Escavatore
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Un escavatore è una macchina utilizzata per tutte le operazioni che richiedono un movimento di terra, ovvero la rimozione di porzioni di terreno non particolarmente coerente, tale da consentirne una relativamente facile frantumazione. L'operatore che aziona la macchina viene definito escavatorista.
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[modifica] Ambito di utilizzo
Le operazioni di scavo possono avere diverse finalità, sia in ambito minerario, quando si sia in presenza di una miniera o cava, solitamente ma non necessariamente a cielo aperto, di materiale adatto ad essere rimosso con questo tipo di mezzi, sia nell'ambito delle costruzioni civili, quando sia necessario lo scavo di fondazioni oppure la costruzione di trincee sia di grandi dimensioni, ad esempio per il passaggio di una strada o di una linea ferroviaria, sia di dimensioni limitate, per la posa di tubazioni o di cavi elettrici interrati.
[modifica] Tipologie di escavatori
A seconda dell'ambito in cui devono essere utilizzati, gli escavatori possono essere di diverse tipologie ed avere particolari caratteristiche.
[modifica] Mobilità
Per consentire il suo spostamento, un escavatore deve essere montato su un telaio che ne permetta il movimento: esso può essere:
- Gommato, ovvero dotato di ruote con pneumatici, per i casi in cui il suo impiego richieda una capacità di carico limitata ma una buona velocità di spostamento. Un tipico caso può essere quello in cui l'area di scavo sia abbastanza distante dal punto in cui il materiale di risulta debba essere depositato, a terra o su un autocarro per la rimozione definitiva.
- Cingolato, ovvero dotato di cingoli, per i casi in cui si ritenga preponderante la necessità di maggiore carico o sforzo di penetrazione nel terreno in situ, a scapito della velocità di spostamento. È questo il caso di cave o miniere in cui il braccio meccanico che monta la benna sia in grado di raggiungere un'area consistente del fronte di scavo senza la necessità di frequenti riposizionamenti.
- Montato su pattini, ovvero su strutture metalliche orizzontali a contatto con il terreno che possono essere movimentate tramite pistoni idraulici sia verticalmente, consentendone il distacco dal terreno, che orizzontalmente, in modo da permetterne una traslazione. Questo caso è tipico delle grandi macchine da miniera, per le quali gli spostamenti sono molto poco frequenti e spesso minimi, mentre la capacità di carico e di penetrazione deve essere assai elevata.
[modifica] Tipo di attrezzo
Un escavatore è munito di un attrezzo di scavo che si può ricondurre a due categorie: la bènna ed il cucchiaione o cucchiaia.
Una bènna può essere a sua volta di due tipi: mordente oppure trascinata.
La bènna mordente viene solitamente impiegata per lavori di scavo che richiedono di raggiungere un punto molto inferiore al piano d'appoggio della macchina, ad esempio nelle grandi fondazioni oppure nel dragaggio di fondali marittimi o lacustri nei pressi della riva o della chiatta su cui l'escavatore è montato. La bènna viene calata aperta sul punto di scavo, dove penetra nel terreno e, grazie ad un azionamento solitamente idraulico, viene chiusa in modo da raccogliere il materiale.
La bènna trascinata, utilizzata soprattutto nel dragaggio dei fondali, è invece solitamente montata su un escavatore con un lungo braccio, in modo da poter raggiungere distanze orizzontali maggiori: la bènna viene fatta salire fino all'estremità del braccio, quindi calata sul fondale e trascinata verso la macchina da un sistema di funi, raccogliendo il materiale durante questo movimento.
Una cucchiaia può essere anch'essa di due tipi: rovescia o frontale, a seconda che la bocca della stessa sia rivolta verso l'escavatore o verso il lato opposto.
La cucchiaia rovescia viene utilizzata per effettuare degli scavi al di sotto del piano su cui è posta la macchina, oppure ad altezze minime al di sopra dello stesso. Il movimento di raccolta è dato dal braccio, che muove la cucchiaia lungo la parete da scavare dal punto più lontano a quello più prossimo all'escavatore.
La cucchiaia frontale viene invece spinta contro la parete di scavo nel punto più basso possibile e viene quindi sollevata asportando il materiale dal basso verso l'alto.
[modifica] I grandi escavatori
Le dimensioni di un escavatore dipendono ovviamente dall'ambito in cui vengono utilizzati: nelle grandi miniere a cielo aperto, in particolare di carbone, hanno raggiunto dimensioni rilevanti, come il famoso Big Muskie, il più grande escavatore a benna trascinata mai costruito al mondo.
La necessità di movimentare grandi quantità di materiali hanno portato alla realizzazione di strutture imponenti, come gli escavatori a catena di tazze o a ruota di tazze. Si tratta di macchine impiegate in posizione quasi statica, in quanto sono quasi sempre montate su pattini.
Un escavatore a catena di tazze è una macchina dotata di un lungo braccio lungo il quale ruota una serie di cucchiaie che asportano il materiale dalla parete portandolo verso la macchina stessa, dove viene scaricato; le cucchiaie svuotate ritornano, dal lato opposto del braccio, verso l'estremità, dove tornano a contatto con il terreno. Questo tipo di macchina è adatto allo scavo su lunghe pareti regolari.
Un escavatore a ruota di tazze sfrutta un principio sostanzialmente analogo, con le cucchiaie che però sono montate su una grande ruota che imprime loro un movimento dal basso verso l'alto, sostanzialmente ripetendo senza soluzione di continuità l'operazione che viene effettuata dall'escavatore a cucchiaia frontale.
Entrambe queste macchine sono solitamente dotate di un sistema di raccolta del materiale scaricato dalle cucchiaie, che viene automaticamente avviato su un sistema di nastri trasportatori che ne completa la rimozione.
[modifica] La pala caricatrice
La pala caricatrice è una macchina concepita con una funzione diversa dallo scavo, ovvero quella di rimuovere il materiale scavato ed appunto caricarlo sugli autocarri che provvederanno al trasporto nella collocazione finale.
Nonostante non si tratti della sua principale peculiarità, questo tipo di macchina tuttavia viene usato anche per piccoli lavori di scavo, quando le profondità siano molto limitate e per effettuare lavori di rifinitura e regolarizzazione della superficie posta in luce dallo scavo. All'impiego di queste macchine non è estraneo anche il fattore economico, ovvero la possibilità di utilizzare una sola macchina per lo scavo ed il caricamento, e sono sempre più diffusi escavatori che montano una pala caricatrice nella parte anteriore ed un braccio escavatore dotato di una cucchiaia rovescia nella parte posteriore.
[modifica] Bibliografia
- R. Mancini - Corso di Tecnica degli scavi e dei sondaggi - Istituto di arte mineraria - Politecnico di Torino
