BARRENA CON SALIENTE MÓVIL PARA REALIZAR UNA PERFORACIÓN.

Barrena con saliente móvil para realizar una perforación, que presenta en su pared interna una ranura (36) sensiblemente helicoidal,

comprendiendo dicha barrena: - un alma (100) hueca que tiene un eje longitudinal; - al menos una hoja (34) helicoidal montada sobre la cara externa del alma; y - un saliente (42) móvil de corte adecuado para adoptar una posición activa en la que el saliente sobresale respecto al volumen limitado por la periferia de la hoja y una posición retraída en la que está dispuesto en el interior de dicho volumen; y - medios (152, 154) para desplazar dicho saliente desde su posición retraída a su posición activa; estando dicha barrena caracterizada porque: - dicha hoja helicoidal se extiende por al menos una parte sustancial de la longitud del alma; - dichos medios de desplazamiento comprenden: • un elemento (150) adicional montado de manera móvil en dicha alma en traslación según dicho eje longitudinal y/o en rotación alrededor de dicho eje longitudinal y dispuesto al menos en el extremo inferior de dicha alma; y • un medio (162) de accionamiento para provocar el desplazamiento de dicho saliente desde su posición retraída a su posición activa en respuesta al movimiento relativo de dicho elemento adicional con respecto a al menos la parte inferior de dicha alma hueca

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E06117715.

Solicitante: SOLETANCHE FREYSSINET.

Nacionalidad solicitante: Francia.

Dirección: 133 BOULEVARD NATIONAL 92500 RUEIL MALMAISON FRANCIA.

Inventor/es: PERPEZAT, DANIEL, CHAGNOT, PHILIPPE, STANSFIELD,LEWIS, BERNAZINSKI,REGIS.

Fecha de Publicación: .

Fecha Solicitud PCT: 24 de Julio de 2006.

Fecha Concesión Europea: 8 de Septiembre de 2010.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • E02D5/36 SECCION E — CONSTRUCCIONES FIJAS.E02 HIDRAULICA; CIMENTACIONES; MOVIMIENTO DE TIERRAS.E02D CIMENTACIONES; EXCAVACIONES; TERRAPLENES (especialmente adaptados a los trabajos hidráulicos E02B ); OBRAS SUBTERRANEAS O BAJO EL AGUA. › E02D 5/00 Cortinas de tablestacas, pilotes o cualesquiera otros elementos de estructura especialmente proyectados para los trabajos de cimentación (elementos de tecnología en general F16). › sin utilización de manguitos-molde u otro sistema de encofrado.
  • E02D5/38B
  • E02D7/22 E02D […] › E02D 7/00 Procedimientos o aparatos para la colocación in situ de cortinas de tablestacas, de pilotes, de tubos-molde o de otro encofrado (para la colocación in situ y retirada simultáneamente E02D 11/00). › Colocación in situ por atornillado.
  • E21B10/44 E […] › E21 PERFORACION DEL SUELO O DE LA ROCA; EXPLOTACION MINERA.E21B PERFORACION DEL SUELO O DE LA ROCA (explotación minera o de canteras E21C; excavación de pozos, galerías o túneles E21D ); EXTRACCION DE PETROLEO, GAS, AGUA O MATERIALES SOLUBLES O FUNDIBLES O DE UNA SUSPENSION DE MATERIAS MINERALES A PARTIR DE POZOS. › E21B 10/00 Barrenas (especialmente adaptadas para modificar la dirección de perforación E21B 7/08; con medios para recoger sustancias E21B 27/00). › Barrenas con una parte transportadora helicoidal, p. ej. barrenas del tipo tornillo; Taladros con una parte piloto o partes separables (E21B 10/42 tiene prioridad; tubos de perforación con estructura helicoidal E21B 17/22).

Clasificación PCT:

  • E02D5/38 E02D 5/00 […] › mediante la utilización de tubos-molde o de cualquier otro sistema de encofrado.

Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia, Ex República Yugoslava de Macedonia, Albania.

BARRENA CON SALIENTE MÓVIL PARA REALIZAR UNA PERFORACIÓN.

Fragmento de la descripción:

Barrena con saliente móvil para realizar una perforación.

Sector de la técnica

La presente invención tiene como objeto una barrena con saliente móvil.

Estado de la técnica

Para la realización de pilotes no envainados o prefabricados, lo más habitual es utilizar como herramienta una barrena que permite realizar en el terreno una excavación cilíndrica correspondiente a las dimensiones del pilote que va a realizarse y que permite igualmente la elevación del terreno vaciado o excavado. Con frecuencia, la barrena está equipada con un tubo de inyección que se monta de manera deslizante dentro del alma hueca de la barrena y que permite inyectar en la perforación, a medida que se hace ascender la barrena, el hormigón o el mortero que sirve para realizar el pilote.

Los esfuerzos que puede absorber el pilote prefabricado o no envainado dependen, por un lado, del diámetro de éste y, por otro lado, del coeficiente de rozamiento que existe entre la pared externa del pilote y la pared interna de la perforación.

El aumento del diámetro del pilote conlleva un incremento del coste de la perforación y, sobre todo, un aumento de la cantidad de mortero o de hormigón que debe utilizarse para realizar el pilote. Se entiende por tanto que resulta interesante, con el fin de aumentar la eficacia del pilote, mejorar el coeficiente de rozamiento entre el pilote y el terreno. Para ello, se conoce realizar, con ayuda de un saliente, una ranura helicoidal en la pared interna de la perforación que, posteriormente, se rellenará junto con la perforación con el hormigón o el mortero para formar una nervadura helicoidal que penetra en el terreno.

Esto es lo que se ha representado en la figura 1 adjunta, representando la referencia (10) la perforación cilíndrica, representando la referencia (12) la pared interna de esta perforación y representando la referencia (14) la ranura helicoidal realizada en la pared (12) de la perforación. En esta figura, también se ha hecho aparecer el pilote (16) con su nervadura (18) helicoidal que penetra en el terreno S.

Para realizar la ranura helicoidal en la pared de la perforación, habitualmente se equipa el extremo inferior de la hoja de la barrena con un saliente. En determinados casos, este saliente es fijo, es decir, que realiza una ranura en el sentido del descenso y la ascensión de la barrena. Esto es lo que se describe en la patente EP 1 277 887 a nombre de COMPAGNIE DU SOL. Para obtener una alta calidad de esta ranura, es decir, una compactación eficaz de las paredes de la nervadura, es necesario, en particular, controlar con precisión la velocidad de rotación y de desplazamiento lineal de la barrena en el descenso y, sobre todo, en la ascensión.

Para simplificar estas operaciones, se ha propuesto utilizar barrenas equipadas con un saliente escamoteable que sólo sobresalga respecto a la hoja de la barrena para realizar la ranura durante la ascensión de la barrena. En general, la salida del saliente móvil se provoca simplemente mediante la inversión del sentido de rotación de la barrena. Tal solución se describe en el documento EP 1 471 187 a nombre de COMPAGNIE DU SOL. Tal solución presenta la ventaja de ser sencilla, pero presenta el inconveniente, en determinados casos, de no garantizar de manera segura la salida del saliente para realizar la ranura helicoidal.

Objeto de la invención

El documento WO 9402687 A da a conocer una barrena similar a la del preámbulo de la reivindicación 1.

Un objeto de la presente invención es proporcionar una barrena equipada con un saliente móvil para la que pueda garantizarse la salida eficaz del saliente durante la ascensión de la barrena de manera fiable y el mantenimiento del saliente en esta posición.

Para alcanzar este objetivo, según la invención, la barrena comprende:

- un alma;

- al menos una hoja helicoidal montada sobre la cara externa del alma y que se extiende por al menos una parte sustancial de la longitud del alma;

- un saliente móvil de corte adecuado para adoptar una posición activa en la que el saliente sobresale respecto al volumen limitado por la periferia de la hoja y una posición retraída en la que está dispuesto en el interior de dicho volumen; y

- medios para desplazar dicho saliente desde su posición retraída a su posición activa;

estando dicha barrena caracterizada porque:

- dicha alma de la barrena es hueca; y

- dichos medios de desplazamiento comprenden:

• un elemento adicional montado de manera móvil dentro de dicha alma en traslación y/o en rotación y dispuesto al menos en el extremo inferior de dicha alma; y

• un medio de accionamiento para provocar el desplazamiento de dicho saliente desde su posición retraída a su posición activa en respuesta al movimiento relativo de dicho elemento adicional con respecto a al menos la parte inferior de dicha alma hueca.

Se entiende que el desplazamiento del saliente móvil desde su posición retraída a su posición activa o extraída está provocado por la traslación o la rotación del elemento adicional. Se obtiene de este modo, durante la ascensión de la barrena, la salida del saliente a su posición activa de manera muy fiable.

Según una primera forma de puesta en práctica, la barrena se caracteriza porque dicho elemento adicional es un elemento tubular que se extiende por toda la longitud del alma de la barrena y cuyo extremo superior está conectado a un conducto de alimentación de líquido cargado a presión y cuyo extremo inferior está dotado al menos un orificio para permitir la inyección en la perforación.

Según un primer modo de puesta en práctica, la barrena se caracteriza porque dicho elemento tubular puede moverse en traslación dentro de dicha alma y porque dicho medio de accionamiento provoca el desplazamiento del saliente desde su posición retraída a su posición activa en respuesta al movimiento de traslación de dicho elemento tubular.

Según un segundo modo de puesta en práctica, la barrena se caracteriza porque dicho elemento tubular puede moverse en rotación dentro de dicha alma y porque dicho medio de accionamiento provoca el desplazamiento del saliente desde su posición retraída a su posición activa en respuesta a la rotación de dicho elemento tubular.

En esta primera forma de puesta en práctica, preferentemente, la barrena se caracteriza porque dicho elemento tubular es un tubo de inyección que puede moverse en traslación dentro de dicha alma hueca entre una posición retraída en la que el extremo inferior del tubo de inyección obtura el extremo inferior del alma de la barrena y una posición extraída en la que el extremo inferior del tubo de inyección sobresale respecto al extremo inferior de la barrena.

Según una segunda forma de puesta en práctica, la barrena se caracteriza porque dicho elemento adicional es una parte de tubo montada de manera móvil en traslación y/o en rotación dentro del alma hueca de la barrena, en su extremo inferior.

Según un tercer modo de puesta en práctica, la barrena se caracteriza porque dicha parte de tubo está montada de manera móvil en traslación en el interior del alma de la barrena y porque dichos medios de accionamiento provocan el desplazamiento del saliente desde su posición retraída a su posición activa en respuesta al desplazamiento de la parte de tubo.

Según un cuarto modo de puesta en práctica, la barrena se caracteriza porque dicha parte de tubo puede moverse en rotación en el interior del alma de la barrena y porque dichos medios de accionamiento provocan el desplazamiento del saliente desde su posición retraída a su posición activa en respuesta a la rotación de dicha parte de tubo.

Según un quinto modo de puesta en práctica, la barrena se caracteriza porque el alma de dicha barrena comprende una parte superior y una parte inferior que puede moverse en traslación con respecto a dicha parte superior por una longitud predeterminada, estando dicho saliente montado en dicha parte inferior, porque dicho elemento adicional comprende una pieza tubular solidaria con el extremo inferior de la parte superior de dicha alma y que penetra en el interior de dicha parte inferior...

 


Reivindicaciones:

1. Barrena con saliente móvil para realizar una perforación, que presenta en su pared interna una ranura (36) sensiblemente helicoidal, comprendiendo dicha barrena:

- un alma (100) hueca que tiene un eje longitudinal;

- al menos una hoja (34) helicoidal montada sobre la cara externa del alma; y

- un saliente (42) móvil de corte adecuado para adoptar una posición activa en la que el saliente sobresale respecto al volumen limitado por la periferia de la hoja y una posición retraída en la que está dispuesto en el interior de dicho volumen; y

- medios (152, 154) para desplazar dicho saliente desde su posición retraída a su posición activa;

estando dicha barrena caracterizada porque:

- dicha hoja helicoidal se extiende por al menos una parte sustancial de la longitud del alma;

- dichos medios de desplazamiento comprenden:

• un elemento (150) adicional montado de manera móvil en dicha alma en traslación según dicho eje longitudinal y/o en rotación alrededor de dicho eje longitudinal y dispuesto al menos en el extremo inferior de dicha alma; y

• un medio (162) de accionamiento para provocar el desplazamiento de dicho saliente desde su posición retraída a su posición activa en respuesta al movimiento relativo de dicho elemento adicional con respecto a al menos la parte inferior de dicha alma hueca.

2. Barrena con saliente móvil para realizar una perforación, según la reivindicación 1, caracterizada porque dicho elemento (150) adicional es un elemento tubular que se extiende por toda la longitud del alma de la barrena y cuyo extremo superior está conectado a un conducto de alimentación de líquido cargado a presión y cuyo extremo inferior está dotado de al menos un orificio para permitir la inyección en la perforación.

3. Barrena con saliente móvil para realizar una perforación, según la reivindicación 2, caracterizada porque dicho elemento (150) tubular puede moverse en traslación en dicha alma y porque dicho medio (162) de accionamiento provoca el desplazamiento del saliente desde su posición retraída a su posición activa en respuesta al movimiento de traslación de dicho elemento tubular.

4. Barrena con saliente móvil para realizar una perforación, según la reivindicación 2, caracterizada porque dicho elemento (150) tubular puede moverse en rotación dentro de dicha alma y porque dicho medio de accionamiento provoca el desplazamiento del saliente desde su posición retraída a su posición activa en respuesta a la rotación de dicho elemento tubular.

5. Barrena con saliente móvil para realizar una perforación, según una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizada porque dicho elemento (150) tubular es un tubo de inyección que puede moverse en traslación dentro de dicha alma hueca entre una posición retraída en la que el extremo inferior del tubo de inyección obtura el extremo inferior del alma de la barrena y una posición extraída en la que el extremo inferior del tubo de inyección sobresale respecto al extremo inferior de la barrena (30).

6. Barrena con saliente móvil para realizar una perforación, según la reivindicación 5, caracterizada porque dicho saliente (42) está montado de manera pivotante alrededor de un eje sensiblemente paralelo al eje del alma (100), y porque los medios (162) de accionamiento comprenden un émbolo (240) móvil montado en el extremo inferior del alma de la barrena, ocupando una primera posición para una primera posición relativa del tubo de inyección con respecto al alma de la barrena y una segunda posición para una segunda posición relativa del tubo (150) de inyección con respecto al alma de la barrena, alimentando dicho émbolo, en su primera posición, un primer actuador que actúa sobre el saliente móvil para llevar éste a su primera posición, y alimentando, en su segunda posición, un segundo actuador que actúa sobre el saliente (42) móvil para llevar éste a su segunda posición.

7. Barrena con saliente móvil para realizar una perforación, según la reivindicación 5, caracterizada porque dicho saliente (42) está montado de manera pivotante alrededor de un eje sensiblemente paralelo al eje del alma (100), y porque los medios (162) de accionamiento comprenden un aro montado de manera giratoria alrededor del tubo (150) de inyección e inmóvil en traslación con respecto al alma de la barrena, siendo dicho aro solidario con un dedo de accionamiento adecuado para actuar conjuntamente con una hendidura helicoidal realizada en el tubo de inyección o dicha pieza móvil con lo cual la traslación del tubo de inyección o de la pieza móvil se convierte en una rotación de dicho aro, comprendiendo dicho aro al menos una parte dentada adecuada para actuar conjuntamente con una parte dentada del saliente móvil.

8. Barrena con saliente móvil para realizar una perforación, según la reivindicación 5, caracterizada porque dicho saliente (42) está montado de manera pivotante alrededor de un eje sensiblemente paralelo al eje del alma (100), y porque el tubo (150) de inyección puede moverse en rotación y los medios (162) de accionamiento comprenden una parte hueca realizada en la cara externa del tubo (150) de inyección por una parte de su periferia y dos empujadores (152, 154) montados de manera deslizante dentro del alma (100) de la barrena (30), teniendo cada empujador un primer extremo en contacto con la cara externa del tubo (150) de inyección o de la pieza móvil y un segundo extremo en contacto con dicho saliente (42) móvil con lo cual la rotación relativa del tubo (150) de inyección con respecto al alma de la barrena provoca desplazamientos de dichos empujadores para accionar la rotación del saliente móvil en un sentido y en el otro.

9. Barrena con saliente móvil para realizar una perforación, según la reivindicación 1, caracterizada porque dicho elemento (150) adicional es una parte de tubo montada de manera móvil en traslación y/o en rotación dentro del alma (100) hueca de la barrena (30), en su extremo inferior.

10. Barrena con saliente móvil para realizar una perforación, según la reivindicación 9, caracterizada porque dicha parte de tubo está montada de manera móvil en traslación en el interior del alma (100) de la barrena y porque dichos medios (162) de accionamiento provocan el desplazamiento del saliente (42) desde su posición retraída a su posición activa en respuesta al desplazamiento de la parte de tubo.

11. Barrena con saliente móvil para realizar una perforación, según la reivindicación 10, caracterizada porque los medios (162) de accionamiento comprenden un émbolo (240) móvil montado en el extremo inferior del alma de la barrena, ocupando una primera posición para una primera posición relativa de dicha parte de tubo con respecto al alma de la barrena y una segunda posición para una segunda posición relativa de dicha parte de tubo con respecto al alma de la barrena, alimentando dicho émbolo (240), en su primera posición, un primer actuador que actúa sobre el saliente (42) móvil para llevar éste a su primera posición, y alimentando, en su segunda posición, un segundo actuador que actúa sobre el saliente (42) móvil para llevar éste a su segunda posición.

12. Barrena con saliente móvil para realizar una perforación, según la reivindicación 10, caracterizada porque dicho saliente (42) está montado de manera pivotante alrededor de un eje sensiblemente paralelo al eje del alma (100), y porque los medios (162) de accionamiento comprenden un aro montado de manera giratoria alrededor de la parte del tubo e inmóvil en traslación con respecto al alma (106) de la barrena, siendo dicho aro solidario con un dedo de accionamiento adecuado para actuar conjuntamente con una hendidura helicoidal realizada en dicha parte de tubo móvil con lo cual la traslación del tubo de inyección o de la pieza móvil se convierte en una rotación de dicho aro, comprendiendo dicho aro al menos una parte dentada adecuada para actuar conjuntamente con una parte dentada del saliente móvil.

13. Barrena con saliente móvil para realizar una perforación, según la reivindicación 9, caracterizada porque dicha parte de tubo puede moverse en rotación en el interior del alma (100) de la barrena y porque dichos medios (162) de accionamiento provocan el desplazamiento del saliente (42) desde su posición retraída a su posición activa en respuesta a la rotación de dicha parte de tubo.

14. Barrena con saliente móvil para realizar una perforación, según la reivindicación 10, caracterizada porque dicho saliente (42) está montado de manera pivotante alrededor de un eje sensiblemente paralelo al eje del alma (100), y porque los medios (162) de accionamiento comprenden una parte hueca realizada en la cara externa de la parte de tubo por una parte de su periferia y dos empujadores (152, 154) montados de manera deslizante dentro del alma (100) de la barrena, teniendo cada empujador un primer extremo en contacto con la cara externa de la parte de tubo y un segundo extremo en contacto con dicho saliente móvil con lo cual la rotación relativa de la parte de tubo con respecto al alma de la barrena provoca desplazamientos de dichos empujadores para accionar la rotación del saliente (42) móvil en un sentido y en el otro.

15. Barrena con saliente móvil para realizar una perforación, según la reivindicación 1, caracterizada porque el alma (100) de dicha barrena (30) comprende una parte superior y una parte inferior móvil en traslación con respecto a dicha parte superior por una longitud predeterminada, estando dicho saliente (42) montado en dicha parte inferior, porque dicho elemento (162) adicional comprende una pieza tubular solidaria con el extremo inferior de la parte superior de dicha alma y que penetra en el interior de dicha parte inferior del alma hueca, y porque dichos medios de accionamiento están montados en dicha pieza tubular de tal manera que el desplazamiento relativo en traslación de dicha parte inferior del alma y de dicha pieza tubular provoca el desplazamiento del saliente desde su posición retraída a su posición activa.

16. Barrena con saliente móvil para realizar una perforación, según la reivindicación 15, caracterizada porque comprende además medios para solidarizar en rotación dichas partes superior e inferior del alma.

17. Barrena con saliente móvil para realizar una perforación, según la reivindicación 16, caracterizada porque dicho saliente (42) puede moverse en traslación según una dirección radial.


 

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