Procedimiento para la perforación, en particular perforación por percusión o rotopercutiva, de agujeros en material de tierra o roca, así como dispositivo para el mismo.

Procedimiento para la perforación, en particular perforación por percusión o rotopercutiva,

de agujeros en materialde tierra o roca, formándose un barreno por medio de una corona de perforación (2) montada en un varillaje deperforación (4) mediante un movimiento de percusión y/o giro, siendo introducida en el barreno una camisa (5)adyacente a la corona de perforación (2) por tracción y/o percusión y el material retirado es introducido dentro delespacio anular formado entre el contorno exterior del varillaje de perforación (4) y el contorno interior de la camisa(5) a través de al menos un orificio de paso realizado entre la corona de perforación (2) y la camisa (5) y evacuadodel barreno, caracterizado porque la energía de percusión del varillaje de perforación (4) es aplicada a la corona deperforación (2) a través de un adaptador (3) que coopera con la corona de perforación (2) y el varillaje de perforación(4) y por que la energía de percusión es aplicada a la corona de perforación (2) al menos parcialmente a través deun hombro de impacto (13) del adaptador y al menos parcialmente a través de una unión roscada entre el adaptador(3) y la corona de perforación (2).

Procedimiento para la perforación, en particular perforación por percusión o rotopercutiva, de agujeros en material de tierra o roca, así como dispositivo para el mismo La presente invención se refiere a un procedimiento para la perforación, en particular perforación por percusión o rotopercutiva, de agujeros en material de tierra o roca, formándose un barreno por medio de una corona de perforación (2) montada en un varillaje de perforación (4) mediante un movimiento de percusión y/o giro, siendo introducida en el barreno una camisa adyacente a la corona de perforación por tracción y/o percusión y el material retirado es introducido en el espacio anular formado entre el contorno exterior del varillaje de perforación y el contorno interior de la camisa a través de al menos un orificio de paso realizado entre la corona de perforación y la camisa, y evacuado del barreno. Además la invención se refiere a un dispositivo para la perforación, en particular perforación por percusión o rotopercutiva, de agujeros en material de tierra o roca, formándose un barreno por medio de una corona de perforación montada en un varillaje de perforación mediante un movimiento de percusión y/o giro, pudiendo ser introducida en el barreno una camisa adyacente a la corona de perforación por tracción y/o percusión y el material retirado puede ser introducido en el espacio anular formado entre el contorno exterior del varillaje de perforación y el contorno interior de la camisa a través de al menos un orificio de paso realizado entre la corona de perforación y la camisa, y evacuado del barreno.

Para la realización de agujeros en material de tierra o roca por perforación por percusión o rotopercutiva mediante una corona de perforación montada en un varillaje de perforación es introducida en el barreno además una camisa o tubo de envoltura para otro revestimiento eventualmente necesario o impedir con seguridad un desmoronamiento de material; la energía de percusión es aplicada directamente a través del varillaje de perforación sobre la corona de perforación o a través de dispositivos complicados como por ejemplo zapatas de percusión.

Dependiendo del material de tierra o roca que se vaya a excavar y dependiendo de si el agujero realizado en el material de tierra o roca debe ser empleado a continuación para el alojamiento de un bulón de anclaje para la formación de un apantallamiento de tubo o también para el drenaje del material de tierra o roca, así como dependiendo del material de tierra o roca, en particular de su dureza, estratificación, incluso de si este material de tierra o roca presenta inclusiones como aguas de montaña o similares, la elección de la corona de perforación a utilizar depende del varillaje de perforación, así como de la camisa que se va a arrastrar o introducir a golpes, debiendo muy habitualmente emplearse en una y la misma obra diversos elementos, tales como: corona de perforación, varillaje y en particular diferentes camisas.

El documento EP 1 818 499 A1 se refiere a un dispositivo para la perforación y revestimiento simultáneos de barrenos, en el que una corona de perforación está unida a un adaptador, estando unido dicho adaptador además a un varillaje de perforación. Adicionalmente está prevista una camisa que rodea al varillaje de perforación y que es introducida a golpes en el barreno mediante el adaptador simultáneamente a la formación del barreno. Para esta introducción simultánea de una camisa en el barreno y la formación del mismo se emplea aquí un adaptador que transmite la energía de percusión parcialmente a la corona de perforación y parcialmente a la camisa.

El documento GB 1, 068, 638 describe un dispositivo de perforación formado por una corona de perforación central y una corona de perforación anular, en el que está articulada de forma separable a la corona de perforación anular una camisa que presenta un acoplamiento de este tipo, de manera que la energía de percusión introducida a través del varillaje de perforación es aplicada parcialmente sobre la corona de perforación central y parcialmente sobre la corona de perforación anular.

Del documento US 2006/0060388 A1 se desprende una corona de perforación y una unión roscada para la misma.

La presente invención tiene como objeto perfeccionar un procedimiento, así como un dispositivo del tipo mencionado al principio, de manera que sea posible una adaptación de forma rápida y segura a diferentes condiciones del terreno y que puedan ser formadas y empleadas combinaciones discrecionales de los elementos usados en la perforación de agujeros en material de tierra o roca directamente en conformidad con los requisitos. Además un objeto de la invención es mantener lo más pequeño posible el número de dispositivos prefabricados diferentes para la perforación de agujeros.

Para llevar a cabo estos objetos un procedimiento del tipo mencionado al principio se caracteriza esencialmente por que la energía de percusión del varillaje de perforación es aplicada sobre la corona de perforación a través de un adaptador que coopera con la corona de perforación y el varillaje de perforación y por que la energía de percusión es aplicada sobre la corona de perforación al menos parcialmente a través de un hombro de impacto del adaptador y al menos parcialmente a través de una unión roscada entre el adaptador y la corona de perforación. Aplicando la energía de percusión del varillaje de perforación sobre la corona de perforación a través de un adaptador que coopera con la corona de perforación y el varillaje de perforación se consigue de forma fácil realizar el procedimiento según la invención, de manera que según las condiciones del excavación y del terreno presentes puedan ser empleados los elementos más adecuados para cada caso. Realizando además el procedimiento según la invención de manera que la energía de percusión sea aplicada sobre la corona de perforación al menos parcialmente sobre un hombro de impacto del adaptador y al menos parcialmente sobre una unión roscada entre el adaptador y la corona

de perforación, se consigue por una parte garantizar una transmisión segura y fiable de la energía de percusión sobre la corona de perforación y por otra parte se asegura que la unión roscada prevista para la unión de la corona de perforación al adaptador no es desprendida durante el proceso de perforación y, por tanto, eventualmente al finalizar el proceso de perforación se hace imposible una separación de la unión entre la corona de perforación y el adaptador.

Para asegurar que en particular tras finalizar el proceso de perforación el adaptador puede ser separado de la corona de perforación sin daño para los componentes, el procedimiento según la invención es realizado preferiblemente, de manera que el adaptador es acoplado a la corona de perforación por atornillado mediante una unión roscada de paso empinado. Acoplando el adaptador a la corona de perforación por atornillado mediante una unión roscada de paso empinado se consigue en particular asegurar que tras finalizar el proceso de perforación, y en particular después de que la unión roscada del adaptador a la corona fuera sometida a una gran carga por la introducción de energía de percusión, el atornillado se pueda separar de forma segura y fiable y el varillaje de perforación junto con el adaptador sacados del barreno. Además con ello se garantiza que el adaptador puede ser empleado varias veces, lo que conlleva ventajas económicas no despreciables.

Además con una realización de este tipo se consigue durante una perforación de agujeros en material de tierra o roca poder recambiar en caso necesario el varillaje de perforación en su totalidad, por ejemplo debido a cargas excesivas o desgaste o defectos en el varillaje o cuando las condiciones del terreno requieren por ejemplo el empleo de varillajes más estables.

Para asegurar que durante la perforación de agujeros en material de tierra o roca no tiene lugar una separación no intencionada del varillaje de perforación del adaptador, el procedimiento según la invención es perfeccionado de manera que el adaptador es acoplado al varillaje de perforación por atornillado mediante una rosca, en particular una rosca que presenta un paso menor que la unión roscada entre la corona de perforación y el adaptador. En caso de una realización de este tipo del procedimiento según la invención puede asegurarse que en particular durante la perforación el varillaje de perforación junto con el adaptador pueden ser extraídos del barreno sin separación no intencionada de la unión entre el varillaje de perforación y el adaptador para poder realizar trabajos de adaptación eventualmente necesarios.

Para asegurar que el detrito... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la perforación, en particular perforación por percusión o rotopercutiva, de agujeros en material de tierra o roca, formándose un barreno por medio de una corona de perforación (2) montada en un varillaje de perforación (4) mediante un movimiento de percusión y/o giro, siendo introducida en el barreno una camisa (5) adyacente a la corona de perforación (2) por tracción y/o percusión y el material retirado es introducido dentro del espacio anular formado entre el contorno exterior del varillaje de perforación (4) y el contorno interior de la camisa

(5) a través de al menos un orificio de paso realizado entre la corona de perforación (2) y la camisa (5) y evacuado del barreno, caracterizado porque la energía de percusión del varillaje de perforación (4) es aplicada a la corona de perforación (2) a través de un adaptador (3) que coopera con la corona de perforación (2) y el varillaje de perforación

(4) y por que la energía de percusión es aplicada a la corona de perforación (2) al menos parcialmente a través de un hombro de impacto (13) del adaptador y al menos parcialmente a través de una unión roscada entre el adaptador

(3) y la corona de perforación (2) .

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por que el adaptador está acoplado a la corona de perforación (2) por atornillado mediante una unión roscada (9) de paso empinado.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado por que el adaptador (3) está acoplado al varillaje de perforación (4) por atornillado mediante una rosca (21) , en particular una rosca que presenta un paso menor que la unión roscada (9) entre la corona de perforación (2) y el adaptador (3) .

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1, 2 ó 3, caracterizado por que el fluido de barrido es evacuado durante la perforación a través del adaptador (3) realizado con forma tubular y orificios (12, 27) en la corona de perforación (2) que cooperan con él.

5. Procedimiento según la reivindicación 4, caracterizado por que el fluido de barrido es descargado intermitentemente durante una aplicación de la corona de perforación (2) en el material de tierra o roca mediante una válvula de barrido (25) dispuesta en el adaptador (3) y controlada en función de dicha aplicación.

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que la energía de percusión, adicionalmente, es aplicada al menos parcialmente sobre la camisa (5) a través de un hombro de impacto (8) realizado en la corona de perforación (2) .

7. Dispositivo para la perforación, en particular perforación por percusión o rotopercutiva, de agujeros en material de tierra o roca, formándose un barreno por medio de una corona de perforación (3) montada en un varillaje de perforación (4) mediante un movimiento de percusión y/o giro, pudiendo ser introducida en el barreno una camisa (5) adyacente a la corona de perforación (2) por tracción y/o percusión y el material retirado puede ser introducido dentro del espacio anular formado entre el contorno exterior del varillaje de perforación (4) y el contorno interior de la camisa (5) a través de al menos un orificio de paso realizado entre la corona de perforación (2) y la camisa (5) y descargado del barreno, caracterizado por que está previsto un adaptador (3) que coopera con el varillaje de perforación (4) y la corona de perforación (2) y por que el adaptador (3) coopera con la corona de perforación a través de un hombro de impacto (13) del adaptador (3) y a través de una unión roscada (9) entre el adaptador (3) y la corona de perforación (2) .

8. Dispositivo según la reivindicación 7, caracterizado por que el adaptador (3) está acoplado a la corona de perforación (2) por una unión roscada de paso empinado (9) .

9. Dispositivo según la reivindicación 7 u 8, caracterizado por que el adaptador (3) está acoplado al varillaje de perforación (4) mediante otra rosca (21) que presenta un paso de rosca diferente del de la unión roscada (9) entre el adaptador (3) y la corona de perforación (2) , en particular un paso menor.

10. Dispositivo según una de las reivindicaciones 7, 8 ó 9, caracterizado por que la superficie final (21) del adaptador

(3) dirigida al interior del barreno está realizada al menos parcialmente achaflanada (23) .

11. Dispositivo según una de las reivindicaciones 7 a 10, caracterizado por que el adaptador (3) con forma tubular está realizado con un orificio de paso (11) que da al interior del barreno para el fluido de barrido y por que el orificio de paso (11) coopera con orificios (12, 27) en la corona de perforación (2) para la evacuación del fluido de barrido.

12. Dispositivo según una de las reivindicaciones 7 a 11, caracterizado por que en el adaptador (3) está prevista una válvula de barrido (24, 25) controlada en función de la aplicación.

13. Dispositivo según una de las reivindicaciones 7 a 12, caracterizado por que la corona de perforación (2) presenta al menos un hombro de impacto (8) para cooperar con la camisa (5) , en particular para aplicar una carga de percusión sobre la camisa (5) .

14. Dispositivo según una de las reivindicaciones 7 a 13, caracterizado por que la camisa (5) está realizada engrosada en su zona final (6) que da al interior del barreno y por que el engrosamiento en su zona final más alejada del interior del barreno está realizado complementario a un hombro de impacto (8) de la corona de perforación (2) .

15. Dispositivo según una de las reivindicaciones 7 a 14, caracterizado por que la zona final (18) de la camisa (5) que da al interior del barreno está diseñada con una depresión (19) , en particular una depresión (20, 24) realizada asimétrica.