1. Estructura terminal de perforación, que comprende una corona (1) y una broca (2),

por cuya porción terminal cilíndrica (3) se ajusta en el interior de la corona (1), cuyo corto tramo inferior de ataque (4) se complementa con el frente final de ataque (5) de la broca (2), arrastrando ésta a la corona (1) durante la perforación, caracterizada porque el borde superior de la corona (1) comprende al menos un escalonamiento hembra (6) que se corresponde con otro escalonamiento macho (7) complementario establecido en la parte central (3'') de mayor diámetro y perteneciente a la broca (2), incluyendo tales escalonamientos complementarios (6-7) unas ramas definidas por topes radiales (6'-7') coincidentes sustancialmente con las generatrices de la corona (1) y broca (2), permitiendo en cualquier momento la extracción axial hacia fuera de la perforación de la broca (2) sin maniobras parciales adicionales como golpeteos y giros en sentidos inversos al de la perforación.2. Estructura terminal de perforación, según la reivindicación 1, caracterizada porque las otras ramas parejas de los escalonamientos complementarios (6-7) de la corona (1) y broca (2), están definidas dichas ramas parejas por otros topes axiales (6''-7'') que siguen una trayectoria helicoidal descendente en el sentido de giro de avance de la perforación cuando rota el conjunto de la corona (1) y broca (2).3. Estructura terminal de perforación, según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la broca (2) incorpora una canalización longitudinal (8) de donde arrancan unos orificios radiales (9) que conectan con unas perforaciones axiales (10) que desembocan en el frente final de ataque (5) de la broca (2), como medios de refrigeración

Estructura terminal de perforación.

Objeto de la invención

La presente invención, según se expresa en el enunciado de esta memoria descriptiva, se refiere a una estructura terminal de perforación que comprende en principio una corona y una boca de perforación que se ajusta dentro de esa corona, con la particularidad de presentar una configuración y diseño que facilita el montaje y desmontaje entre ambas piezas citadas, consiguiendo con ello agilizar la maniobra de perforación, a la vez que se solventan los problemas de enganche que se producen durante la perforación con los diferentes modelos de estructuras terminales de perforación existentes en el mercado.

La estructura terminal de la invención se conectará a un cabezal de una perforadora para realizar el taladrado del terreno mediante rotación y percusión.

Antecedentes de la invención

Una corona de perforación es una herramienta incorporada en el extremo de una tubería de micropilotaje que permite, mediante el acoplamiento a un cabezal de perforadora, el taladrado del terreno mediante rotación y percusión, a la vez que se introduce el micropilote arrastrado por la corona.

La corona de perforación consta de dos partes:

- una corona propiamente dicha que se incorpora al casquillo mediante un cordón de soldadura,

- una broca que insertada en el interior de la corona, perfora la parte central y transmite la rotación y percusión a la corona.

Los modelos actuales de corona de perforación, en su maniobra, se enganchan sus diferentes partes (broca y corona) de forma que durante la perforación trabajan solidariamente.

Terminada la introducción del primer tramo de micropilote (unos 3 metros), la broca se ha de desacoplar para la unión del siguiente tramo de micropilote y de la varilla de arrastre de la broca.

Esta maniobra se realiza tantas veces como sea necesaria hasta completar la introducción del micropilote completo (de 9 a 15 metros). Al terminar, la broca se recupera y se utiliza para los sucesivos micropilotes.

Para el desacople y recuperación de la broca es necesario una maniobra de giro del cabezal de perforación en sentido inverso produciendo el desacople de la broca y corona, tal como describe por ejemplo la Patente de Invención con número de publicación español ES2281311.

Con el uso y deterioro de la broca, esta maniobra de desacople se complica, resultando en ocasiones imposible realizarla con la consiguiente perdida de la herramienta e incluso del varillaje necesario en la perforación, además de los trastornos producidos cuando el micropilote no se ha completado en su totalidad.

Descripción de la invención

Con el fin de alcanzar los objetivos y evitar los inconvenientes mencionados en los apartados anteriores, la invención propone una estructura terminal de perforación que comprende en principio una broca que se ajusta por su tramo final en el interior de una corona, de manera que la broca se conecta por su tramo inicial a un cabezal de una perforadora para realizar el taladrado del terreno mediante la combinación de un movimiento rotacional y de percusión que se transmite al conjunto de la broca y corona, siendo el diámetro mayor de la perforación el de la corona.

A medida que se profundiza en la perforación es preciso ir incorporando sucesivas barras intermedias que conectarán con el tramo inicial de la broca con el cabezal de la perforadora, con lo cual, cada vez que se precise añadir una nueva barra intermedia para alcanzar la profundidad requerida de la perforación, realizada sobre el terreno, el cabezal retrocede por la deslizadera a su posición inicial (ya que se trata de perforación horizontal) arrastrando con él a la broca quedando la corona en el fondo de la perforación.

En esta situación se añade una nueva barra intermedia, para proceder después a introducir de nuevo el conjunto de barras intermedias y broca dentro de la perforación hasta que dicha broca alcanza la corona, introduciéndose dentro de ésta, de forma que al iniciar el movimiento giratorio de nuevo, la broca arrastrará de nuevo a la corona.

Partiendo de esta premisa, la novedad de la invención se centra en primer lugar en un característico acoplamiento entre broca y corona que permite la extracción axial de la broca mediante el cabezal de la perforadora sin ser preciso realizar un giro en sentido contrario al de la perforación como ocurre convencionalmente, de manera que este nuevo sistema evita bloqueos y enganches accidentales no deseados, a la hora de proceder a la extracción de la broca arrastrada por el cabezal de la perforadora, a la vez que el enganche y desenganche entre broca y corona es rápido y limpio.

Dentro de la corona se ajusta una porción terminal cilíndrica de la broca, a la vez que el borde superior de tal corona comprende al menos un característico escalonamiento angular, una de cuyas ramas comprende un plano coincidente con una generatriz de tal corona, mientras que la otra rama pareja comprende un plano inclinado convergente hacia abajo en el sentido de giro durante la perforación, correspondiéndose dicho escalonamiento con otros dos planos complementarios incorporados en la broca por encima de su porción terminal cilíndrica.

También cabe la posibilidad de que la rama del escalonamiento angular correspondiente con la generatriz de la corona podría formar un pequeño ángulo con tal generatriz sin coincidir exactamente con la misma.

Evidentemente, el borde inferior de la corona, opuesto al superior, constituye el frente de ataque junto con el final de la broca.

Otra característica es que la broca incorpora en su interior una canalización que conecta con unos orificios radiales de la broca y unas perforaciones situadas en la parte frontal de tal broca, de tal modo que a través de la broca se pueda introducir material o fluido refrigerante para facilitar la perforación.

Así pues, con la nueva estructura terminal de perforación, la broca se podrá extraer sin necesidad de realizar ningún tipo de maniobra adicional (giro en sentido inverso, martilleo, etc.). El acoplamiento se realiza automáticamente girando y avanzando la broca en el sentido convencional de perforación y el desacople se realiza tirando de la broca mediante un retroceso del cabezal de perforación en sentido axial.

Esta simplificación facilita la maniobra de introducción de los diferentes tramos de tubería hasta completar el micropilote así como la recuperación de la corona al finalizar la introducción del micropilote completo.

Durante la perforación y gracias a la forma de las superficies complementarias de los escalonamientos angulares de la broca y corona, ambas piezas se unen y giran solidariamente.

Asimismo y gracias a la forma de dichas superficies de contacto, una vez realizada la perforación, la extracción de la broca respecto de la corona se realizará de un modo axial (del mismo modo que cuando se introdujo) sin necesidad de realizar ninguna maniobra adicional, tal como se ha indicado anteriormente.

A continuación para facilitar una mejor comprensión de esta memoria descriptiva y formando parte integrante de la misma se acompañan unas figuras en las que con carácter ilustrativo y no limitativo se ha representado el objeto de la invención.

Breve descripción de los dibujos

Figura 1.- Muestra una vista en perspectiva explosionada de la estructura terminal de perforación, objeto de la invención. Comprende básicamente una broca y una corona, dentro de la cual se ajusta una porción terminal cilíndrica de la broca.

Figura 2.- Muestra una vista en perspectiva de la broca y corona en posición montada.

Figura 3.- Muestra una vista en sección de la estructura terminal donde se muestra esencialmente un sistema de refrigeración.

Descripción de la forma de realización preferida

Considerando la numeración adoptada en las figuras, la estructura terminal de perforación se determina a partir de una corona 1 y una broca 2 que se ajusta por una porción terminal cilíndrica 3 en el interior de la corona 1, la cual posee un corto tramo inferior de ataque 4 de mayor diámetro en combinación con un frente final de ataque 5 de la broca 2, mientras que el borde superior de la corona 1 comprende dos característicos escalonamientos hembra 6 que se corresponden con otros escalonamientos macho 7 complementarios establecidos en una parte...

1. Estructura terminal de perforación, que comprende una corona (1) y una broca (2), por cuya porción terminal cilíndrica (3) se ajusta en el interior de la corona (1), cuyo corto tramo inferior de ataque (4) se complementa con el frente final de ataque (5) de la broca (2), arrastrando ésta a la corona (1) durante la perforación, caracterizada porque el borde superior de la corona (1) comprende al menos un escalonamiento hembra (6) que se corresponde con otro escalonamiento macho (7) complementario establecido en la parte central (3') de mayor diámetro y perteneciente a la broca (2), incluyendo tales escalonamientos complementarios (6-7) unas ramas definidas por topes radiales (6'-7') coincidentes sustancialmente con las generatrices de la corona (1) y broca (2), permitiendo en cualquier momento la extracción axial hacia fuera de la perforación de la broca (2) sin maniobras parciales adicionales como golpeteos y giros en sentidos inversos al de la perforación.

2. Estructura terminal de perforación, según la reivindicación 1, caracterizada porque las otras ramas parejas de los escalonamientos complementarios (6-7) de la corona (1) y broca (2), están definidas dichas ramas parejas por otros topes axiales (6''-7'') que siguen una trayectoria helicoidal descendente en el sentido de giro de avance de la perforación cuando rota el conjunto de la corona (1) y broca (2).

3. Estructura terminal de perforación, según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la broca (2) incorpora una canalización longitudinal (8) de donde arrancan unos orificios radiales (9) que conectan con unas perforaciones axiales (10) que desembocan en el frente final de ataque (5) de la broca (2), como medios de refrigeración.