismo escavador do solo (3) e recipiente coletor do solo escavado (4) possuem formatos cilíndricos, os quais se adéquam ao diâmetro do tubulão a ser alargado.
A figura 2 mostra o dispositivo em detalhe, durante a fase de execução do alargamento da base de um tubulão, em que o dito dispositivo compreende em sua extremidade superior o encaixe (11) da haste motora (1) da máquina que executa a escavação mecanizada do tubulão, em que a fixação da haste (1) no encaixe (11) é feita por um pino de fixação cilíndrico (12) , o dito dispositivo compreende em seus braços laterais (6) facas (7) , as quais executam o alargamento da base do tubulão, e o dito dispositivo ainda compreende um recipiente coletor (4) do solo escavado em sua extremidade inferior.
Durante a execução do alargamento, a haste motora (1) gira e pressiona o dispositivo contra o fundo do tubulão, assim, os braços laterais (6) se abrem e as facas (7) fixadas aos braços (6) efetuam a escavação do solo, o qual vai se depositando no recipiente coletor (4). O dito recipiente coletor (4) é unido ao dito mecanismo (3), em sua base, por meio de uma junção giratória (8) , de modo que, enquanto o mecanismo (3) gira, o recipiente (4) não pode girar.
Os ditos braços laterais (6) são fixados no mecanismo escavador (3) por meio de barras horizontais (62) e barras articuláveis (61) que se movimentam de acordo com o movimento da coluna móvel (5) , conforme a dita coluna móvel (5) é pressionada contra o tubulão, permitindo assim que os braços (6) saiam de sua posição inicial e se movimentam para a posição final do processo de alargamento. As ditas barras
(61, 62) e os braços (6) são articulados por meio de pinos
(63) .
As figuras 3 e 4, mostram, respectivamente, o dispositivo na posição inicial, prestes a iniciar a operação de alargamento da base do tubulão, e o dispositivo na posição final da operação, em que o solo escavado pelas facas (7) encontra-se depositado no recipiente coletor (4). O dispositivo é mostrado na figura 5, já fora do tubulão após a operação, com as tampas articuláveis (41) na posição para a eliminação do solo escavado, dispostas na porção inferior do recipiente coletor (4) . As ditas tampas articuláveis (41) possuem formato semi-circular, concordando com o recipiente coletor (4 ) .
As figuras 6a e 6b mostram o fuste do tubulão executado, antes e depois do alargamento da base pelo dito dispositivo, respectivamente.
De acordo com a figura 7, pode ser observado em detalhe as colunas chamadas de fixa (9) e móvel (5) , separadas pela junção giratória (8) do dispositivo alargador.
As ditas colunas fixa (9) e móvel (5) possuem formato cilíndrico, e ainda, a dita coluna móvel (5), de acordo com sua movimentação, funciona no dispositivo como um eixo .
No início da operação de alargamento, o pino (81) atravessa a trava (82) e a porção lateral (85) da junção giratória (8), de modo que as duas colunas fiquem solidárias. Isto permite que a panela coletora (4) gire, removendo o solo do fundo do tubulão que se encontra irregular devido ao processo de escavação do fuste e proporcionando uma superfície compacta na base do tubulão.
A porção inferior (84) é solidária a coluna fixa
(9) e junto à porção superior (83) através do parafuso (87) formam o acoplamento da junção giratória (8) que permite o movimento no mesmo eixo longitudinal da haste motora (1) e coluna móvel (5) com a coluna fixa (9) . Este alinhamento é obtido tanto na operação com o pino trava (81) como sem ele.
A junção giratória (8) compreende adicionalmente juntas de encosto (86) em forma de discos, para eliminar o atrito entre as partes metálicas na operação de escavação do solo, momento em que apenas a coluna móvel (5) gira.
Na etapa seguinte, o pino trava (81) é retirado e apenas a coluna móvel (5) gira, fazendo com que as facas (7) iniciem o processo de retirada do solo.
As ditas facas (7) são fixadas aos braços laterais (6) através de três parafusos (64) , conforme mostra a figura 8, proporcionando uma fixação sem riscos.
Adicionalmente, o dispositivo permite que se utilizem facas de diferentes tamanhos, de modo a propiciar diferentes diâmetros de base para o mesmo diâmetro de fuste do tubulão. As ditas facas (7) possuem formato em L, e em suas partes superiores, uma porção de faca (71) inclinada, de modo a retirar com mais facilidade o solo.
A abrangência da presente patente de invenção, portanto, não deve ser limitada às aplicações ilustradas, mas sim, apenas aos termos definidos nas reivindicações e seus equivalentes .

Claims

REIVINDICAÇÕES
1. DISPOSITIVO ALARGADOR DE BASE DE TUBULÕES , caracterizado por compreender em sua extremidade superior uma haste motora (1) e um encaixe (11) de haste motora (1) , em que a fixação da haste (1) no encaixe (11) é feita por um pino de fixação cilíndrico (12) , onde logo abaixo é disposto um anel guia (2) que é vinculado à coluna móvel (5) , sendo que abaixo da coluna móvel (5) é disposto o mecanismo escavador do solo (3) que compreende braços laterais (6) e facas (7) fixadas aos ditos braços (6) as quais executam o alargamento da base do tubulão; os ditos braços (6) são articuláveis por meio dos pinos (63) que fazem a fixação entre os braços (6) , as barras articuláveis (61) e as barras horizontais (62) , sendo que, posteriormente, é disposta uma junção giratória (8) , uma coluna fixa (9) e um recipiente coletor (4) do solo escavado disposto na extremidade inferior do dito dispositivo alargador, em que o dito recipiente coletor (4) possui o mesmo diâmetro que o anel guia (2) .
2. DISPOSITIVO ALARGADOR DE BASE DE TUBULÕES, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender tampas articuláveis (41) , dispostas na porção inferior do recipiente coletor (4) .
3. DISPOSITIVO ALARGADOR DE BASE DE TUBULÕES, de acordo com as reivindicações 1 e 2, caracterizado em que as ditas tampas articuláveis (41) possuem formato semi-circular, concordando com o recipiente coletor (4) .
4. DISPOSITIVO ALARGADOR DE BASE DE TUBULÕES, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado em que a dita coluna móvel (5) e a dita coluna fixa (9) são dispostas axialmente em relação ao anel guia (2) .
5. DISPOSITIVO ALARGADOR DE BASE DE TUBULÕES, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado em que o alinhamento do eixo longitudinal da haste motora (1) e da coluna móvel (5) com a coluna fixa (9) é obtido tanto na operação com o pino trava (81) como sem.
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