ITTO20100507A1 - Dispositivo e metodo di perforazione a costipamento di terreno. - Google Patents

Description

Dispositivo e metodo di perforazione a costipamento di terreno

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L’invenzione ha per oggetto un dispositivo ed un metodo di perforazione per l'esecuzione di pali da fondazione con tecnologia a costipamento di terreno che permette l'utilizzo di tubi di rivestimento per la perforazione in terreni inquinati.

Una problematica sempre più diffusa consiste nel realizzare pali da fondazione in terreni inquinati, generalmente in prossimità di zone del territorio a uso industriale.

La tecnologia di perforazione a costipamento, nota anche come “displacement†, à ̈ particolarmente utilizzata in presenza di terreni inquinati perché permette di ridurre al minimo il materiale di risulta, cioà ̈ il materiale che fuoriesce dallo scavo necessario alla realizzazione del palo. Le opere vengono così realizzate nel massimo rispetto dell’ambiente e permettono un consistente abbattimento dei costi, grazie al fatto di non dover smaltire grandi quantità di terreno inquinato che richiede necessariamente trattamenti speciali e molto costosi.

Secondo lo stato dell’arte attuale si conoscono vari dispositivi di perforazione a costipamento.

Il brevetto EP-0228138 descrive un dispositivo di perforazione che realizza un costipamento del terreno in direzione radiale rispetto all’asse di perforazione per mezzo di un fusto conico dotato inferiormente di un’elica allungata che si estende fino alla punta.

Il brevetto EP-0664373 descrive invece un dispositivo di perforazione dotato di un rullo sagomato a fuso, montato folle su un asse inclinato rispetto alle aste della batteria di perforazione, che grazie alla rotazione delle aste rotola sulla superficie dello scavo costipando il terreno.

Sempre più frequentemente à ̈ necessario realizzare dette perforazioni in presenza di falde acquifere che non possono essere messe in comunicazione (ad esempio quando solo quella superficiale à ̈ inquinata). Altre volte invece può succedere di perforare in zone di terreno particolarmente instabile (terreni di copertura) in cui si incontrano problemi di stabilizzazione delle pareti del foro in seguito al passaggio dell’utensile. Risulta quindi necessario realizzare dette perforazioni con l’ausilio di un tubo di rivestimento che impedisca il collasso dello scavo ma che soprattutto impedisca il riflusso/rimescolamento di acque provenienti da falde acquifere adiacenti. Ciò comporta che le zone di terreno già interessate dalla perforazione rimangano totalmente isolate dalla zona in cui sta avendo luogo lo scavo, che generalmente à ̈ nella zona d’estremità del dispositivo di perforazione.

E’ inoltre necessario che detto tubo di rivestimento possa essere svincolato dall’utensile a costipamento in qualsiasi momento della perforazione. In alcune situazioni, infatti, à ̈ richiesta l’esecuzione di pali a partire da una quota inferiore rispetto al piano di campagna. Senza poter lasciare nel foro il tubo di rivestimento a seguito della perforazione sarebbe necessario gettare con calcestruzzo l’intera profondità raggiunta per poi demolire successivamente la parte in esubero. Questo comporterebbe uno spreco di tempi, risorse e materiale - sia da fornire che da smaltire -con conseguente aumento dei costi di produzione.

Inoltre, quando si à ̈ in presenza di terreni duri o si devono effettuare attraversamenti di strati particolarmente difficili, l’utensile a costipamento non riesce ad avanzare e deve quindi essere sostituito con un utensile di scavo a asportazione di materiale, ad esempio una trivella o un bucket. Per effettuare questa sostituzione si deve poter estrarre l’utensile dal foro lasciando il tubo di rivestimento alla quota raggiunta.

In alcune situazioni la profondità richiesta dello scavo à ̈ superiore alla lunghezza necessaria per il tubo di rivestimento. In questi casi, una volta raggiunta la quota corrispondente alla lunghezza del tubo, l’utensile si deve poter disimpegnare dal tubo, lasciandolo in posizione, e proseguire nella perforazione. Nella fase di risalita/getto à ̈ richiesto che l’utensile possa riagganciare il tubo per poterlo estrarre dal foro.

Sono noti dispositivi di perforazione che permettono l’utilizzo di un tubo di rivestimento.

I brevetti EP-0235105 e EP-1402146 illustrano dispositivi di perforazione a percussione in cui una punta scavante, collegata ad una batteria di aste, generalmente abbinata ad un martello fondo foro, può trascinare con sé un tubo di rivestimento.

Questi dispositivi avanzano nel terreno per l’azione combinata della percussione e della rotazione. I detriti prodotti nella zona della punta devono essere evacuati perché altrimenti l’utensile non potrebbe avanzare e vengono trasportati in superficie, attraverso l’intercapedine tra il tubo di rivestimento e l’asta interna, per mezzo di un fluido di perforazione, generalmente acqua. Questo fluido viene portato fino alla punta di perforazione attraverso una canalizzazione interna all’utensile.

Entrambi i dispositivi citati sono dotati di un mezzo di taglio posizionato sopra alla punta scavante che realizza un foro di diametro sufficiente a far avanzare il tubo di rivestimento nel terreno. Per poter sfilare la batteria di aste e la punta scavante dal tubo di rivestimento, l’elemento allargatore deve poter assumere una configurazione in cui il suo ingombro massimo à ̈ minore del diametro interno del tubo. Per questo motivo la sua forma à ̈ di tipo eccentrica, in modo che possa assumere due posizioni principali: quella di lavoro, corrispondente al diametro massimo, e quella di chiusura, corrispondente al diametro minimo.

In fase di lavoro, detta testa di scavo ha quindi la funzione di allargare il foro che à ̈ stato creato dalla punta di perforazione che lo precede. Questo allargamento viene realizzato con una rimozione di materiale, che viene asportato/staccato dalle pareti dello scavo per mezzo di accessori scavanti/disgreganti. Questi mezzi sono solitamente dei denti o dei bit. I primi scavano letteralmente il terreno, mentre i secondi lo disgregano grazie alla elevata pressione che si genera nel contatto tra di esso ed il bit.

In ogni caso, quando si effettua una perforazione per asportazione di materiale, accade che il foro realizzato risulti di diametro maggiore rispetto a quello dell’utensile che ha perforato. Lo scavo e la successiva asportazione del terreno producono un allentamento di tutto il materiale circostante al foro e, grazie anche all’azione del fluido di perforazione iniettato dal condotto centrale, creano una disgregazione tale da ottenere un foro scavato di dimensioni molto maggiori a quelle dell’utensile vero e proprio.

E’ evidente quindi che si genera una intercapedine tra il tubo di rivestimento e le pareti dello scavo realizzato dall’elemento alesatore. Di conseguenza risulta impossibile separare le zone alte della batteria da quelle di scavo. Durante l’attraversamento di una falda l’acqua avrebbe accesso a tutti gli altri strati di terreno, superiori e inferiori ad essa, che interessano la perforazione. Lo stesso fluido di perforazione può agire da mezzo contaminante. Questo tipo di dispositivi non à ̈ quindi utilizzabile in terreni inquinati.

Inoltre il settore di applicazione dei precedenti brevetti costituenti l’arte nota à ̈ quello della perforazione con martello fondo foro che implica lo scavo in terreni particolarmente duri e rocciosi e quindi generalmente stabili. La presenza del tubo à ̈ unicamente riservata ai primi metri di scavo in cui à ̈ generalmente presente quello che viene chiamato in gergo “terreno di copertura†, caratterizzato da una matrice incoerente che tende a chiudersi sul foro stesso.

Quando questa matrice viene oltrepassata, lo scavo raggiunge terreni rocciosi e la punta deve essere adeguatamente dimensionata per scavare un foro molto più grande del tubo, in modo che esso possa intestarsi nello strato roccioso senza incagli.

Scopo della presente invenzione à ̈ di realizzare un dispositivo di perforazione a costipamento di terreno per la realizzazione di pali da fondazione che risolva i problemi esposti precedentemente.

Per raggiungere questi ed ulteriori scopi che meglio saranno compresi in seguito l’invenzione propone di realizzare un dispositivo di perforazione per la costruzione di pali con tecnologia a costipamento di terreno secondo la rivendicazione 1 ed un metodo per l’esecuzione di detta perforazione secondo la rivendicazione 9.

Sarà ora descritta l’attrezzatura secondo l’invenzione in tre forme realizzative comunque non limitative, facendo riferimento ai disegni allegati in cui:

la Fig.1, à ̈ la sezione longitudinale di una prima forma di realizzazione del dispositivo secondo l’invenzione con il rullo costipatore in condizione aperta;

la Fig.2, Ã ̈ la sezione trasversale del dispositivo di fig.1 secondo il piano B-B;

la Fig.3, Ã ̈ la sezione trasversale del dispositivo di fig.1 secondo il piano C-C;

la Fig.4, Ã ̈ la vista tridimensionale del sistema di aggancio del tubo di rivestimento del dispositivo in condizione di aggancio;

la Fig.5, à ̈ la sezione longitudinale del dispositivo secondo l’invenzione come in fig.1 ma con il rullo costipatore in condizione chiusa;

la Fig.6, Ã ̈ la sezione trasversale del dispositivo di fig.5 secondo il piano D-D;

la Fig.7, Ã ̈ la sezione trasversale del dispositivo di fig.5 secondo il piano E-E;

la Fig.8, Ã ̈ la vista tridimensionale del sistema di aggancio del tubo di rivestimento del dispositivo in condizione di sgancio;

la Fig.9, à ̈ la sezione longitudinale in una seconda forma di realizzazione del dispositivo secondo l’invenzione con il rullo costipatore in condizione aperta;

la Fig.10, Ã ̈ la sezione trasversale del dispositivo di fig.9 secondo il piano F-F;

la Fig.11, à ̈ la sezione longitudinale del dispositivo secondo l’invenzione come in fig. 9 ma con rullo costipatore in condizione chiusa;

la Fig.12, Ã ̈ la sezione trasversale del dispositivo di fig. 9 secondo il piano G-G;

la Fig.13, Ã ̈ la sezione longitudinale del dispositivo di fig. 9 con la batteria di aste, il dispositivo di costipamento e il rullo costipatore che si sfilano, risalendo, dal tubo di rivestimento;

la Fig.14, Ã ̈ la vista laterale del dispositivo di fig. 9 che illustra i diametri di scavo delle varie parti;

la Fig.15, Ã ̈ la vista laterale di una terza forma di realizzazione semplificata del dispositivo;

la Fig.16, illustra a sinistra la vista laterale del dispositivo di fig.15 con il tubo completamente infisso nel terreno ed a destra la vista laterale del dispositivo di fig.15 con il dispositivo di perforazione in avanzamento rispetto al tubo di rivestimento;

Con riferimento alla prima forma realizzativa illustrata nelle figure 1-8 il dispositivo di perforazione 1 à ̈ costituito da una punta costipante 1A rigidamente collegata ad un supporto principale 2 che contiene alla sua sommità un elemento tronco-conico rovesciato 2a che, a sua volta, à ̈ collegato ad un albero 3 che costituisce la connessione alla parte terminale di una batteria di aste (non rappresentata).

Detta batteria di aste à ̈ movimentata da una macchina perforatrice, la quale le imprime un movimento in direzione verticale (tiro, spinta) ed una rotazione (coppia). Il dispositivo à ̈ inoltre dotato di un rullo costipatore 9 dedicato all’allargamento del foro nel terreno permettendo l’avanzamento del tubo di rivestimento 14. E’ dotato inoltre di un sistema di bloccaggio 12,13,14 (Figg. 4 e 8) atto al trascinamento del tubo di rivestimento 14 all’interno del foro nel terreno od al suo sganciamento dall’utensile 1.

Il collegamento tra supporto principale 2 e albero 3 non à ̈ rigido. Essi possono compiere una rotazione reciproca di entità limitata, definita da due posizioni limite, costituite dall’interferenza del risalto 5, solidale al supporto principale 2, con i due riscontri 6, solidali all’albero 3.

Il supporto principale 2 dispone di guide prismatiche in cui degli spintori 7 sono forzati a scorrere radialmente. Detti spintori 7 sono inoltre a contatto con l’albero 3, precisamente nella zona dal profilo eccentrico 4. Durante detta rotazione reciproca il supporto principale 2 trascina con se gli spintori 7. Essi, sotto la spinta del profilo eccentrico che funge da camma, compiono un movimento in senso radiale. Gli spintori 7 sono dotati di rulli 8 che sono a diretto contatto con il rullo costipatore 9. Spostandosi radialmente i due rulli 8 costringono il rullo costipatore 9 a spostarsi da una posizione coassiale alla batteria ad una posizione disassata. Il rullo costipatore 9 à ̈ montato in maniera folle sui rulli 8 in modo da mantenere contenuti gli attriti e di realizzare il costipamento del terreno minimizzando le richieste di coppia alla macchina operatrice.

In dettaglio, con riferimento alle figure 1-4, durante la fase di discesa e costipamento la macchina perforatrice imprime alla batteria di aste una rotazione in senso orario. La punta di costipamento 1a avanza nel terreno, creando un foro di diametro pari a quello massimo della punta.

Grazie alla rotazione, una volta che il risalto 5 à ̈ entrato in contatto con uno dei due riscontri 6, l’albero 3 trascina in rotazione il supporto principale 2. I rulli 8 agiscono sulla parte interna del rullo costipatore 9, mantenendolo in una posizione in cui il suo asse AT risulta disallineato rispetto all'asse AU dell'utensile 1. La rotazione oraria delle aste impone quindi al rullo costipatore 9 di disporsi e/o mantenersi in configurazione eccentrica.

L’asse AT del rullo costipatore 9, che à ̈ definito dalla posizione degli spintori 7, à ̈ costretto a ruotare assieme a tutto l’utensile costipatore 1, sotto l’azione della batteria di aste, attorno all’asse AU. Durante questo movimento il rullo costipatore 9 entra in contatto, sulla sua parte esterna, con il terreno circostante. L’attrito che si genera fa si che il rullo costipatore che inizi a girare, rotolando sui rulli 8, attorno al proprio asse AT.

In definitiva il rullo costipatore 9 compie un movimento che à ̈ la composizione dei due movimenti precedenti, cioà ̈ di rotolamento sulle pareti del foro 18. Questo movimento genera una più bassa componente di attrito che farà richiedere all’attrezzatura di perforazione una minor coppia per avanzare durante il costipamento.

Contemporaneamente, il tubo di rivestimento 14 viene trascinato dal supporto principale 2 tramite un incastro realizzato dal contatto tra i risalti 12 che entrano in collegamento con i relativi innesti 13 del tubo di rivestimento 14 (vedi Fig. 4).

Il rullo costipatore 9, che si trova nella sua configurazione di lavoro/aperta, rotola e spinge/comprime il terreno forzando il foro 18 ad assumere un diametro che à ̈ quello di rotolamento. Come si può vedere nella figura 3, questo diametro di rotolamento à ̈ esattamente uguale a quello esterno del tubo di rivestimento 14. In questo modo si genera un foro che ha le dimensioni esatte del tubo di rivestimento 14.

A differenza dei denti e dei bit, il rullo costipatore non asporta il terreno. Le pareti dello scavo assumono un aspetto liscio e uniforme che gli permette di aderire con precisione al tubo di rivestimento.

Il terreno viene costipato e costretto dal rullo costipatore ad assumere un certo diametro e una volta che la parte alesante/stabilizzante dell’utensile à ̈ passata esso presenta sempre un fenomeno di rilassamento. Il terreno tende cioà ̈ a tornare “elasticamente†ad una configurazione meno compressa e le pareti dello scavo si stringono contro il tubo. Questo fenomeno, tipico unicamente dei terreni spiazzabili/costipabili (e non di quelli per cui si utilizzano le altre tecniche di perforazione), aiuta ulteriormente l’adesione del terreno alla superficie esterna del tubo di rivestimento. In questo modo non rimangono spazi vuoti tra foro e tubo. Non si vengono quindi a creare dei possibili passaggi per l’acqua che tenderebbe a risalire lungo lo scavo.

In senso assiale il rullo costipatore 9 à ̈ mantenuto in posizione dal riscontro di zone dedicate 10 che entrano in contatto con rispettive gole 11 ricavate nel supporto principale 2. Queste zone di contatto sono dotate inoltre di opportune tenute 2b che evitano il riflusso di liquido all’interno del tubo di rivestimento.

Con riferimento alle figg. 5-8: viene rappresentato l'utensile 1 nella configurazione di diametro minimo. Partendo dalla configurazione illustrata precedentemente, la batteria di aste viene fatta ruotare in senso antiorario. Il terreno circostante, grazie all’attrito, tende a trattenere il dispositivo costipante 1A. Avviene quindi una contro rotazione relativa tra l’albero 3 e il supporto principale 2 che à ̈ solidale al dispositivo costipante 1A. L’eccentrico 4 ritrae gli spintori 7 e permette al rullo costipatore 9 di riallinearsi all’asse AU, tornando ad occupare un diametro minimo che à ̈ minore del diametro interno del tubo di rivestimento 14. La rotazione antioraria delle aste impone quindi al rullo costipatore 9 di disporsi e/o mantenersi in configurazione di ingombro minimo, centrata e allineata con il dispositivo di perforazione 1. La stessa contro rotazione disimpegna il tubo di rivestimento 14 dal supporto principale 2 (vedi Fig.8).

Da questo punto in poi à ̈ possibile estrarre l’utensile 1 dal foro passando attraverso il tubo di rivestimento 14 che rimane in posizione nel terreno.

Essendo l’utensile 1 svincolato dal tubo di rivestimento 14, à ̈ possibile anche continuare la perforazione lasciando il tubo alla quota raggiunta. Nella successiva fase di risalita si potrà riagganciare il tubo e procedere alla sua estrazione, oppure lasciarlo in opera e sfilare l’utensile dal foro. Per completare la realizzazione dell’elemento di fondazione, durante la fase di risalita il foro viene riempito con un getto di calcestruzzo. Detto calcestruzzo viene pompato dall’interno della batteria di aste e lasciato fuoriuscire da una apertura posta sulla punta del dispositivo costipatore.

In tutti questi casi le operazioni di apertura/chiusura del rullo costipatore 9 e l’aggancio/sgancio del tubo di rivestimento 14 avvengono rispettivamente con rotazioni della batteria di aste, rispettivamente un senso orario e antiorario.

Nelle figg. 9-10 viene illustrata una seconda variante del dispositivo di perforazione. In questa versione il rullo costipatore realizza un allargamento del foro ad un diametro maggiore di quello del tubo di rivestimento (porzione D in figura 9). Questa versione viene utilizzata quando il terreno da perforare à ̈ caratterizzato da un forte rilassamento, una volta passato il dispositivo costipatore. In questo caso il terreno che tende a richiudere il foro eserciterebbe sul tubo di rivestimento una pressione molto elevata. Gli elevati attriti farebbero aumentare notevolmente la richiesta di coppia alla macchina operatrice per mettere in rotazione la batteria di aste, solidale al tubo di rivestimento.

E’ evidente che à ̈ possibile realizzare più versioni del rullo costipatore variandone il diametro in modo da adattare di volta in volta l’utensile di perforazione al tipo di terreno da costipare.

Nelle figg.11-12 lo stesso dispositivo di perforazione delle figg. 9-10 à ̈ illustrato in configurazione di diametro minimo, con rullo costipatore allineato all’asse di perforazione.

In figura 13 l'utensile 1 di fig. 9 Ã ̈ rappresentato all'interno del tubo di rivestimento 14 in una possibile fase di risalita in cui il tubo viene lasciato in opera, oppure viene recuperato in fasi successive.

In figura 14 l'utensile di perforazione 1 Ã ̈ rappresentato in avanzamento rispetto al tubo 14 di rivestimento per eseguire la perforazione ad una quota inferiore al tubo.

Nelle figg. 15 e 16 à ̈ illustrata una ulteriore variante del dispositivo, che può essere usata quando gli strati inquinati sono localizzati in prossimità della superficie.

Questa versione risulta notevolmente semplificata rispetto alle precedenti. Il dispositivo di costipamento realizza un foro di diametro identico o superiore a quello del tubo di rivestimento 14, senza l’ausilio di un rullo costipatore allargatore in quanto la funzione costipatrice sarà svolta dalla porzione cilindrica 9a avente diametro identico o poco maggiore di quello del tubo 14 . In questo modo la perforazione avviene in maniera tale che l’intera sezione trasversale del foro rimanga sempre occupata dal dispositivo costipatore. Non vi sono quindi quelle zone di spazio libero che si vengono a creare attorno al rullo costipatore delle precedenti versioni a causa della sua disposizione eccentrica. Questa versione garantisce quindi un grado di ermeticità massimo.

La prima asta 15 della batteria à ̈ dotata di alette 16 che, impegnandosi nei riscontri 17, trascinano il tubo di rivestimento 14 nel terreno, trasmettendogli tiro/spinta e coppia. Una volta che il tubo 14 à ̈ stato infisso totalmente nel terreno (vedi Fig. 16 a sinistra) si libera l’incastro tra prima asta e il tubo di rivestimento con una semplice contro rotazione della batteria. Si può quindi proseguire con la perforazione fino alla quota desiderata, lasciando fermo il tubo di rivestimento 14 (vedi Fig.16 a destra). I risalti 18 permettono di mantenere la batteria di aste centrata nel tubo di rivestimento uno volta che essi penetrino all’interno del tubo.

In fase di risalita, non potendo passare attraverso il tubo, questo verrà recuperato dalla batteria di aste ed estratto contestualmente ad essa. Il rischio di contaminazione viene annullato dal fatto che il foro viene riempito di calcestruzzo contemporaneamente all’estrazione del tubo.

Le operazioni di aggancio del tubo di rivestimento sono semplificate poiché la zona di incastro à ̈ prossima al piano campagna e quindi facilmente visibile dall’operatore.

Per contro, questo versione del dispositivo non permette di lasciare il tubo in opera e di sfilare solo l’utensile. Di conseguenza il tubo di rivestimento non può essere giuntabile e avrà una lunghezza fissata a inizio perforazione.

L’invenzione descritta permette di realizzare pali da fondazione con tecnologia a costipamento in abbinamento a un tubo di rivestimento. Può quindi essere utilizzata in presenza di falde acquifere, in terreni incoerenti e in terreni inquinati, aumentandone notevolmente la flessibilità di impiego e assicurando che i terreni sani non vengano contaminati dai terreni inquinati.

E’ possibile inoltre eseguire pali a costipamento a partire da una quota inferiore rispetto al piano campagna. Per fare ciò é sufficiente interrompere il getto di calcestruzzo nello scavo alla profondità desiderata, prima del piano campagna, sapendo che le pareti dello scavo non possono franare grazie alla presenza del tubo di rivestimento.

Lo stesso tubo di rivestimento non à ̈ dotato di elementi di scavo, ma à ̈ puramente trascinato alla profondità richiesta dalla batteria centrale di aste. Quindi può essere anche lasciato in opera come armatura del palo.

E’ resa possibile la perforazione in strati duri e difficili con la stessa batteria poiché le la sostituzione dell’utensile a costipamento con utensili ad asportazione di materiale à ̈ rapida.

Il rullo “folle†costipatore permette di realizzare il diametro massimo di scavo tramite un ricalcamento o “rullatura†del terreno. Questo fa si che non si generi uno strisciamento tra il terreno delle pareti dello scavo e il rullo costipatore, minimizzando quindi gli attriti. Questo riduce considerevolmente le richieste di potenza alla macchina operatrice, abbassandone i consumi e facilitando la perforazione, che può essere realizzata con macchine operatrici di stazza inferiore. Viene ridotta l’usura delle parti, allungando la vita dell’utensile e riducendo i costi di manutenzione.

Claims (13)

1. RIVENDICAZIONI 1) Dispositivo (1) di perforazione e costipamento di terreni costituito da una punta costipatrice (1A) rigidamente collegata ad un albero (3) che costituisce la connessione alla parte terminale di una batteria di aste movimentata da una macchina perforatrice, la quale le imprime movimenti in direzione verticale ed una rotazione intorno al proprio asse longitudinale; la batteria di aste essendo infilata in un tubo di rivestimento (14); caratterizzato dal fatto che tra la punta costipatrice (1A) ed il tubo (14) à ̈ interposto un elemento costipatore sostanzialmente cilindrico (9, 9a) atto a definire un diametro di costipamento del terreno che forma le pareti del foro realizzato dall’utensile (1) almeno uguale al diametro del tubo (14).
2. 2) Dispositivo secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che il tubo (14) à ̈ vincolato in modo svincolabile ad un supporto (2) su cui à ̈ calzato detto elemento costipatore (9), il quale à ̈ mobile sul supporto (2) tra una posizione chiusa in cui à ̈ concentrico all’albero (3) e può scorrere alternativamente internamente od in allontanamento in profondità dal tubo (14), quando questo à ̈ svincolato dal supporto (2), ed una posizione aperta in cui ruota eccentricamente intorno all’asse dell’albero (3) definendo una superficie circolare di costipamento delle pareti del foro realizzato dall’utensile (1) avente diametro almeno uguale al diametro del tubo (14).
3. 3) Dispositivo secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che l’elemento costipatore (9) definisce, in condizione operativa, una superficie circolare di costipamento delle pareti del foro realizzato dall’utensile (1) avente diametro superiore al diametro del tubo (4).
4. 4) Dispositivo secondo la rivendicazione 3 caratterizzato dal fatto che il diametro dell’elemento costipatore (9) à ̈ di entità variabile in funzione del tipo di terreno in cui il dispositivo opera.
5. 5) Dispositivo secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che l’elemento costipatore (9) à ̈ montato folle su rulli (8) di spintori (7) forzatamente scorrevoli in senso radiale su guide prismatiche del supporto (2); gli spintori (7) sono posti a contatto di una porzione a camma (4) dell’albero (3) che ne determina lo spostamento radiale in modo che l’asse (AT) di rotazione dell’elemento costipatore (9) sia alternativamente coincidente con quello (AU) dell’albero (3), nella suddetta condizione di riposo, e parallelo ma non coincidente con quello (AU) dell’albero (3) in detta condizione operativa.
6. 6) Dispositivo secondo la rivendicazione 5 caratterizzato dal fatto che il supporto (2) e l’albero (3) sono dotati rispettivamente di risalti (5) e riscontri (6) che consentono una rotazione reciproca limitata angolarmente di detti elementi (2 e 3) e che quando vengono a contatto rendono il supporto (2) solidale in rotazione con l’albero (3) attivando il gruppo camma (4) - spintori (7) – rulli (8) a posizionare l’elemento costipatore (9) eccentricamente rispetto all’asse dell’albero (3).
7. 7) Dispositivo secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che l’elemento costipatore (9a) à ̈ fisso rispetto alle altre parti costituenti l’utensile di costipamento (1) e ad esse coassiale, inserito al di sotto del tubo (14) ed ha diametro sostanzialmente uguale a quello del tubo stesso.
8. 8) Dispositivo secondo la rivendicazione 7 caratterizzato dal fatto che il tubo di rivestimento (14) à ̈ vincolato in modo svincolabile rotoidalmente al supporto (2) tramite incastri costituiti da risalti (12, 16) dell’uno che si accoppiano con relativi innesti (13, 17) dell’altro.
9. 9) Metodo di perforazione e costipamento di terreni impiegante un dispositivo secondo le precedenti rivendicazioni in cui il metodo à ̈ caratterizzato dalle seguenti fasi in successione: a) infissione dell’utensile costipatore (1) nel terreno con trascinamento del tubo di rivestimento (14) almeno per parte dello scavo; b) senza disimpegnare il tubo, estrazione della batteria di aste dal foro con contemporaneo pompaggio di calcestruzzo all’interno della batteria di aste stessa.
10. 10) Metodo secondo al rivendicazione 9 in cui la fase b) à ̈ sostituita dalla seguente fase: b1) disimpegno dell’utensile costipatore (1) dal tubo (14); b2) chiusura dell’elemento costipatore (9) in una condizione in cui à ̈ concentrico al tubo ed ha sezione con diametro inferiore a quello interno del tubo (14); b3) estrazione della batteria di aste lasciando il tubo in opera con contemporaneo pompaggio di calcestruzzo all’interno della batteria di aste stessa.
11. 11) Metodo secondo la rivendicazione 10 in cui la fase b2) à ̈ sostituita dalla seguente fase: b2.1) proseguire la perforazione con l’utensile costipatore (1) fino alla quota di progetto, lasciando il tubo (14) alla quota desiderata intermedia.
12. 12) Metodo secondo la rivendicazione 10 in cui le fasi b2) e b3) sono sostituite dalle seguenti fasi: b2.1) proseguire la perforazione con l’utensile costipatore (1) fino alla quota di progetto, lasciando il tubo (14) alla quota desiderata intermedia. b3.1) estrazione della batteria di aste con contemporaneo pompaggio di calcestruzzo all’interno della batteria di aste stessa fino alla quota di aggancio del tubo, rotazione dell’utensile costipatore (1) per agganciare il tubo, estrazione contemporanea dell’asta e del tubo con prosecuzione contemporanea del getto.
13. 13) Metodo secondo al rivendicazione 9 in cui nella fase b) la quota finale del getto di calcestruzzo si arresta prima del piano campagna.