ES2228030T3 - Aparato para la introduccion de una substancia extraña en el suelo y(o para la compactacion del suelo y procedimiento para la produccion de una columna de material en el suelo. - Google Patents

Abstract

Dispositivo para la introducción de substancias extrañas en el suelo y/o para la compactación del suelo con una unidad de penetración (22), que presenta un vibrador de profundidad, que está acoplada de forma articulada en un brazo saliente articulado (2, 3, 4) por medio de una pieza de unión (14), siendo móvil la pieza de unión por medio de un cilindro hidráulico (20) frente al miembro de soporte (4) más adelantado del brazo saliente articulado, y con una instalación de control (30), por medio de la cual el brazo saliente articulado (2, 3, 4) y la pieza de unión (14) se pueden activar de tal manera que la unidad de penetración (22) es desplazable en una dirección predeterminada linealmente en su dirección longitudinal.

Description

Aparato para la introducción de una substancia extraña en el suelo y/o para la compactación del suelo y procedimiento para la producción de una columna de material en el suelo.

La invención se refiere a un aparato para la introducción de una substancia extraña en el suelo o para la compactación del suelo con un vibrador de profundidad como herramienta de mecanización.

Durante el trabajo con vibradores de profundidad se utiliza actualmente el "método de desplazamiento libre", es decir, que el vibrador está fijado en una excavadora de cuchara de arrastre o en un dispositivo elevador de cable similar sobre un rollo de cable o un gancho o sobre la guía de la columna de martinete.

Además, se conocen en sí instalaciones de soporte de tres o más miembros (brazos salientes) a partir de la fijación de pilotes (pilote dúctil, figura 4.16, Grundbau Taschenbuch, 4ª edición, página 64, Verlag Ernst & Sohn). Pero estas instalaciones no han sido utilizadas hasta ahora todavía en combinación con vibradores de profundidad.

La guía de la columna de martinete tiene, frente al método de desplazamiento libre, la ventaja de la limitación de los grados de libertad de la capacidad de desplazamiento de la unidad de vibración sobre una línea predeterminada con preferencia vertical, de manera que el cuerpo extraño (por ejemplo, pilotes, columnas de grava, drenajes) se pueden producir con la verticalidad deseada. En general, no se pueden producir elementos con inclinación predeterminada desde la vertical a través del desplazamiento libre.

No obstante, especialmente en el caso de la producción de pilotes de hormigón vibrado o de columnas de grava vibrada (las llamadas impermeabilizaciones de obturación vibradas), se plantea en la guía de la columna de martinete convencional el problema de que el punto inferior de retención de la guía no se puede utilizar o sólo en muy pocas ocasiones, puesto que las fuerzas de torsión que se producen a través del empotramiento unilateral en el suelo durante el proceso de penetración, en combinación con las vibraciones que se producen de todos modos, han conducido a daños intolerables en los aparatos de trabajo y de soporte. A través de la utilización solamente del punto superior de retención en la columna de martinete, una llamada oruga de soporte vibratoria, se ceden en la práctica a la introducción del vibrador de una manera voluntaria todos los grados de libertad necesarios para la desviación desde la dirección de introducción vertical, para evitar daños en el aparato. Pero de esta manera se anula al menos parcialmente el criterio de la verticalidad de las columnas de material en el suelo.

En el método igualmente convencional que consiste en dejar que los aparatos de trabajo que se empotran por sí mismos, como por ejemplo los vibradores de profundidad, permanezcan libremente suspendidos desde una excavadora de cuchara de arrastre o aparato similar en el suelo, es posible, en efecto, un seguimiento manual, pero no se puede definir ni automatizar debido a la conducción floja del cable.

La guía de la columna del martinete permite no sólo conducir aparatos de tracción hacia arriba sino también ejercer fuerzas de avance hacia abajo sobre el vibrador con la ayuda de un cable guiado sobre un torno de arrastre y fijado dos veces en el carro de la columna del martinete. Estas fuerzas, que pueden ser movilizadas adicionalmente al peso propio, apoyan la introducción del vibrador en el suelo en una medida considerable y aceleran en una medida decisiva el avance del trabajo o bien posibilitan la consecución de una profundidad deseada.

El método de desplazamiento libre tiene la ventaja de que la alta movilidad de la unidad vibratoria en el cable posibilita un movimiento mucho más rápido entre los puntos de mecanización, puesto que, en oposición al aparato de columna de martinete, solamente se gira el mástil, pero no debe desplazarse todo el aparato.

Cuando se trabaja en taludes y desde pontones en el agua, el método de desplazamiento libre excede desde el punto de vista económico al método de la columna del martinete, puesto que se puede prescindir de bastidores auxiliares y de construcciones especiales. También en terrenos blandos, equipados con capacidad de soporte insuficiente para las orugas pesadas de los vehículos de columna de martinete (la mayoría de las veces una especie de fijación de pilotes), el método de desplazamiento libre es ventajoso o bien no es posible algunas veces la guía de la columna del martinete. Con frecuencia, el suelo está reblandecido precisamente en la zona próxima al punto vibratorio y se reduce la capacidad de soporte. Pero precisamente allí aplica la máxima fuerza la oruga de soporte de la guía de la columna del martinete.

Los aparatos de movimientos de tierras para el método de desplazamiento libre (predominantemente excavadoras de cuchara de arrastre o bien grúas sobre camión) son de precio más favorable como aparatos de alquiler y se pueden obtener más fácilmente que los martinetes especiales que son necesarios para el método de la columna del martinete.

Además, como estado de la técnica se remite a las siguientes publicaciones:

El documento DE 22 60 473 C3 describe un dispositivo para la producción de columnas de material en el suelo, en el que un vibrador de profundidad está dispuesto sobre una varilla en una viga en voladizo de un dispositivo elevador.

Para la compactación del suelo se conoce a partir del documento US 4.280.770 un dispositivo, en el que una unidad de vibración del tubo de tubo está fijada en un lado frontal superior en un brazo saliente de una excavadora y se puede depositar sobre el suelo por medio del brazo saliente. Por medio de vibraciones de la unidad de vibración, ésta es introducida en el suelo bajo la compactación del suelo y es extraída a continuación y es colocada en la posición siguiente. A diferencia de lo que sucede en los vibradores de profundidad, no es necesaria ninguna capacidad de desplazamiento de la unidad de vibración a lo largo de una dirección dada, por lo que no están previstos medios correspondientes.

Se conoce a partir del modelo de utilidad alemán DE-GM 72 27 703 un dispositivo de consolidación de zanjas por vibración con un vibrador de introducción que está dispuesto en un extremo inferior de un varillaje. El varillaje está dispuesto en un brazo saliente de una excavadora hidráulica, que introduce a presión el vibrador en su lugar de aplicación en el suelo. El vibrador de introducción permanece estacionario en el suelo durante el proceso de compactación y es extraído de nuevo desde el suelo después de la terminación del proceso de compactación. A diferencia de lo que sucede en los vibradores de profundidad, la capacidad de desplazamiento del vibrador de introducción no tiene ninguna importancia, por lo que no están previstos medios correspondientes.

Se conoce a partir del documento WO 92/10637 un dispositivo hidráulico o neumático para la generación de taladros en el suelo, estando alojado el dispositivo de manera suspendida libremente en un extremo de un brazo saliente de una excavadora.

El cometido de la presente invención es poner a disposición un dispositivo para la introducción de una substancia extraña en el suelo o para la compactación del suelo, que no presenta los inconvenientes mencionados anteriormente.

Este cometido se soluciona por medio de un dispositivo según las características de la reivindicación 1 y por medio de un procedimiento según las características de la reivindicación 11.

De acuerdo con ello, el dispositivo presenta una unidad de penetración, que presenta un vibrador de profundidad, que está acoplado a un brazo saliente articulado, estando prevista una instalación de control, por medio de la cual se puede activar el brazo saliente articulado de tal forma que la unidad de penetración es desplazable en una dirección predeterminada linealmente en su dirección longitudinal.

La disposición de la unidad de penetración en el brazo saliente articulado garantiza, frente a un dispositivo, que funciona según el método de desplazamiento libre, la limitación deseada de los grados de libertad durante un movimiento de la unidad de penetración. Por otra parte, la disposición de la unidad de penetración en el brazo saliente articulado ofrece más libertad de movimientos, en el sentido de que la unidad de penetración se puede introducir, a través de la movilidad del brazo saliente, en diferentes puntos de aplicación adyacentes en el suelo sin tener que desplazar un aparato de movimiento de tierras que soporta el brazo saliente articulado, como es necesario en dispositivos que funcionan de acuerdo con el método de la columna del martinete.

Se posibilita una introducción lineal de la unidad de penetración verticalmente o bajo un ángulo casi discrecional en el suelo a través de una unidad de control. El brazo saliente es activado por medio de la unidad de control de tal forma que la unidad de penetración se puede introducir linealmente en el suelo en su dirección longitudinal para la producción de una columna de material, sin que se produzcan fuerzas transversales, durante la introducción o la extracción, entre la pared de la abertura ya existente o que se forma a través de la abertura de la unidad de penetración y la unidad de penetración.

Las configuraciones ventajosas de la invención son objeto de las reivindicaciones dependientes.

Según una forma de realización de la invención está previsto disponer un sensor de inclinación en la unidad de penetración. Las señales del sensor de inclinación se pueden alimentar en este caso a la unidad de control del brazo saliente articulado para corregir posteriormente el brazo saliente articulado, cuando la dirección del movimiento de la unidad de penetración se desvía de una dirección predeterminada.

La unidad de penetración está acoplada por medio de una pieza de unión en el brazo saliente, presentando la pieza de unión al menos un sensor de fuerza para la detección de las fuerzas transversales entre la pieza de unión y la unidad de penetración. Tales fuerzas transversales se producen, por ejemplo, cuando el brazo saliente articulado es seguido en el caso de una desviación de la unidad de penetración desde la dirección predeterminada. Si las fuerzas transversales en la pieza de unión exceden un valor máximo admisible, se pueden producir daños en la pieza de unión o en el brazo saliente. Las señales de al menos un sensor de fuerza son alimentadas a la unidad de control del brazo saliente, para interrumpir el seguimiento del brazo saliente cuando, en virtud de las fuerzas transversales producidas, no se puede excluir un deterioro del brazo saliente.

De acuerdo con otra forma de realización, está previsto disponer una pieza de unión elástica entre la pieza de unión y la unidad de penetración y/o entre la pieza de unión y el brazo saliente. De esta manera, se reducen las fuerzas transversales transmitidas desde la unidad de penetración sobre el brazo saliente.

El brazo saliente articulado presenta un número de miembros, a través de cuya activación por medio de la unidad de control se lleva a cabo un movimiento lineal de la unidad de penetración. Con preferencia, al menos uno de estos miembros presenta un mecanismo telescópico, para conseguir una longitud variable del miembro. Esta forma de realización posibilita elevar el número de los puntos de aplicación del dispositivo de penetración, que se pueden alcanzar sin el desplazamiento del aparato de movimiento de obras que lleva el brazo saliente.

De acuerdo con otra forma de realización de la invención, está previsto configurar de una manera variable en su longitud un tubo de prolongación de la unidad de penetración, que se conecta con preferencia hacia arriba en el vibrador de profundidad. La modificación de la longitud se realiza con preferencia por medio de un mecanismo telescópico y permite la mecanización de la tierra en profundidades mayores. La longitud máxima posible de la unidad de penetración durante la introducción en el suelo está limitada por medio del brazo saliente, en el que está fijada la unidad de penetración. Después de que la unidad de penetración está introducida, de acuerdo con la forma de realización descrita, en el suelo cuando el tubo de prolongación está introducido, se puede incrementar su longitud a través de la extensión del tubo de prolongación para posibilitar una mecanización del suelo a profundidades mayores.

Por otra parte, está previsto disponer varias unidades de penetración, especialmente en disposición triangular, en forma de estrella o cuadrada en el brazo saliente. De este modo se pueden producir en una etapa de trabajo al mismo tiempo un número correspondiente de columnas de material en el suelo.

A continuación se explica en detalle la invención con la ayuda de ejemplos de realización en figuras. En este caso:

La figura 1 muestra una forma de realización de un dispositivo según la invención antes de la introducción de una unidad de penetración en el suelo.

La figura 2 muestra una forma de realización del dispositivo según la invención de acuerdo con la figura 1 con la unidad de penetración introducida en el suelo.

La figura 3 muestra un diagrama de bloques de un circuito de control del dispositivo según la invención.

En las figuras, si no se indica otra cosa, los mismos signos de referencia designan las mismas piezas con el mismo significado.

Las figuras 1 y 2 muestran un dispositivo según la invención para la introducción de una substancia extraña en el suelo, especialmente para la producción de columnas de material en el suelo, o para la compactación del suelo. El dispositivo presenta una unidad de penetración 22, que está dispuesta por medio de una pieza de unión 14 en un brazo saliente, que presenta tres miembros de soporte 2, 3, 4, de un aparato de construcción desplazable. Los brazos de soporte 2, 3, 4 están unidos entre sí de forma articulada y son móviles en cada caso por medio de cilindros de ajuste hidráulicos 17, 18, 19 alrededor de las articulaciones. Otra articulación 16 está prevista entre el miembro de soporte 4 más adelantado y la pieza de unión 14, siendo móvil la pieza de unión 14 por medio de otro cilindro hidráulico 20 con respecto al miembro de soporte 4 más adelantado.

Para la producción de columnas de material o bien para la compactación del suelo se introduce la unidad de penetración en el suelo, como se representa en la figura 2. En este caso, es imprescindible que la unidad de penetración 22 se mueva tanto durante la introducción en el suelo como también durante la extracción siguiente sólo linealmente en su dirección longitudinal para obtener, por una parte, una columna de material recta y para reducir al mínimo, por otra parte, las fuerzas transversales, que se producirían entre la unidad de penetración 22 y la pared de la abertura, si la unidad de penetración 22 fuese sometida a una carga de flexión en virtud de un movimiento no lineal. Estas fuerzas transversales conducirían especialmente a fuerzas transversales entre la unidad de penetración 22 y la pieza de unión 14 o bien entre la pieza de unión 14 y el brazo saliente 2, 3, 4 y podrían provocar allí daños.

Para la realización de un movimiento lineal de la unidad de penetración 22, está prevista una unidad de control que activa los cilindros de ajuste hidráulicos 17, 18, 19, 20, que sincroniza los recorridos de carrera de los cilindros de ajuste 17, 18, 19, 20 entre sí durante la subida y bajada del dispositivo de penetración 22, de tal manera que el dispositivo de penetración 22 mantiene un ángulo predeterminado con respecto a la vertical o a la superficie del suelo y no está sometido a ningún movimiento horizontal. De esta manera, se garantiza que se reduzca al mínimo una fricción entre el dispositivo de penetración 22 tanto durante la introducción en el suelo como también durante la extracción desde el mismo y que el dispositivo de penetración 22 no sea sometido tampoco a ninguna carga de flexión. Durante la subida y bajada de la unidad de penetración 22 se ajusta a través del cilindro de ajuste 20 por medio de la articulación 16 el ángulo de la pieza de unión 14 con respecto al miembro de soporte delantero 4, de tal forma que la unidad de penetración mantiene un ángulo predeterminado con respecto a la vertical o a la horizontal. Los miembros de soporte 2, 3, 4 son ajustados a través de los cilindros de ajuste 17, 18, 19 de tal forma que el punto de aplicación de la unidad de penetración 22 en el suelo permanece inalterado durante la subida y bajada.

El dispositivo de penetración 22 presenta en un extremo superior un embudo de carga para el llenado del material a introducir en el suelo. El material llega a través de un primer cierre 6 a una cámara de esclusa 15 y desde allí a través de un segundo cierre 7 por medio de un tubo de transporte de material 10 a la zona de aplicación del material en la punta del dispositivo de penetración 22. En la zona inferior del dispositivo de penetración se encuentra un vibrador de profundidad 12 con una punta de vibrador 13, en la que desemboca el tubo de transporte de material 12 para la salida de material. El material sacado es compactado por medio del vibrador de profundidad 12, siendo elevada la unidad de penetración 22 a medida que aumenta la cesión de material en la abertura a través del brazo saliente 2, 3, 4 y es dejada allí una columna de material compactado. La alineación de la columna de material corresponde a la alineación de la unidad de penetración 22 introducida en el fondo. Además de las columnas verticales se pueden generar por medio del dispositivo según la invención columnas bajo un ángulo casi discrecional con respecto a la superficie del suelo.

Entre el vibrador de profundidad 12 y la cámara de esclusa 15 está dispuesto un tubo de prolongación 9, que con preferencia es variable en su longitud. La distribución de la longitud se realiza, por ejemplo, por medio de un mecanismo telescópico. La unidad de penetración 22 no debe exceder, durante la introducción en el suelo, una longitud máxima, que está predeterminada a través de la longitud del brazo saliente 2, 3, 4, para posibilitar una introducción vertical en el suelo. La forma de realización descrita posibilita recortar el tubo de prolongación 8 para posibilitar una introducción en el suelo y prolongar el tubo de prolongación 8 entonces a medida que aumenta la profundidad de trabajo.

Con preferencia, al menos uno de los miembros de soporte 2, 3, 4 es variable en su longitud, lo que posibilita el empleo de una unidad de penetración 22 más larga y, por lo tanto, la penetración a profundidades mayores.

Para la supervisión de la introducción y de la extracción de la unidad de penetración 22 en o bien desde el suelo, está previsto un sensor de inclinación en la unidad de vibración 13, que detecta la inclinación de la unidad de penetración 22 con respecto a la horizontal o a la vertical y que acondiciona una señal de sensor, que se puede alimentar a la unidad de control del brazo saliente articulado 2, 3, 4. Si se desvía la inclinación de la unidad de penetración desde una inclinación predeterminada, entonces es seguido el brazo saliente articulado 2, 3, 4, para mantener la inclinación predeterminada.

La pieza de unión 14 entre la unidad de penetración 22 y el brazo saliente articulado 2, 3, 4 está con preferencia amortiguado en la vibración, y presenta al menos un registrador de fuerza para la detección de fuerzas de torsión y/o de fuerzas transversales en la unión entre la pieza de unión 14 y el brazo saliente articulado 2, 3, 4. Si se desvía la unidad de penetración 22 durante la introducción en el suelo desde la dirección predeterminada, entonces es seguido el brazo saliente articulado 22 en una dirección perpendicular a la dirección de introducción hasta que está ajustada la dirección de introducción deseada. En este caso, la unidad de penetración 22 está sometida a una carga de flexión, que provoca en la pieza de unión 14 fuerzas de torsión o fuerzas transversales que actúan perpendicularmente a la superficie de unión de la pieza de unión 14 y de la unidad de penetración 22. Estas fuerzas, que pueden conducir a un daño de la unión o también del brazo saliente articulado 2, 3, 4 son detectadas por medio de sensores de fuerzas. Las señales de los sensores acondicionadas a través de los sensores de fuerzas son alimentadas a la unidad de control del brazo saliente articulado 2, 3, 4, siendo tenidas en cuenta las señales de los sensores durante el movimiento del brazo saliente articulado 2, 3, 4 y siendo seguido el brazo saliente articulado 2, 3, 4 para la corrección de la dirección de penetración hasta que las fuerzas producidas se encuentran por debajo de un valor máximo admisible. Si las fuerzas de apriete producidas exceden el valor admisible, entonces se interrumpe el proceso de penetración. La desviación de la unidad de penetración 22 con respecto a la línea ideal puede resultar a partir de un obstáculo que se encuentra en el suelo, que hace necesario un nuevo proceso de penetración entonces en un lugar adyacente.

Además de una supervisión de las fuerzas que se producen durante la corrección de la dirección del brazo saliente 2, 3, 4 se pueden utilizar las señales de los sensores generadas a través de los sensores de fuerza también para desviar las fuerzas transversales en una dirección perpendicular a la dirección deseada del movimiento de la unidad de penetración 22 hasta que las fuerzas transversales no alcanzan un valor predeterminado. A través de la evitación de fuerzas transversales demasiado grandes debe impedirse un deterioro de la unión entre los brazos salientes 2, 3, 4 y la unidad de penetración 22, especialmente en la zona de la articulación, a través de la cual se transmite la fuerza desde la pieza de unión 14 sobre el saliente 22. Las fuerzas transversales se pueden producir, por ejemplo, a través de obstáculos en el fondo, que impiden que la unidad de penetración 22 sea introducida a lo largo de una línea ideal deseada.

Para la detección óptica de las fuerzas, están dispuestos varios sensores de fuerza en forma circular alrededor de la unidad de penetración 22 en la zona de la pieza de unión 14.

La figura 3 muestra a modo de ejemplo un diagrama de bloques para la ilustración de la activación del brazo articulado 2, 3, 4 para la introducción de la unidad de penetración 22 en el suelo y para la extracción desde el suelo, después de que la unidad de penetración 22 ha sido colocada sobre el lugar de introducción deseado. Una unidad de control 30 actúa para el movimiento del brazo saliente articulado 2, 3, 4 sobre los cilindros de ajuste hidráulicos 17, 18, 19, 20. La activación de los cilindros 17, 18, 19, 20 se realiza de acuerdo con una señal de control 34, que es puesta a disposición por una unidad de activación 32 y que señaliza si debe realizarse un movimiento ascendente o un movimiento descendente o ningún movimiento de la unidad de penetración 22. La unidad de activación 32 puede ser en este caso una palanca de activación habitual en las excavadoras. Teniendo en cuenta la posición momentánea de los cilindros de ajuste 17, 18, 19, 20, éstos son activados de una manera dependiente entre sí, de tal forma que la unidad de penetración 22 es desplazada linealmente en su dirección longitudinal. Un ángulo, bajo el que la unidad de penetración 22 debe penetrar en el suelo, es tenido en cuenta durante la activación de los cilindros de ajuste 17, 18, 19, 20. En el ejemplo de realización representado se tiene en cuenta, además de la señal de activación 34, las señales de detección 38 de un sensor de inclinación 36 que está dispuesto en la unidad de vibración 13 y una señal de detección 42 de al menos un registrador de fuerza 40 que está dispuesto en la zona de la pieza de unión 14. Si la señal de detección 38 del sensor indica que la unidad de penetración 22 se desvía de la dirección de introducción predeterminada, entonces se activan los cilindros de ajuste 17, 18, 19, 20 de tal forma que el brazo saliente articulado 2, 3, 4 es seguido perpendicularmente a la dirección de penetración. En este caso, se supervisan las fuerzas que aparecen entre la pieza de unión 14 y la unidad de penetración 22 y se interrumpe el proceso de introducción o bien otro movimiento de los cilindros de ajuste, cuando la señal del sensor 42 señaliza fuerzas demasiado grandes.

El control o bien la regulación del movimiento del brazo saliente articulado 2, 3, 4, en función de las fuerzas de apriete durante la regulación posterior de la dirección de penetración es importante también para impedir que el tubo de prolongación 8 sea solicitado sobre su resistencia a la flexión.

El dispositivo según la invención posibilita un modo de proceder racional y de coste favorable en comparación con los dispositivos conocidos hasta ahora durante la introducción de substancias extrañas en el suelo o para la compactación del suelo. La utilización de una excavadora hidráulica 1 desplazable, en cuyos salientes 2, 3, 4 está montada la unidad de penetración 22, posibilita de una manera racional la realización de procesos de trabajo consecutivos en diferentes lugares. Si la excavadora hidráulica 1 está equipada con una corona giratoria y el brazo saliente es giratorio lateralmente, por ejemplo, a través de un cojinete articulado de bolas, entonces se pueden introducir columnas de material en lugares adyacentes en el suelo, sin que deba desplazarse la excavadora 1. El brazo saliente rígido 2, 3, 4 impide, además, un movimiento pendular de la unidad de penetración 22 durante la introducción en el suelo.

Lista de signos de referencia

1

Aparato de construcción desplazable

2

Miembro inferior de la instalación de soporte del brazo saliente

3

Miembro central de la instalación de soporte del brazo saliente

4

Miembro superior de la instalación de soporte del brazo saliente

6

Cierre superior

7

Cierre inferior

8

Tubo de prolongación

10

Tubo de transporte de material

12

Aparato de trabajo (vibrador de profundidad)

13

Punta el vibrador (salida del material)

14

Pieza de unión

15

Cámara de esclusa

16

Articulación

17

Cilindro inferior de ajuste

18

Cilindro central de ajuste

19

Cilindro superior de ajuste

20

Cilindro de ajuste para la articulación

22

Unidad de penetración

30

Instalación de control

32

Elemento de activación

34

Señal de control

36

Sensor de inclinación

38

Señal del sensor

40

Registrador de fuerza

42

Señal del sensor

Claims (11)

1. Dispositivo para la introducción de substancias extrañas en el suelo y/o para la compactación del suelo con una unidad de penetración (22), que presenta un vibrador de profundidad, que está acoplada de forma articulada en un brazo saliente articulado (2, 3, 4) por medio de una pieza de unión (14), siendo móvil la pieza de unión por medio de un cilindro hidráulico (20) frente al miembro de soporte (4) más adelantado del brazo saliente articulado, y con una instalación de control (30), por medio de la cual el brazo saliente articulado (2, 3, 4) y la pieza de unión (14) se pueden activar de tal manera que la unidad de penetración (22) es desplazable en una dirección predeterminada linealmente en su dirección longitudinal.

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque la unidad de penetración (12) presenta al menos un sensor de inclinación (36), pudiendo alimentarse una señal de detección (38) del sensor de inclinación (36) a la unidad de control (30) del brazo saliente articulado (2, 3, 4).

3. Dispositivo según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la unidad de penetración (22) está acoplada a través de una pieza de unión (14) en el brazo saliente articulado (2, 3, 4) y porque en la zona de la pieza de unión (14) está dispuesto al menos un sensor de fuerza (40) para la detección de fuerzas transversales y/o de fuerzas de torsión entre la pieza de unión (14) y la unidad de penetración (22), pudiendo alimentarse una señal de detección (42) del sensor de fuerza (40) a la instalación de control (30) del brazo saliente articulado (2, 3, 4).

4. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el brazo articulado (2, 3, 4) presenta una pluralidad de articulaciones.

5. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque una pieza de unión elástica está dispuesta entre la pieza de unión (14) y la unidad de penetración (22) y/o entre la pieza de unión (14) y el brazo saliente articulado (2, 3, 4).

6. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la unidad de penetración (22) presenta un tubo de prolongación (8) que es variable en su longitud, con preferencia de forma telescópica.

7. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el brazo saliente
articulado (2, 3, 4) es parte de un aparato de movimiento de tierras (1) desplazable, que presenta un caro superior desplazable o corona giratoria.

8. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el brazo saliente articulado (2, 3, 4) presenta una pluralidad de miembros (2, 3, 4), al menos uno de los cuales es variable en la longitud por medio de un mecanismo telescópico.

9. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la unidad de penetración (22) presenta una alimentación de material con un dispositivo de transporte de manguera o un dispositivo de cinta transportadora.

10. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque al menos dos unidades de penetración están acopladas con preferencia en disposición triangular, en forma de estrella o cuadrada a través de la pieza de unión (14) en el brazo saliente articulado (2, 3, 4).

11. Procedimiento para la producción de una columna de material en el suelo utilizando un aparato de movimiento de tierras con un brazo saliente articulado (2, 3, 4) y con una unidad de penetración (22) acoplada de forma articulada en un miembro de soporte delantero (4) del brazo saliente articulado (2, 3, 4) por medio de una pieza de unión (14) y que presenta un vibrador de profundidad (12), que comprende las siguientes etapas del procedimiento:

-

introducción de la instalación de penetración (22), retenida por medio del brazo saliente articulado, en una dirección lineal con respecto a una dirección longitudinal de la unidad de penetración (22) en el suelo,

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descarga de material en el suelo a través de un tubo de transporte de material (12) que está dispuesto en la unidad de penetración (22), y

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compactación del material descargado a través del vibrador de profundidad (12), y

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elevación de la unidad de penetración (22) a través el brazo saliente articulado (2, 3, 4) en la dirección lineal a la dirección longitudinal de la unidad de penetración (22) a medida que aumenta la deposición de material en el suelo.