Sistema fresador para la realización de muros pantalla.

Este sistema comprende un bastidor (1) provisto de unos medios (11) para su fijación,

en posición suspendida, de medios elevadores (13), unos empujadores laterales (2) asociados a unos medios (21) de accionamiento independiente, para el centraje e inmovilización del bastidor (1), respecto a las paredes laterales de la excavación, durante el fresado, y unas fresas (7) asociadas al bastidor (1) por unos medios de desplazamiento en dirección vertical y en dirección lateral y/o longitudinal. Este sistema comprende adicionalmente un dispositivo de control de la verticalidad y del giro lateral, respecto al eje vertical del bastidor (1) y un chasis exterior (14) para su acoplamiento una máquina (9) de transporte y suministro de la potencia de trabajo

Sistema fresador para la realización de muros pantalla.

Objeto de la invención

La presente invención se refiere como su título indica a un sistema fresador para la realización de muros pantalla.

Antecedentes de la invención

La construcción de parkings subterráneos, estaciones de metro y tren así como otras obras por debajo del nivel del suelo requieren la excavación previa de un pozo rectangular o de diferentes formas para construir un muro de hormigón armado que actúa como elemento de contención de tierras y soporte de estructuras.

Actualmente se utilizan diferentes sistemas para el excavado de estos pozos.

Así por ejemplo son conocidas las cucharas bivalvas que se suspenden de un cable o brazo mecánico y que se desplaza verticalmente para conseguir conseguir que la cuchara vaya mordiendo el terreno y extrayendo la tierra. La utilización de estas cucharas bivalvas presenta diversos inconvenientes, entre los que cabe destacar la dificultad para realizar paramentos verticales especialmente cuando se trabaja a una elevada profundidad. A parte, el brazo mecánico para el manejo de la cuchara describe un radio en el descenso de la cuchara con lo que resulta difícil mantener la verticalidad y orientación de dicha cuchara.

La utilización de estas cucharas está limitada en profundidad y no resulta efectiva en terrenos duros como roca o formaciones similares, teniendo que combinar su utilización con otros sistemas tales como trépanos mecánicos en fases de picado y extracción, con los consiguientes ruidos y vibraciones y faltas de exactitud de la planta a realizar que, en todos los casos depende de la habilidad del maquinista.

Otro sistema conocido son las denominadas hidrofresas que comprenden un bastidor de dimensiones y peso muy elevados, del orden de 16 metros de altura y 16 toneladas de peso, siendo dicho bastidor portador de unas fresas de grandes dimensiones para remover el terreno.

Estas hidrofresas requieren una maquinaria de 65 a 85 toneladas para su maniobra así como grúas de grandes dimensiones lo que complica el transporte y la utilización en obra.

Cabe destacar que las elevadas dimensiones de las hidrofresas como de la maquinaria necesaria para su manejo impide que se puedan introducir y utilizar en sótanos o parkings subterráneos.

Estas fresas necesitan un gran par de giro para compensar el rozamiento producido en las paredes y el guiado más o menos vertical se consigue con la longitud del cuerpo o bastidor, pero ello no impide el deslizamiento lateral del bastidor a medida que se va alcanzando una mayor profundidad en el terreno. Otro inconveniente es que no se consigue el fresado de la zona de soporte de tambores ya que no es posible el paso de dientes por dicha zona y en terrenos duros es un problema difícil de resolver que obliga a hacer unos soportes menos robustos para la potencia utilizada.

En combinación con estas hidrofresas y para realizar la extracción de la tierra removida por las fresas se utiliza agua mezclada con lodos de extracción y se bombean hasta la superficie.

Otros sistemas utilizados para realizar este tipo de excavaciones o pozos son los denominados pilotajes que comprenden un sistema de barrena continua que se introduce en el terreno en la totalidad o parte de su longitud.

También son conocidos los sistemas denominados hidrojets que inyectan agua a grandes presiones en las paredes laterales cortándolas y extrayendo los lodos.

La utilización de estas hidrofresas también presenta el inconveniente de que el pozo excavado presenta en toda su longitud una sección más o menos uniforme, lo que impide conformar en el extremo inferior del pozo una cavidad de mayor superficie para la conformación de zapatas de sustentación del muro o pantalla. Esto determina con frecuencia que el pozo deba de tener una profundidad muy elevada, especialmente en terrenos de baja consistencia para garantizar su sustentación sobre el terreno sin la utilización de zapatas inferiores de apoyo.

Descripción de la invención

El sistema fresador objeto de la invención pertenece al grupo de las hidrofresas mencionadas anteriormente y es del tipo de los que comprenden un bastidor provisto de unos medios para fijación en posición suspendida de unos medios elevadores asociados a una máquina de maniobra y unas fresas asociadas al mencionado bastidor, utilizándose en combinación con los tradicionales dispositivos de bombeo para la extracción de los lodos generados.

El sistema fresador objeto de esta invención presenta una serie de particularidades constructivas orientadas a garantizar su correcto posicionamiento de forma automática, asegurando la verticalidad y planitud de la excavación realizada y a evitar los desvíos o inclinaciones laterales durante la operación de fresado.

Otro de los objetivos de la invención es conseguir la inmovilización del bastidor, una vez posicionado con la verticalidad y orientación adecuadas, respecto a las paredes laterales de la excavación para obtener, de una parte, la compresión lateral y estabilización de dichas paredes y, de otra parte, evitar que las fresas se puedan provocar una desalineación del bastidor, por ejemplo al actuar dichas fresas sobre materiales de diferentes durezas.

Otra de los objetivos de la invención es dotar al sistema fresador de unos medios adecuados para provocar un desplazamiento controlado de las fresas respecto al bastidor, en dirección vertical y en dirección lateral y/o longitudinal. El movimiento vertical de las fresas permite que estas profundicen en el terreno mientras el bastidor permanece inmóvil; y el movimiento lateral y/o longitudinal de las fresas permite ensanchar lateral y/o longitudinalmente el extremo inferior de la excavación realizada con el fin de permitir la definición en el muro pantalla de una zapata de asiento. La posibilidad de conformar este ensanchamiento inferior en la excavación para conformar una zapata permite disminuyendo la profundidad de excavación, en relación con otras técnicas que no permiten la realización de la zapata y obligan a trabajar por fuste, con una mayor profundidad de la requerida.

Para conseguir los objetivos propuestos, y de acuerdo con la invención, el bastidor comprende unos empujadores laterales asociados a unos medios de accionamiento independiente y desplazables en una dirección sensiblemente horizontal para el centraje e inmovilización del bastidor respecto a las paredes laterales de la excavación durante el fresado del terreno. Dichos empujadores laterales pueden adoptar diferentes configuraciones, habiéndose previsto que en una realización estén compuestas por unas placas verticales que al ser accionadas sobresalen lateralmente del bastidor y actúan frontalmente contra las paredes laterales del terreno, provocando su compactación y estabilización.

La utilización de medios de accionamiento independiente para los mencionados empujadores permite que cada uno de los empujadores sobresalga lateralmente en mayor o menor medida para realizar un determinado posicionamiento del bastidor en colaboración con unos medios de control, que se mencionarán más adelante.

Según la invención, las fresas están asociadas al bastidor por unos medios de desplazamiento de dichas fresas en dirección vertical y en dirección lateral y/o longitudinal.

Estos medios de desplazamiento de las fresas en dirección vertical y en dirección lateral y/o longitudinal son las que permiten que dichas fresas actúen verticalmente sobre el terreno mientras el bastidor permanece inmovilizado sobre las paredes laterales del terreno por la acción de los empujadores laterales mencionados y que dichas fresas se desplacen lateral o longitudinalmente para ensanchar el foso en aquellas zonas en las que se desee proporcionar al muro pantalla una mayor anchura, para conformar refuerzos o zapatas de apoyo.

Una de las ventajas relevantes de la invención es que la inmovilización del bastidor durante el fresado y la posibilidad de desplazamiento vertical de las fresas respecto al bastidor, permite que el sistema fresador tenga un peso y unas dimensiones reducidas, ya que no es el propio peso y longitud del conjunto el que provoca el descenso y guiado de las fresas, como ocurre en los sistemas actuales.

Esta reducción significativa de peso y dimensiones permite que el sistema fresador se pueda introducir en edificaciones existentes (sótanos, plantas bajas, estaciones de metro, etc.) para realizar muros de recalces de edificaciones existentes o para la realización...

1. Sistema fresador para la realización de muros pantalla, del tipo de los que comprenden un bastidor (1) provisto de unos medios (11) para fijación en posición suspendida de unos medios elevadores (13), y unas fresas (7) asociadas al mencionadas bastidor; caracterizado porque el bastidor (1) comprende unos empujadores laterales (2) asociados a unos medios (21) de accionamiento independiente y desplazables en una dirección sensiblemente horizontal para el centraje e inmovilización del bastidor (1), respecto a las paredes laterales de la excavación, durante el fresado, y porque las fresas (7) se encuentran asociadas al bastidor (1) por unos medios de desplazamiento de dichas fresas (7) en dirección vertical y en dirección lateral y/o longitudinal.

2. Sistema fresador, según la reivindicación 1, caracterizado porque comprende un dispositivo de control de la verticalidad y del giro lateral, respecto al eje vertical del bastidor (1), comprendiendo dicho dispositivo de control unos sensores de posición (12) conectados a un circuito de control de los empujadores laterales (2) y de los medios elevadores (13) del bastidor (1).

3. Sistema fresador, según cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque los medios de desplazamiento vertical de las fresas (7) respecto al bastidor (1) comprenden un carro (4) de desplazamiento vertical montado sobre unas guías (3) del bastidor y asociado a unos medios (41) de accionamiento.

4. Sistema fresador según la reivindicación 3, caracterizado porque los medios de desplazamiento de las fresas (7) en dirección lateral comprenden un carro (5) de desplazamiento lateral montado sobre el carro (4) de desplazamiento vertical, y asociado a unos medios (52) de accionamiento.

5. Sistema fresador, según la reivindicación 4, caracterizado porque el carro (5) de desplazamiento lateral se encuentra montado sobre el carro (4) de desplazamiento vertical por medio de unas parejas de bielas (51) paralelas que conforman conjuntamente con dichos carros (4, 5) sendos paralelogramos deformables.

6. Sistema fresador, según cualquiera de las reivindicaciones 4 ó 5, caracterizado porque los medios de desplazamiento de las fresas (7) en dirección longitudinal comprenden un carro (6) de desplazamiento longitudinal, montado sobre unas guías longitudinales del carro (5) de desplazamiento lateral y asociado a unos medios de accionamiento.

7. Sistema fresador, según las reivindicaciones 3, 4 y 6, caracterizado porque los medios de accionamiento (41, 52, 61) de los carros (4, 5, 6) están constituidos por cilindros hidráulicos.

8. Sistema fresador, según las reivindicaciones 3, 4 y 6, caracterizado porque los medios (41, 52, 61) de accionamiento de los carros (4, 5, 6) están constituidos por husillos accionados por motores eléctricos independientes.

9. Sistema fresador, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende un chasis exterior (14) provisto unos enganches para su acoplamiento a una máquina (9) de transporte y suministro de la potencia hidráulica de trabajo.

10. Sistema fresador, según la reivindicación 9, caracterizado porque el chasis exterior (14) comprende unos soportes para los cabrestantes asociados a los cables de desplazamiento vertical del bastidor (1) y de aportación de mangueras hidráulicas, eléctricas, de control y de extracción de lodo.