PT1431463E - Tratamento do solo - Google Patents

Description

DESCRIÇÃO TRATAMENTO DO SOLO A presente invenção refere-se ao tratamento do solo e, em particular mas não de um modo exclusivo, à compactação do solo como seja o caso de terrenos industriais abandonados como preparação para uma construção. 0 documento SU-A-1 463 867 descreve um dispositivo de tratamento do solo no qual se baseia a passagem de abertura da reivindicação 1. A presente invenção proporciona um dispositivo de tratamento do solo, em que o dispositivo é pesado de modo a fazer o tratamento do solo deixando cair o dispositivo sobre o solo, em que o dispositivo apresenta uma pluralidade de pontas relativamente estreitas formadas nas projecções respectivas e que, durante o uso, possibilitam os primeiros pontos de contacto com o solo, em que as projecções trespassam essencialmente a superfície de um membro comum a partir do qual se projectam, alargando-se o dispositivo na direcçâo contrária a partir de cada uma das pontas até ao membro comum descrevendo um ângulo de aproximadamente igual ou superior a 45°. Cada ponta pode ter um formato essencialmente cónico ou piramidal. 0 membro comum pode ser uma placa, que pode ser quadrada, rectangular ou circular.

As projecções podem ter uma base com um formato quadrado ou hexagonal. 0 dispositivo pode compreender um corpo comum ao qual uma porção de trabalho pode ser presa de um modo libertável, pelo que a porção de trabalho pode ser substituída por uma porção 1 de trabalho alternativa. 0 dispositivo pode compreender pelo menos uma porção de trabalho que proporciona uma pluralidade de projecções que se destacam a partir de um membro comum. A secção proporciona ainda um processo de compactação do solo em que um dispositivo de tratamento do solo como o acima indicado é deixado cair sobre o solo. A compactação inicial do solo é preferencialmente consequida, e o alisamento é subsequentemente efectuado, usando um dispositivo de tratamento do solo como o acima definido, e o solo que se encontra a ser tratado é de seguida cilindrado. As depressões formadas pelas pontas são preferencialmente cheias antes de se efectuar a passagem do cilindro. A passagem de alisamento trata, de um modo preferencial, a totalidade da área do solo. A compactação inicial pode ser conseguida por intermédio de outro dispositivo pesado de tratamento do solo fazendo o tratamento do solo ao deixar cair o dispositivo sobre o solo, apresentando o dispositivo uma ponta relativamente estreita que possibilita, durante o uso, o ponto de contacto inicial com o solo, alargando-se o dispositivo à medida que se afasta da ponta. A ponta ou outro dispositivo podem ser aguçados. A ponta ou outro dispositivo pode ser a ponta de uma porção cónica ou em forma de cone truncado do dispositivo. 0 outro dispositivo pode alargar-se na direcção que se afasta do nariz, descrevendo um ângulo igual ou superior a 45°. A ponta ou outro dispositivo pode ser uma ponta substancialmente cónica e pode ter um ângulo de inclinação de essencialmente 45°. 0 outro dispositivo pode compreender um corpo essencialmente com a forma de um cone truncado, localizado acima da ponta durante o uso, e possuindo um ângulo de inclinação superior a 14°. 0 ângulo de inclinação do cone encontra-se preferencialmente compreendido entre 14 e 20°, sendo por exemplo de 17°. 2

Exemplos da presente invenção serão agora descritos de um modo mais detalhado, a titulo meramente exemplificativo, sendo feita referencia aos desenhos anexos nos quais: A Fig. 1 é uma vista esquemática em perspectiva de um dispositivo de tratamento do solo destinado a ser usado num processo de acordo com a presente invenção:

As Figs. de 2a a 2e são secções verticais esquemáticas através do solo, ilustrando a sequencia das operações quando o dispositivo da Fig. 1 é usado para a compactação do solo num processo de acordo com a presente invenção; A Fig. 3 é uma secção vertical esquemática através de uma coluna que vai ser mais tratada; A Fig. 4 mostra a coluna da Fig. 3 após o tratamento adicional; A Fig. 5 é uma secção vertical esquemática através de uma pilha formada através do uso do dispositivo da Fig. 1; A Fig. 6 é uma vista esquemática em perspectiva de um dispositivo alternativo de tratamento do solo; A Fig. 7 é uma secção vertical esquemática através da mediana do dispositivo da Fig. 6; A Fig. 8 é uma vista esquemática no plano do dispositivo da Fig. 6;

As Figs. 9a e 9b são, respectivamente, uma vista lateral e uma vista inferior de uma placa de alisamento de acordo com a presente invenção; 3

As Figs. 10a e 10b, e as Figs. 11a e 11b ilustram placas de alisamento alternativas e correspondem, por outro lado, com as Figs. 9a e 9b;

As Figs. 12, 13 e 14 são vistas laterais em elevação de um dispositivo, com porções de trabalho alternativas colocadas; A Fig. 15 é uma vista esquemática em perspectiva da porção de trabalho ilustrada na Fig. 14; A Fig. 16 é uma vista correspondente às Figs. de 12 a 14, ilustrando uma outra porção de trabalho alternativa durante o uso; A Fig. 17 é uma perspectiva esquemática de um aparelho simples destinado a ser usado com o aparelho da presente invenção;

As Figs. 18A e 18B ilustram de um modo esquemático uma versão alternativa nas condições de uso e de armazenamento, respectivamente; e

As Figs. 19A e 19B correspondem com as Figs. 18A e 18B e ilustram uma outra versão alternativa. A Fig. 1 ilustra um dispositivo 10 de tratamento do solo que é pesado, conforme descrito, de modo a fazer o tratamento do solo deixando o dispositivo correr sobre o solo. O dispositivo tem uma ponta 12 relativamente estreita que proporciona, durante o uso, a extremidade que estabelece o primeiro contacto com o solo. O dispositivo alarga-se afastando-se da ponta 12 ao longo de uma porção 14.

De um modo mais detalhado, o dispositivo 10 possui uma disposição 16 de gancho em forma de U por intermédio da qual 4 pode ser pendurado a partir de um cabo 18 de modo a permitir que o dispositivo 10 seja levantado por um guindaste e deixado de seguida cair sobre o solo. Por debaixo do gancho em forma de U encontra-se disposto um disco 20 relativamente largo, o qual se encontra disposto de um modo geralmente horizontal para formar o rebordo 22, uma porção 14 essencialmente com a forma de um cone truncado que fica mais estreita na direcção que vai do rebordo 22 para a ponta 12. Na ponta 12, uma extremidade 24 cria o ponto de primeiro contacto com o solo, e estará sempre na posição mais inferior do dispositivo devido à localização do gancho em forma de U 16.

Muito embora se encontre descrita como tendo uma forma de cone truncado, pode ver-se que a porção 14 é facetada. Pode, no entanto, ser escolhidos outros formatos. O disco 20 pode ser também feito com muitos formatos que não sejam em circulo e, em alguns casos, pode não necessitar de ser continuo em torno da periferia do dispositivo. Contudo é importante que a ponta 12 seja relativamente estreita em comparação com o resto do dispositivo. Isto irá fazer com que o dispositivo fique embutido no solo quando é deixado cair, conforme será descrito mais adiante. A separação da extremidade 24 abaixo do rebordo 22 é escolhida de modo a calibrar o dispositivo 10 configurando a profundidade máxima na qual o dispositivo pode ser embutido antes de o rebordo 22 se engatar com o solo e evitar que o dispositivo se introduza mais, ou que fique enterrado. O diâmetro do disco 20 pode ser aumentado tanto quanto possa ser considerado como desejável de modo a garantir que o dispositivo não fique enterrado, mas é importante que o comprimento 1 fique definido para calibrar o dispositivo de acordo com o descrito. 5

Um processo de compactação do solo usando o dispositivo da Fig. 1 será agora descrito de um modo mais detalhado, sendo feita referência às Figs. de 2a a 2e. A Fig. 2a ilustra o solo 30 após a preparação inicial (se necessária) efectuada com a presença de pilares 32 de pedra ou de outro material em particular. Os pilares 32 constituem um canal através do qual a agua pode sair do solo 30 ou através dos quais a agua pode ser expelida sob a influencia das forças de compactação. Os pilares podem ser inseridos vários dias antes de se dar inicio à compactação, de modo a permitir o escoamento da água, secando deste modo o solo entre os pilares. Em outros tipos de solo, em especial em solos argilosos, a agua pode permanecer no interior do solo até que se dê inicio à compressão, sendo depois forçada a entrar nos pilares 32 por acção da compactação. A presença de uma via de fuga para a água ajuda a evitar a ruptura dos materiais argilosos, libertando a pressão dos poros que se acumula no interior da argila como resultado da compactação. A natureza tixotrópica dos materiais argilosos por provocar a sua ruptura em camadas com a forma de placas sob o efeito da compactação, movendo-se estas camadas umas sobre as outras sem que ocorra qualquer compactação, mas revelou-se que se a agua consegue sair da argila, este tipo de ruptura tem menos possibilidades de vir a ocorrer. Quando o solo que se encontra a ser comprimido é de um tipo mais granuloso, como seja um solo arenoso, o teor de água tem menos possibilidades de vir a interferir com a compactação, situação em que pode não ser necessária a colocação de pilares 32 como etapa preliminar.

A fig. 2b indica o inicio da operação de compactação. O dispositivo 10 é deixado cair, provavelmente de um modo repetido e provavelmente por intermédio de um guindaste, sobre o solo entre os pilares adjacentes 32. Como a 6 extremidade 24 colide no solo 30, o dispositivo 10 irá enterrar-se no solo conforme se encontra indicado pelas linhas tracejadas da cercadura. O tipo cónico ou quase cónico do dispositivo, para alem de fazer com que o dispositivo se enterre, irá proporcionar forças de compactação geralmente nas direcções indicadas pelas separas 34 na Fig. 2b. O grande peso e a grande altura da queda, mas a pequena área (ponto) asseguram uma grande penetração das forças de compactação, mas não orifícios profundos. Em particular, o peso e o tamanho do dispositivo podem ser escolhidos de modo a fazerem com que o dispositivo ultrapasse facilmente o coeficiente de restituição do solo (uma medida da sua elasticidade) . Em particular, através do uso de um grande peso e de uma grande altura de queda, uma grande quantidade de energia é transmitida em cada queda, mas encontra-se concentrada numa pequena área, proporcionando deste modo uma compactação muito eficiente.

Inicialmente o solo pode ser mole e o dispositivo 10 pode enterrar-se de um modo profundo mas impedido de ficar enterrado por acção do rebordo 22.

Facilmente será compreendido pelos peritos na técnica que a extremidade aguçada do dispositivo 10 permite que o impacto com o solo dê origem a uma produção de poeira e de dejectos muito menos violenta do que no caso de um dispositivo de compactação de placa plana convencional, ou de uma bola de demolição, mesmo se a energia administrada for maior. A ponta aguçada evita a vibração da terra e é geralmente silenciosa. Contudo pode ser transmitida mais energia ao solo, sendo esta orientada pelo peso do dispositivo 10 e pela altura a partir da qual o mesmo é deixado cair, mas a energia é orientada mais em profundidade para o interior do solo, conforme se encontra indicado pelas setas 34. 7 A Fig. 2c indica a posição após o dispositivo 10 ter sido deixado cair e depois removido do solo 30. Foi formada uma depressão 30 e um arco 38 de terra compactada foi formada entre os pilares 32. O dispositivo 10 pode ser repetidamente deixado cair no interior da depressão 36, aumentando ainda mais a compactação do solo até que o operador considere que foi atingido um grau adequado de compactação. Nesta etapa, a avaliação será conseguida através da analise e da experiência, mas ao contrário da situação que se passa com um dispositivo de compactação de placa plana convencional, o operador é assistido pelo formato do dispositivo 10 e pela presença do rebordo 22. A profundidade que é penetrada pelo dispositivo 10 (e em especial a verificação de se o rebordo 22 alcança o solo ou não), o operador recebe uma indicação visual clara da forma como a compactação se encontra a progredir.

Nesta etapa, um teste informal pode ser efectuado deixando cair o dispositivo 10 de uma altura previamente determinada, transmitindo deste modo uma quantidade previamente determinada de energia ao solo que se encontra por debaixo. Através da calibragem adequada do dispositivo 10 por acção da escolha de peso, a altura e o comprimento 1 previamente determinados a partir do topo 24 até ao rebordo 22, o dispositivo 10 estará embutido no rebordo 22 se o grau de compactação se encontra no ou abaixo de um grau previamente determinado. Se esse grau previamente determinado e desejado de compactação tiver sido conseguido ou excedido, o rebordo 22 irá limitar-se a chegar ao solo, ou ficará próximo do solo. Deste modo, se o dispositivo 10 se enterrar com o rebordo 22 espaçado acima do solo 30 quando é deixado cair da altura previamente determinada, o operador pode estar confiante que o solo alcançou o grau de compactação desejado.

Contudo, é desejável que seja executado um teste mais formal após o solo ter sido acabado da forma indicada na Fig. 2d. De modo a alcançar este estado, a superfície do solo é em primeiro lugar perturbada acima de um nível 40 indicado na Fig. 2c, preferencialmente por intermédio de um cilindro, como seja um cilindro dentado, um cilindro de pés de carneiro ou um cilindro de borracha, ou para rebentar a superfície e permitir-lhe a sua ruptura permitindo o seu nivelamento, aterrando deste modo as depressões 36 e os topos dos pilares 32. Após esta cilindragem e aterragem é conseguida uma superfície nivelada 42. Um teste final do grau de compactação pode ser então feito deixando cair o dispositivo 10 a partir de uma altura h previamente determinada (Fig. 2e), que seria cuidadosamente medida nesta ocasião de modo a assegurar que a velocidade à qual o dispositivo 10 atinge o solo, e deste modo a energia transmitida pelo impacto, é previamente conhecida. O solo é identificado de um modo não ambíguo como sendo adequadamente compactada se o resultado for o deixar o dispositivo 10 enterrado no solo 30, mas com o rebordo 22 espaçado acima do solo.

Enquanto cada dispositivo 10 terá uma altura previamente determinada para o teste, como seja 4m, o mesmo poderá ser usado para a compactação a partir de qualquer altura, em especial de uma altura maior para se conseguir a compactação mais rapidamente, como seja uma altura de 7m.

Será facilmente notado que os dispositivos 10 podem ser calibrados de modo a medir diferentes graus de compactação quer simplesmente variando a altura h a partir da qual eles são deixados cair, ou fazendo variar o peso e/ ou o comprimento 1 do dispositivo 10. O grau de afunilamento na porção 14 pode ainda afectar a calibragem. Contudo, conforme foi já afirmado, quando o dispositivo se encontra calibrado ele proporciona uma oportunidade continuada para que o 9 operador vigie a compactação, enquanto a operação de compactação se encontra a decorrer, e permite então que o operador use o mesmo dispositivo, guindaste e pessoal de modo a que seja efectuado o teste de compactação no local de um modo fácil através de observação simples. Equipamento de teste delicado, conforme o que foi anteriormente proposto, e uma análise complexa dos resultados de teste, não são necessários. 0 peso do dispositivo será de preferência elevado, por exemplo de pelo menos 2 500 kg, e preferencialmente igual ou superior a 4 000 kg. (São possíveis dispositivos com um peso igual ou superior a 15 000 kg) . Num exemplo, as dimensões do dispositivo poderão ser aproximadamente as seguintes:

Diâmetro da ponta 12: entre 350 mm e 700 mm

Largura da porção 14 no rebordo 22: entre 75 mm e 1-5 m

Peso: entre 2 ^ tonelada e 15 tonelada

Altura da queda para compactação: entre 4 m e 15 m

Um dispositivo com estas dimensões deverá ser capaz de compactar o solo até se conseguir um grau de compactação capaz de suportar pelo menos 10 T/ m2, e de seguida será feito o teste para a compactação adequada. O dispositivo pode ser usado para transmitir uma energia de até 100 Tm ou mais, por cada uma das quedas. É possível que o rebordo 22 seja substituído por um marcador na superfície do dispositivo 10, de modo a que a analise da compactação possa ser feita de acordo com se a marca passa ou não abaixo do nível aquando do impacto. Enquanto essa disposição iria conseguir as mesmas vantagens de calibragem e de teste da invenção, o dispositivo não poderia deixar de se enterrar em solo mole quando a compactação tem início. 10 0 grande peso do dispositivo 10, quando usado para testes, permite melhor que as disposições garantam a consistência em posições disseminadas ao longo de uma grande área a ser tratada. O dispositivo 10 de tratamento do solo pode ser usado de outros modos, conforme ilustrado nas Figs. de 3 a 8. A Fig. 3 representa uma secção através de um pilar 50 similar aos pilares 32, mas a uma escala superior. O pilar foi formado criando um orifício vertical 52 no solo, e enchendo-o com material em partículas como sejam pedras. A finalidade do pilar 50 pode ser essencialmente o escoamento e a redução das pressões elevadas, conforme foi acima descrito. Contudo, o dispositivo 10 permite que o pilar 50 seja usado para ajudar a suportar um edifício a ser construído acima do solo. Se o dispositivo 10 for deixado cair sobre o pilar 50, conforme indicado na Fig. 3, será criado um vazio 40 na porção superior do pilar 50, se a altura de queda do dispositivo 10 for suficientemente alta. O vazio 54 é então cheio com cimento 56, conjuntamente com outros reforços ou com estruturas destinadas a suportar um edifício ou as suas fundações, conforme indicado na Fig. 4. Uma plataforma 58, como seja uma plataforma de cimento, pode ser então formada sobre o pilar 50, de modo a ser suportada pelo cimento 56 e pelo pilar 50.

Numa forma de realização alternativa ilustrada na Fig. 5, o solo 60 compactado (compactado através da técnica acima descrita ou de outro modo) pode ser perfurado no ponto 62 deixando cair o dispositivo 10 de modo a formar um vazio 64.

Como o solo 60 já foi compactado, seria habitualmente necessário deixar cair o dispositivo 10 de uma altura maior do que a altura de teste de modo a que fosse possível a obtenção de um vazio suficientemente grande 64. Após a formação do vazio 64, uma pilha 66 pode ser conduzida para 11 baixo através do vazio 64, entrando no solo subjacente. 0 vazio 64 pode ser preenchido com cimento, com betão, ou com pedras de modo a formar uma cabeça de cogumelo de formato aproximadamente cónico no topo da pilha composta formada do modo descrito. Se for então instalada uma laje de cimento sobre a pilha, esta cabeça de cogumelo ajuda a proteger a laje relativamente ao efeito das forças de cisalhamento. A cabeça de cogumelo formada com esta disposição e com a disposição ilustrada na Fig. 4 ajuda ainda a satisfazer os requisitos conjuntos de suporte da carga e de resistência do momento de encurvamento requeridos neste tipo de aplicação.

Nas disposições das Figs. 4 e 5, a cabeça de cogumelo pode ser formada de pedra ou de cimento. Na Fig. 5, a pilha pode ser impulsionada quando o cimento da cabeça de cogumelo se encontra ainda húmido. A Fig. 6 mostra um outro exemplo de um dispositivo de tratamento do solo pesado destinado a fazer o tratamento do solo ao deixar o dispositivo cair sobre o solo. O dispositivo 110 tem uma ponta 112 relativamente estreita que proporciona, durante o uso, a extremidade do primeiro contacto com o solo. O dispositivo alarga afastando-se da ponta 112, na direcção de uma porção 114 e de seguida para uma placa 116.

De um modo mais detalhado, o dispositivo tem uma disposição de manilha 118 por intermédio da qual pode ficar pendurado a partir de um cabo 120 de modo a permitir que o dispositivo 110 seja elevado por um guindaste e depois deixado cair sobre o solo. Abaixo da manilha 118, a placa 116 encontra-se disposta numa posição geralmente horizontal de modo a formar um rebordo 122 em torno de substancialmente a totalidade da periferia do dispositivo 110. Abaixo do rebordo 122, uma porção 114 com a forma geral de um cone truncado estreita a partir do rebordo 122 na direcção de uma linha 124 na qual a 12 porção 114 se encontra com a ponta 112. A ponta 112 tem a forma de uma extremidade cónica 126 que estreita até uma certo ponto em 128.

Quando o dispositivo 110 se encontra pendurado do cabo 120, a extremidade 128 estará na sua posição mais baixa do dispositivo 110 e fará então o seu primeiro impacto com o solo quando o dispositivo 110 é deixado cair. A extremidade 126 é um cone invertido que alarqa desde a extremidade 128 para a linha 124 com um ângulo de cone de aproximadamente 45°. (A expressão "ângulo de cone" é aqui usada para se referir ao ângulo entre o eixo central de um cone e a superfície do cone, na extremidade do cone). O ângulo de cone da extremidade 126 pode ser maior do que 45°, de facto o ângulo de cone pode ter até 90°, o que representa que o dispositivo 110 terá a sua superfície plana ao longo da linha 124. A porção 114 em forma de cone truncado tem, neste exemplo, um diâmetro de 1 m na linha 124 e alarga com um ângulo de cone de 14° ou superior até um diâmetro de base de 1,5 m na placa 116. É importante que o ângulo de cone da porção 114 em forma de cone truncado seja superior a 14° (o designado "ângulo de Morse"), por razões que se encontram explicadas mais abaixo. Numa disposição preferida, o ângulo de cone da porção 114 em forma de cone truncado pode ser de entre 14° e 20°, sendo de preferência de 17°. Com um ângulo de cone de 17°, a porção 114 irá alargar de um diâmetro de 1 m para um diâmetro de 1,5 m para uma altura de cone de cerca de 0,8 m.

No exemplo ilustrado, a placa 116 é quadrada, conforme pode ver-se na Fig. 3, com um comprimento lateral de aproximadamente 2 m. 13 0 dispositivo 110 destina-se a ser usado no processo de compactação do solo acima descrito em relação às Figs. de 2a a 5. O dispositivo é elevado pelo cabo 120 e é de seguida deixado cair sobre o solo. Quando a extremidade 126 colide com o solo, o dispositivo fica enterrado no solo. Contudo, deverá entender-se que como resultado do ângulo de cone gue é de aproximadamente 45° relativamente à extremidade, as forças transmitidas ao solo no momento do impacto terão componentes verticalmente para baixo e horizontais, mas essencialmente nenhum componente na vertical para cima. O rebordo 122 permite que o dispositivo seja usado ao mesmo tempo para compactar o solo e para medir o grau de compactação alcançado. Ao deixar cair o dispositivo 110 de uma altura previamente determinada, transmitindo assim uma quantidade de energia previamente determinada ao solo que se encontra por debaixo, e calibrando o dispositivo 110 através da escolha do peso, da altura da queda e do comprimento entre a extremidade 26 e o rebordo 122, o dispositivo 110 irá enterrar-se no rebordo 122 se o grau de compactação for igual ou inferior a um determinado nível. Se esse nível previamente determinado e desejado de compactação tiver sido alcançado ou excedido, o rebordo 122 irá somente alcançar o solo, ou irá parar junto do solo à medida que o dispositivo se enterra. Deste modo, se o dispositivo 110 se embutir com o rebordo 122 espaçado acima do solo quando é deixado cair de uma altura previamente determinada, o operador pode estar confiante que o solo alcançou o nível desejado de compactação. O peso do dispositivo é suficiente para provocar um efeito significativo de tratamento do solo quando é deixado cair, de preferência provocando uma compactação adequada numa única queda sob certas circunstâncias. Por exemplo, o dispositivo pode ter uma massa de pelo menos 2 500 kg e terá, de um modo 14 preferencial, uma massa consideravelmente superior, como sejam 8 000 kg.

Pensa-se que a eficácia da compactação é melhorada em relação às técnicas de compactação conhecidas em que as placas planas são deixadas cair sobre o solo. Em primeiro lugar, a energia transmitida pelo dispositivo 110 em queda é transmitida ao solo através de uma área mais reduzida do que seria o caso com uma placa plana. Deste modo, existe uma área mais pequena no ponto de impacto e, deste modo, uma região mais pequena na qual o coeficiente de restituição (Módulo de Young) do solo necessita de ser ultrapassado antes do trabalho efectivo de compactação poder ter lugar. Deste modo, uma parte mais pequena da energia transmitida é perdida ao ultrapassar o coeficiente de restituição, sendo ainda mais usada para o tratamento do solo, resultando deste modo numa maior eficácia da operação.

Alguns cálculos simples podem ilustrar a eficácia do dispositivo.

Como a energia transmitida ao solo através da queda do dispositivo tem de ser substancialmente igual à energia absorvida pela operação de tratamento (ignorando perdas reduzidas não quantificáveis), podemos dizer que: W x H x Eff * R x p x S.F. em que: W = peso do dispositivo (aqui 80 kN) H = altura da queda (aqui 10 m)

Eff = eficácia do sistema incluindo as perdas devidas ao ultrapassar do coeficiente de restituição (isto é, a 15 elasticidade do solo) (que se parte do princípio que, no presente caso, é de aproximadamente 60%) R = resistência do solo conseguida por compactação P = distancia média de penetração do cone (ignorando a profundidade de 500 mm da extremidade 128) S.F. = factor de segurança requerido no cálculo, aqui assumido como sendo 3 de modo a compensar o assentamento a longo prazo das estruturas resultantes.

Deste modo, para um dispositivo de acordo com a presente invenção, temos: 80 x 10 x 0,6 = R x 0,8/2 x 3 e, deste modo:

R = 400 kN

Um cálculo similar pode ser feito para as placas planas convencionais. Uma placa plana com um comprimento lateral de 2 m iria tratar uma área de 4 m2 numa única queda, e transmitir a mesma quantidade de energia (assumindo o mesmo peso e a mesma altura da queda). A área tratada pelo dispositivo da Fig. 1 iria depender da profundidade de penetração (devido ao afunilamento) mas poderia ser assumida como sendo 1,25 m2, com base no diâmetro a meio da porção 114 em forma de cone truncado. Deste modo, a placa plana teria um dado valor de R, com base na relação destas áreas de:

R = 400 kN x 1,25/4 = 125 kN

Se a eficácia da placa plana for inferior a um dispositivo de acordo com a presente invenção, que provavelmente terá uma área maior, o valor de R conseguido pela placa plana será ainda menor. 16

Quando o dispositivo 110 estiver enterrado no solo, o mesmo poderá ser facilmente removido levantando o cabo 120 pois os ângulos de cone da porção 114 e da extremidade 126 são ambos maiores do que o ângulo de afunilamento de Morse de 14°. No caso da extremidade 126, o ângulo de cone é muito superior ao ângulo de Morse. O ângulo de afunilamento de Morse de 14° é geralmente considerado como sendo o ângulo máximo que assegura a fixação do corpo embutido no interior do orificio criado. Deste modo, ao exceder este ângulo, o dispositivo 110 não irá ficar preso, podendo ser removido.

As Figs. de 9a a 11b ilustram exemplos de dispositivos de acordo com a presente invenção destinados essencialmente a serem usados como "passagem de alisamento", isto é, uma passagem final sobre a área a ser tratada, com a intenção de alisar quaisquer irregularidades residuais nos níveis conseguidos, ou no grau de compactação alcançado. (Isto poderia ser então seguido de um enchimento adicional, caso tal fosse necessário, e pela passagem de um cilindro adequado). A Fig. 9a ilustra uma primeira placa de alisamento 130 compreendendo um membro de placa comum 132 com um formato quadrado, e um comprimento de 2 m de lado. A placa 132 está na horizontal durante o uso e é portadora de uma pluralidade de dezasseis pirâmides quadradas 114 que se encontram penduradas para baixo, em que cada uma delas apresenta uma ponta 138 relativamente estreita, em que a ponta 136 proporciona, durante o uso, o ponto de primeiro contacto com o solo, e cada pirâmide 134 alarga na direcção ascendente a partir da ponta 136 e até à placa 132. A Fig. 9b lustra o conjunto completo de dezasseis pirâmides 134, as quais fazem de plataforma, como resultado da sua base de formato 17 quadrado, de modo a cobrirem a totalidade da superfície inferior da placa 132.

Pode ser facilmente calculado que se cada uma das pirâmides tiver uma inclinação de 45°, as pirâmides terão, cada uma delas, um comprimento de lado da base de 0,5 m, e uma altura de 250 mm. As pontas 136 das quatro pirâmides 134 nos cantos da placa 132 estarão separados por uma distância de 1,5 m.

As Figs. 10a e 10b ilustram uma placa de alisamento 140 alternativa que, uma vez mais, compreende uma placa 142 a partir da qual as pirâmides 144 se encontram penduradas, apresentando cada uma delas uma ponta 146 na porção mais inferior e alargando desde a ponta 146 até à placa 142. Nesta alternativa, a placa 142 terá uma vez mais um comprimento de lado de 2 m, mas somente quatro pirâmides 144 se formam na superfície inferior, cada uma delas com uma base de formato quadrado e um comprimento de lado de 1 m, uma inclinação de 45° e uma altura de 0,5 m. Uma vez mais, pode ver-se na Fig. 10b que cada uma das pirâmides 144 entra em contacto com o seu vizinho ao longo da totalidade do seu lado, pelo que as pirâmides 144 em conjunto façam uma cobertura da totalidade da superfície total da placa 142.

As Figs. 11a e 11b ilustram uma outra alternativa. Neste caso, a placa de alisamento 150 tem uma placa de base 152 que é circular, com um raio de 1,5 m. A placa 152 pode ter uma espessura de cerca de 200 mm. Sete pirâmides pendentes 154 encontram-se presentes na superfície inferior da placa 152, cada uma delas com uma forma de base hexagonal, e que estreita até uma ponta hexagonal 156 relativamente estreita. As pirâmides 154 encontram-se dispostas ao longo da superfície da placa 152 de modo a fazerem uma plataforma como resultado do seu formato hexagonal. 18

As placas de alisamento ilustradas nas Figs. de 9 11 apresentam, cada uma delas, de um modo preferencial uma massa de pelo menos 10 000 kg.

As placas de alisamento 130, 140, 150 podem ser usadas da seguinte forma. Em primeiro lugar, o solo será tratado de outro modo, preferencialmente por intermédio de um dispositivo como seja o ilustrado na Fig. 1 da Fig. 6, até que tenha sido conseguido um grau requerido de compactação do solo. Isto pode, contudo, deixar a camada de superfície ainda algo desigual ou perturbada, e podem haver variações locais no grau de compactação conseguido. Contudo, a placa de alisamento pode ser então usada numa primeira passagem sobre o local, deixando cair a placa sobre o local em várias posições ao longo do local, de modo a eliminar qualquer desigualdade na camada superior. Isto vai aumentar ainda mais a compactação do solo, mas vai faze-lo de um modo que não vai criar níveis não aceitáveis de ruído, de poeira ou de outro tipo de poluição. Pode ser desejável encher quaisquer depressões (conforme ilustrado na Fig. 2d) antes ou após a passagem final com a placa de alisamento, e pode ser desejável cilindrar o terreno após a passagem.

Será notório que podem ser proporcionadas muitas outras disposições de cones múltiplos (ou de outros formatos de projecções) sobre a superfície de uma placa, ou para serem usadas numa placa de alisamento. Será também notório que o uso de placas quadradas, conforme se encontra ilustrado nas Figs. 9 e 10, permite que a área total do solo seja coberta com a passagem de alisamento. A Fig. 12 mostra um outro exemplo de um dispositivo de tratamento do solo que é suficientemente pesado para proporcionar o tratamento do solo ao deixar cair o dispositivo sobre o solo. O dispositivo 210 tem uma ponta 212 19 relativamente estreita que irá proporcionar o ponto do primeiro contacto com o solo durante o uso. 0 dispositivo alarga afastando-se da ponta 212.

De um modo mais detalhado, o dispositivo tem um corpo 214 comum sob a forma de uma placa espessa e pesada com uma massa significativa, como seja entre 5 e 10 toneladas. O corpo 214 tem um olho 216 destinado a fazer a ligação do corpo 214 ao cabo 218 de uma disposição de levantamento como seja um guindaste (não ilustrado). O corpo 214 pode ser substancialmente quadrado quando visto no plano, com um lado com cerca de 2 m. O dispositivo 210 tem também uma porção de trabalho 220 que se prende de um modo separável ao corpo 214 de modo a pendurar-se abaixo do corpo 214. Nos desenhos, a ligação separável encontra-se ilustrada de um modo esquemático como cavilhas completas 202 que se prolongam para baixo através do corpo 214 de modo a engatarem-se com a porção de trabalho 220, mas será facilmente notado que podem ser usadas muitas formas alternativas de fixações. A porção de trabalho 220 da Fig. 12 é geralmente cónica, apresentando uma primeira secção 224 em forma de cone truncado, e uma ponta 226 numa extremidade mais inferior. O formato e as dimensões da porção 220 de formato geralmente cónico pode ser conforme o acima indicado, e a forma de uso do dispositivo 210 e as suas vantagens, serão indicadas como acima. A porção de trabalho 220 pode ter uma massa de entre 1 e 2 toneladas, de modo a que a porção de trabalho adicione um peso significativo ao dispositivo na sua globalidade mas, contudo, o peso maior está representado pelo corpo 214. 20 A Fig. 13 ilustra o corpo 214 com uma porção de trabalho 228 alternativa a ele presa. A porção 228 é portadora de uma pluralidade de projecções para baixo 230, cada uma das quais pode ser substancialmente cónica e estar de acordo com o acima descrito em relação às Figs. de 9 a 11.

Os dispositivos ilustrados nas Figs. 12 e 13 podem ser usados para o tratamento do solo, em particular para a compactação do solo, deixando em primeiro lugar cair o dispositivo da Fig. 12 para tratar o solo através de impacto. O formato afunilado da porção 220 concentra a energia numa área relativamente reduzida do solo, aumentando deste modo a eficácia da compactação, e permitindo ainda que o operador avalie o grau de compactação que foi conseguido, fazendo referencia à profundidade da penetração da porção 220 no solo.

Quando o solo tiver sido tratado, a porção 220 pode ser levantada do chão e depois removida do corpo 214 libertando as cavilhas 222. A porção alternativa 228 pode ser então presa, e o dispositivo resultante pode ser usado para uma passagem final de "alisamento" de acordo com o acima indicado, de modo a alisar quaisquer variações locais da altura do solo ou da compactação conseguida. O acto de separação da porção 220 com a porção 228 é facilitado pelo facto de a maioria do peso do dispositivo 210 se encontrar no corpo 214, o qual não necessita de ser removido do cabo 218 de modo a que se verifique a substituição da porção de trabalho. Segundo este ponto de vista, a porção de trabalho pode ser preferencialmente feita de um modo tão leve quanto possível, de modo a que seja mais facilmente substituída, mas é ainda reconhecido que, tendo em vista a aplicação, as porções de trabalho necessitarão 21 obrigatoriamente de ser robustas e, como tal, terão uma massa significativa, como seja de entre 1 e 2 toneladas. A Fig. 14 ilustra uma outra porção de trabalho 232 alternativa e a Fig. 15 ilustra a porção 232 isolada, numa vista em perspectiva. A porção 232 tem uma placa 234, que tem por exemplo 2 m2, adaptada para ser presa ao corpo 214. Uma extremidade 236 prolonga-se para baixo a partir da placa 234 e afunila até uma orla 238. Vista ao longo da orla 238, a extremidade 236 afunila, conforme pode ser visto na Fig. 14. Contudo, a extremidade 236 tem uma secção constante em corte transversal ao longo da orla 238, conforme pode ver-se na Fig. 15, de modo a que quando vista de um plano lateral (isto é, em perpendicular relativamente à orla 238), a extremidade 236 não fique afunilada.

Quando presa ao corpo 214, a porção 232 pode ser deixada cair sobre o solo de modo a formar uma trincheira com um formato aproximado em V, a qual pode ser de seguida cheia de modo a formar um membro de fundação como seja um veio de solo. Será facilmente compreendido que podem ser usadas outras formas em corte transversal caso sejam necessárias trincheiras com uma configuração diferente. Uma vez mais, deve entender-se que devido ao facto de a maior parte do peso do dispositivo se encontrar no corpo 214, é relativamente fácil instalar a porção 232 de modo a mudar o dispositivo 210 de modo a que o mesmo seja usado na formação da trincheira. A Fig. 16 ilustra uma outra alternativa. Neste caso, a porção de trabalho 240 tem uma placa 242 destinada a prender-se ao corpo 214 e um veio alongado 244 encontra-se pendente para baixo a partir do lado de baixo da placa 242, transportando uma cabeça ampliada 246 na sua extremidade inferior. O veio 244 pode ser preso à placa 242 através de teias 248. O veio 244 tem de preferência um comprimento de cerca de 5 m. 22 A cabeça 246 encontra-se ampliada em relação ao diâmetro do veio e pode, por exemplo, apresentar um diâmetro de 450 mm no seu ponto mais largo 250. Abaixo do ponto 250, a cabeça 246 afunila até uma extremidade mais inferior 252.

Quando se encontra pendente do corpo 214, a porção 240 pode ser usada para formar colunas de solo da forma que se encontra explicada de seguida. O dispositivo, com a porção 240 a ele presa, pode ser deixado cair de um modo repetido sobre o solo 254, forçando cada uma das quedas a cabeça 24 6 mais para baixo para o interior do solo, tratando deste modo do solo que se encontra por debaixo. De um modo adicional, o formato afunilado da cabeça 246 melhora o tratamento de solo conseguido. O tamanho ampliado da cabeça 246 permite uma remoção relativamente fácil pois o veio 244 estará afastado das paredes 256 formadas em torno da coluna. É possivel que a profundidade da penetração da porção 240 possa ser usada para medir o grau de compactação do solo que foi conseguido, do modo que se encontra acima indicado. O formato da porção 240 torna-a facilmente útil para a formação de buracos verticais longos e relativamente estreitos no solo, os quais podem ser cheios após a remoção da porção 240, com pedras ou com cimento de modo a deixarem uma coluna ou uma pilha no solo, mas adequadamente suportados na sua extremidade inferior pelo solo consolidado até um conto conhecido a partir da consideração da profundidade de penetração da porção 240. O aparelho acima descrito, com porções de trabalho que podem ser trocadas, é particularmente útil para ser usado com o aparelho de compactação do solo abaixo descrito com referência às restantes figuras. 23 A Fig. 17 ilustra um aparelho 310 de compactação do solo que compreende um dispositivo 312 de tratamento do solo para a compactação do solo através do impacto directo sobre o solo da forma acima descrita. Meios de impulsão sob a forma de um guindaste 314 podem operar de modo a levantar o dispositivo 312 antes de o deixar cair, e meios de guia 316 funcionam de modo a guiar o dispositivo 312 à medida que o mesmo cai.

De um modo mais detalhado, as guias 316 são pilares dispostos de um modo geral para ficarem numa posição vertical em um dos lados do ponto de impacto desejado 318. Os pilares 316 têm ranhuras de guia verticais 320 que definem um trilho do dispositivo 312, conforme será descrito. O dispositivo 312 é preferencialmente um dispositivo substancialmente cónico ou em forma de cone truncado como o que se encontra acima descrito, ao qual são presas placas adicionais verticais 322 no topo do dispositivo 312 de modo a formar asas que se projectam para os lados de modo a deslocarem-se no interior de ranhuras 320, orientando deste modo o dispositivo 312 de modo a que este caia substancialmente na vertical.

Uma barra cruzada 324 e uma roda de roldana 326 encontram-se presentes no topo dos pilares 316 de modo a orientarem um cabo 328 desde o peso 312 sobre a roda 326 até ao guindaste 314. Deste modo, o guindaste 314 pode puxar o peso 312 de modo a fazer a sua elevação até ao topo dos pilares 316.

Os pilares 316 encontram-se de preferência dotados de um fecho ou de um trinco destinado a reter o peso 312 na posição elevada no topo dos pilares 316. Por exemplo, um comutador de deslocação ou outro sensor (não ilustrado) podem encontrar-se presentes no interior das ranhuras 320 de modo a sentirem a chegada do peso 312 ao topo do pilar 316, pelo que um membro de fecho é feito avançar, preferencialmente de um modo 24 pneumático ou de um modo hidráulico, de forma a assentar sob as orlas inferiores das engrenagens 322 e proporcionar suporte para o peso 312. 0 cabo 328 pode ser então libertado pelo guindaste 314, removendo o peso do guindaste 314 e, em especial, da sua barra de orientação 330.

Quando o peso 312 vai ser deixado cair, a disposição de fecho é libertada e o peso 312 pode cair pelas ranhuras 320 de modo a colidir com o solo em 318. A altura da queda pode ser seleccionada da forma acima descrita de modo a proporcionar um grau medido de compactação e de modo a permitir uma medição calibrada da calibragem conseguida.

Pode ver-se que a queda é iniciada pelos fechos no interior dos pilares 316, e não pelo guindaste 314. A barra de orientação 330 encontra-se deste modo protegida relativamente à libertação repentina do peso que teria lugar com a disposição convencional em que o peso é simplesmente deixado cair através da libertação do cabo 328. Esta disposição convencional provoca uma reacção de chicotada na barra de orientação 330, a qual tem uma violência considerável, e que pode danificar ou reduzir a vida do guindaste 314. Isto é indesejável tendo em conta o valor dos guindastes de tamanho adequado e com a potência adequada (preferencialmente em torno dos 700 cavalos ou mais de modo a permitir que o peso 312 seja elevado a uma velocidade de cerca de 2 metros por segundo).

De um modo alternativo, a barra de orientação 330 pode ficar assente sobre os pilares 316 de modo a transferir o peso para os mesmos antes do peso 312 ser deixado cair. Uma vez mais, isto vai evitar uma reacção da barra de orientação 330, decorrente da libertação repentina do peso no inicio da queda. 25

Numa outra disposição, o resultado consiste em assegurar que o peso se encontra substancialmente em queda livre quando chega ao solo, com o qual pode fazer um impacto directo, com as vantagens acima indicadas.

Quando o ponto 318 tiver sido atingido uma ou mais vezes pelo peso 312 de modo a que se consiga um grau adequado de compactação do solo, a disposição ilustrada na Fig. 17 é movida para o ponto de impacto seguinte que é requerido, mas posicionado e de seguida usado de novo. Este movimento pode ser disposto de um modo automático por intermédio de uma disposição como a que será de seguida descrita.

As Figs. 18A e 18B ilustram uma forma de realização modificada. Muitas das caracteristicas das Figs. 18A e 18B correspondem às caracteristicas da Fig. 17 e apresentam os mesmos números de referência. Outros recebem números correspondentes com o sufixo "A". Contudo, nesta disposição, o guindaste 314 encontra-se adaptado a partir de um guindaste convencional livre através da fixação permanente dos pilares 316 por acção de braços articulados 332. De um modo adicional, os pés dos pilares 316 encontram-se montados sobre trenós 334 que permitem que os pilares 316 se movimentem por arrastamento sobre o solo.

Quando o aparelho 310A se encontra a ser usado, da forma ilustrada na Fig. 18A, o seu funcionamento é substancialmente igual ao acima descrito em relação à Fig. 17. 0 guindaste 314A eleva o peso 312 puxando o cabo 328 até que o peso 312 chegue ao topo dos pilares 316 e seja preso por fechos. A tensão do cabo é então libertada. Os fechos podem ser então libertados de modo a permitirem que o peso 312 caia livremente de modo a fazer um impacto directo sobre o solo. É desejável que os pilares 316 sejam suficientemente longos para fazerem a compactação adequada do solo através de uma 26 única queda num grande conjunto de situações, para que se consiga uma economia de tempo.

As operações de elevação do peso 312, de medição da sua chegada ao topo do pilar 316, o seu fecho, a libertação da tensão do cabo e a seguinte libertação do peso 312 são todas, de um modo preferencial, controladas de um modo pneumático ou de um modo hidráulico e coordenadas por um aparelho de controlo indicado de um modo esquemático em 336 e que pode compreender um computador. São fornecidos sensores adicionais ao computador 336 na base dos pilares 316, de modo a que seja feita a medição da chegada do peso 312. Isto vai iniciar a fase seguinte na qual o peso 38 é elevado para que volte a cair. De um modo preferencial, as rodas no solo ou os carris 338 do guindaste 314A funcionam em simultâneo com o cabo 328 a ser puxado, de modo a que o guindaste 314A puxe as rodas 334 que se encontram no solo até à posição de queda seguinte em simultâneo com a elevação do peso 312. Deste modo, não se desperdiça tempo a esperar que o peso seja levantado ou a esperar que o guindaste se mova - as duas operações podem decorrer ao mesmo tempo. Quando o guindaste se tiver movido para a posição seguinte e o peso tiver alcançado o topo dos pilares, a queda seguinte pode ter lugar da forma acima descrita.

Numa disposição preferencial o computador 336 encontra-se programado para controlar a distância ao longo da qual os pilares são arrastados a seguir a cada queda. Na maioria das situações será feita uma investigação antes de se dar inicio ao trabalho de modo a determinar a separação desejada dos pontos de impacto sendo esta separação então programada no computador 336 de modo a que o guindaste 314 se mova então de um modo automático ao longo da distancia correspondente a 27 pontos de impacto separados sucessivos com uma distancia desejada. Embora a separação desejada seja geralmente usada para a quase totalidade da área a ser compactada, podem existir situações em que a qualidade do solo varia de um modo considerável de um local para o outro, situações nas quais pode ser desejável proporcionar a um operador humano um controlo que se ultrapassa os comandos anteriores o que permite que o computador 336 seja ultrapassado, para que as separações possam ser aumentadas ou reduzidas temporariamente, e depois voltarem para a separação escolhida antes do trabalho ser iniciado quando o operador estiver satisfeito com o facto de a variação local na condição do solo tiver passado.

Uma outra caracteristica da disposição da Fig. 18A refere-se a um laser 340 que pode estar localizado numa localização fixa numa orla do solo a ser compactado, que projecta um feixe 342 ao longo do solo. O computador 336 está dotado de um sensor 343 com o feixe 342 e está programado de modo a seguir o feixe quando este se encontra em movimento de modo a que pontos de queda sucessivos sejam posicionados de um modo

adequado ao longo de uma linha recta. Quando o guindaste 314A se tiver movido ao longo do local, compactando o solo com intervalos desejados, o laser 340 e o guindaste 314A podem ser movidos com uma distancia configurada e numa direcção perpendicular relativamente ao feixe 342, pelo que uma outra linha recta de impactos espaçados com exactidão pode ser executada da forma acima descrita. Deverá entender-se que isto representa uma vantagem significativa relativamente às técnicas anteriores nas quais era comum que cada ponto de impacto desejado ao longo da área total do solo fosse marcada de um modo individual, por exemplo fazendo a passagem entre postes de marcação, com a desvantagem de caso fosse necessário fazer uma destruição ou cilindrar o terreno com as condições indicadas, estes pontos de marcação serem perdidos 28 e necessitarem de ser feitos de novo. A marcação destes pontos numa grande área pode ser um processo muito demorado e constituir uma tarefa muito laboriosa. Na presente invenção, isto é ultrapassado usando o laser 340. A única medida exacta necessária é a determinação da posição seguinte do laser 340 no final de uma volta do guindaste 314A. De seguida, o computador 336 irá espaçar os pontos de impacto de um modo adequado, de acordo com a sua programação.

Uma outra vantagem da disposição das Figs. 18A, 18B encontra-se indicada na Fig. 18B. O guindaste 314A e os pilares 316 são uma unidade constituída por uma peça única que pode ser adaptada para uma condição armazenada, conforme se encontra ilustrada na Fig. 18B, através da articulação dos braços 332 para cima até à colocação dos pilares 316 sobre o guindaste 314A e através da elevação das corrediças 334 afastando-as do solo. OS carris 338 podem ser então usados para conduzir o aparelho na sua totalidade para um novo local, usando a energia fornecida pela mesma fonte de alimentação de energia usada para elevar o peso 312 ou para conduzir a unidade para cima de outro transporte. O peso 312 será habitualmente removido antes de os pilares serem oscilados para a sua posição de armazenamento.

As Figs. 19A e 19B ilustram, de um modo muito esquemático, uma outra versão modificada. Uma vez mais, muitas das características correspondem às características da Fig. 17 e apresentam os mesmos números de referência. Outras recebem números correspondentes com o sufixo "B".

Nesta disposição, tal como com as disposições das Figs. 18A e 18B, o guindaste 314B encontra-se adaptado pela fixação

permanente dos pilares 316B do seguinte modo. Os pilares 316B encontram-se divididos entre uma parte superior e uma parte inferior por uma disposição de articulação 350. A porção 29 superior dos pilares 316B, acima da articulação 350, pode articular-se sobre o guindaste 314B quando não se encontra a ser usado, de modo a tornar mais fácil o armazenamento e o transporte. Disposições de condução adequadas estarão presentes de modo a elevarem e a rebaixarem a porção superior do pilar 316B e de modo a fazerem a sua imobilização na sua posição de trabalho. Estas disposições podem incluir um sensor destinado a determinar se os pilares 316B se encontram na vertical. A porção inferior dos pilares 316B, abaixo da articulação 350, termina numa roda que se engata com o solo ou com um pé 352, que ajuda a transportar uma parte do peso do aparelho 310B durante o uso, mas o qual pode ser retraído (Fig. 19B) quando não se encontra a ser usado.

Nesta versão, o peso 312 pode ser elevado até aos pilares 316B por acção de um cabo (não ilustrado) e de um tambor de enrolamento 354 montado no topo do pilar 316B e alimentado a partir do guindaste 314B. Após o peso 312 ter sido elevado o mesmo é imobilizado na sua posição da forma acima descrita em relação às outras versões, sendo então a tensão no cabo de levantamento libertada e os fechos libertados de modo a permitirem a queda do peso. É desejável que o tambor 354 seja conduzido numa direcção positiva durante a queda, de modo a assegurar que o cabo tenha um desempenho suficientemente rápido para permitir que o peso caia livremente. De um modo alternativo, o cabo pode ser desligado do peso 312 antes de cada queda.

Neste caso (e em quaisquer outras versões do aparelho) vários sensores podem ser incorporados às pernas 316, 316A, 316B de modo a detectarem a altura à qual o peso 312 foi elevado de modo a que esta altura possa ser seleccionada pelo operador.

Podem ser usados comutadores de deslocação. 30

As Figs. 19A e 19B ilustram uma outra disposição destinada a aumentar o funcionamento pelas razões que se seguem. À medida que o aparelho 310B se move através do solo, compactando o solo através de quedas sucessivas do peso 312, haverá situações em que o solo em frente do aparelho 310B é compactado de um modo diferente quando comparado com o solo que se encontra por debaixo (e dependendo da direcção em que o aparelho se encontra a deslocar-se). Deste modo, o peso 312 estará a cair sobre o solo que é mas compacto de um dos lados do ponto de queda do que do outro lado. Esta, ou outras variações locais no nivel de compactação do solo, podem provocar uma tendência para que o peso 312 se deflicta a partir da direcção vertical de queda, provocando um impacto nos pilares 316B. Foi descoberto ser vantajoso incorporar uma disposição de absorção de impactos como a indicada em 356 de modo a ajudar a absorver este impacto. A disposição pode ser baseada num sistema de acumulador hidráulico ou de outra tecnologia de absorção de impactos adequadamente robusta. A disposição ilustrada nos desenhos tem como objectivo particular absorver os impactos nas direcções para a frente e para trás, que se consideram mais significativas, mas disposições para a absorção de impactos destinadas a absorver impactos em outras direcções podem ser usadas de um modo alternativo ou adicional.

Deve entender-se que podem ser feitas muitas variações e modificações aos aparelhos descritos mas sem sair do âmbito da presente invenção que se encontra definido nas reivindicações.

Muitos outros formatos de dispositivos de tratamento do solo podem ser usados e muitas outras formas de porção de trabalho podem ser concebidas, de acordo com o tipo e com o grau de tratamento do solo requerido. 31

Será facilmente notório que podem ser usadas várias caracteristicas das versões acima descritas, em combinações diferentes das que foram especificamente descritas, mas dentro do âmbito da presente invenção de acordo com o definido nas reivindicações. 27-03-2007 32

Claims (17)

1. REIVINDICAÇÕES 1. Método de compactação de solo, em que um dispositivo de compactação de solo (10, 110) pesado para provocar a compactação do solo é largado no solo, o dispositivo tem uma ponta relativamente estreita (12, 112) proporcionando, em utilização, o ponto do primeiro contacto com o solo e alargamento do dispositivo a partir da ponta até um rebordo (12, 122) que se projecta para fora a partir do dispositivo sendo espaçado da ponta por uma distância (L), sendo a ponta e o rebordo dispostos de modo a que a ponta irá embutir no solo sem o rebordo tocar o solo, se o chão estiver compactado ou acima de um determinado grau, quando o dispositivo é largado de uma altura predeterminada e em que o grau de compactação é monitorizado pelo deixar cair do respectivo dispositivo sobre o solo compactado a uma velocidade predeterminada e apontando a profundidade ao qual o dispositivo embuta.
2. 2. Método de acordo com a reivindicação 1, em que a velocidade predeterminada é alcançada pelo deixar cair do dispositivo (10, 110) de uma altura predeterminada acima do chão.
3. 3. Método de acordo com a reivindicação 1 ou 2, em que o dispositivo (10, 110) é calibrado através da selecção da sua forma e/ou peso fazer com que o dispositivo embuta pelo menos que uma profundidade predeterminada quando o solo for compactado ou acima de um predeterminado grau. 1
4. 4. Método de acordo com a reivindicação 1, 2 ou 3, em que o dispositivo (10, 110) é formado para fornecer uma indicação visual de ter embutido até à referida profundidade predeterminada.
5. 5. Método de acordo com a reivindicação 4, em que o dispositivo (10, 110) compreende uma projecção ou sinalização (22, 122) espaçada pela a referida profundidade predeterminada a partir do ponto mais baixo (12, 112).
6. 6. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, em que o dispositivo (10, 110) é um dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 à 13.
7. 7. Dispositivo de tratamento de solo (10, 110), sendo o dispositivo pesado para proporcionar tratamento de solo, deixando cair o dispositivo no solo, e tendo o dispositivo uma ponta relativamente estreita (12, 112) proporcionando, em utilização, o ponto do primeiro contacto com o solo e alargamento do dispositivo a partir da ponta até um rebordo (22, 122) que se projecta para fora a partir do dispositivo sendo espaçado da ponta por uma distância (L) e o dispositivo tem meios que pode ser agarrado por um cabo para permitir ao dispositivo ser levantado e deixado cair, a ponta e o rebordo encontram-se dispostos de modo a que a ponta irá embutir no solo sem que o rebordo toque o solo se o solo estiver compactado ou acima de um predeterminado grau, quando o dispositivo é largado de uma altura predeterminada. 2
8. 8. Dispositivo (10, 110) de acordo com a reivindicação 7, em que o rebordo (22, 122) irá encaixar no solo se o solo estiver compactado de um modo inadequado, para evitar que o dispositivo se enterre.
9. 9. Dispositivo (10, 110) de acordo com a reivindicação 7 ou 8, em que o dispositivo se alarga a partir da ponta (12, 112) a um ângulo substancialmente de 45° ou maior.
10. 10. Dispositivo (10, 110) de acordo coma a reivindicação 9, em que a ponta (12, 112) é uma extremidade substancialmente cónica e pode ter um ângulo de cone de substancialmente 45°.
11. 11. Dispositivo (10, 110) de acordo com a reivindicação 9 ou 10, em que o dispositivo compreende um corpo (14, 114) de uma forma substancialmente frustoconical, localizada acima da extremidade (12, 112) durante a utilização, e tendo um ângulo de cone maior que 14°.
12. 12. Dispositivo (10, 110) de acordo com a reivindicação 11, em que o ângulo de cone encontra-se na região de 14-20°.
13. 13. Dispositivo (10, 110) de acordo com a reivindicação 12, em que o ângulo de cone é 17°. 3
14. 14. Método de formar um suporte calibrado no interior do solo, em que um pilar (50) de material particulado é primeiramente formado no solo, um dispositivo de tratamento de solo (10, 110) de acordo com qualquer uma das reivindicações da 7 à 13 é largado sobre o pilar para criar uma cavidade (54) no topo do mesmo, o dispositivo tem uma ponta relativamente estreita (12, 112) que fornece, em utilização, o ponto de primeiro contacto com o solo e alargando a partir da ponta e em que o vazio é preenchido com material de suporte (56) .
15. 15. Método de acordo com a reivindicação 14, em que o material particulado é pedra.
16. 16. Método de acordo com a reivindicação 14 ou 15, em que o material de suporte (56) é betão.
17. 17. Método de acordo com a reivindicação 14, 15 ou 16, em que uma estaca (66) é levada para o solo, através da cavidade (64) . 27-03-2007 4