PROCEDIMIENTO Y DISPOSITIVO PARA LA PERFORACIÓN, EN PARTICULAR PERFORACIÓN POR PERCUSIÓN O POR ROTOPERCUSIÓN DE UN AGUJERO EN MATERIAL TERROSO O ROCOSO.

Procedimiento y dispositivo para la perforación, en particular perforación por percusión o por rotopercusión de un agujero en material terroso o rocoso La presente invención se refiere a un procedimiento para la perforación por percusión o por rotopercusión de un agujero en material terroso o rocoso y fijación de un anclaje en dicho agujero, formándose un barreno mediante una corona de perforación dispuesta en un conjunto de varillas de perforación, así como a un dispositivo para la perforación por percusión o rotopercusión de un agujero en material terroso o rocoso y fijación de un anclaje en dicho agujero, siendo realizado un barreno mediante una corona de perforación dispuesta en un conjunto de varillas de perforación. En el contexto de la producción de un agujero o barreno en material terroso o rocoso y una subsiguiente fijación de un anclaje o revestimiento en el barreno es sabido, por ejemplo, por el documento WO 98/21439 y el documento WO 98/58132, introducir un tubo de revestimiento en el barreno durante el proceso de perforación, por ejemplo una perforación de percusión o rotopercusión, después de lo cual, después de producida la perforación, se extrae del barreno, dado el caso, una parte de la corona de perforación junto con el conjunto de varillas de perforación, mientras que el tubo de revestimiento permanece dentro del barreno, de modo que, subsecuentemente, mediante el rellenamiento del barreno con una masa en condiciones de endurecer se forma un ancla en el mismo. Según la configuración de acuerdo con el documento WO 98/58132, el conjunto de varillas de perforación puede estar realizado en su perímetro exterior con costillas y ranuras adicionales, de modo que mediante una permanencia del conjunto de varillas de perforación en el barreno y un posterior rellenamiento puede conseguirse un buen efecto de anclaje apropiado. Una forma de realización modificada de un procedimiento y un dispositivo para la perforación de un agujero y la realización de un anclaje puede derivarse del documento WO 02/088523 A1, en el cual, para la realización del anclaje después de la finalización del proceso de perforación se extrae el conjunto de varillas de perforación del barreno, a continuación de lo cual, para la realización del anclaje y el ensanchamiento del elemento de anclaje, se introduce a golpes un elemento de ensanchamiento separado desde fuera del barreno al interior del elemento de anclaje. Alternativamente, es sabido extraer del barreno la herramienta de perforación junto con el conjunto de varillas de perforación después de la producción de un barreno, después de lo cual se introduce en el barreno un ancla o un dispositivo de anclaje, siendo conocidas, por ejemplo, por el documento EP-B 0 241 451, el documento US-A 4,490,074, el documento DE-AS 21 05 888, el documento US-A 4,310,266, el documento EP-A 0 875 663 y otros documentos, formas de realización en las cuales, por ejemplo, el anclaje tubular a introducir posteriormente es mantenido en un diámetro reducido respecto del estado final mediante elementos de retención apropiados, llegando al contacto con o presión contra la pared del barreno para conseguir un efecto de anclaje deseado, después de la introducción completa en el barreno. La desventaja en este estado actual conocido de la técnica es, por un lado, el hecho de que en un primer paso de proceso debe producirse el barreno, después de lo cual, después de extraída la herramienta de perforación junto con el conjunto de varillas de perforación, en otro paso de proceso se introduce el dispositivo de anclaje en el barreno que, dado el caso, presenta una gran longitud, a continuación de lo cual es eficaz un contacto con la pared del barreno. Es comprensible, inmediatamente, que para los dos pasos de trabajo separados no sólo se requiere un tiempo respectivamente largo, sino que, dado el caso, una posterior introducción de un dispositivo de anclaje de este tipo de gran longitud está relacionada con dificultades. Además, debe partirse de la base de que una extracción del dispositivo de perforación junto con el conjunto de varillas de perforación y una introducción posterior del dispositivo de anclaje sólo pueden realizarse en un suelo o roca comparativamente firmes, en el que debe estar asegurado que, por ejemplo, no se desmorone material hacia dentro del barreno durante el proceso de perforación o después de la extracción de la herramienta de perforación y antes de la introducción definitiva del dispositivo de anclaje, de modo que se bloquearía el barreno, por lo cual ya no sería posible la introducción del dispositivo de anclaje. Consecuentemente, la presente invención tiene el objetivo de poner a disposición un procedimiento y un dispositivo del tipo mencionado al comienzo, por medio de los cuales se consigan con medios estructurales sencillos un aseguramiento provisorio ya durante el proceso de perforación y un anclaje fiable inmediatamente después de completar el proceso de perforación. Para conseguir dichos objetivos, un procedimiento del tipo mencionado al comienzo está caracterizado, en lo esencial, porque un elemento de anclaje que circunda el conjunto de varillas de perforación es introducido por adherencia friccional en el barreno, en particular a distancia de la corona de perforación, porque el conjunto de varillas de perforación es ensanchado después de la producción del barreno y porque el conjunto de varillas de perforación es retirado en sentido al elemento de anclaje después de la terminación del barreno y el elemento de anclaje es ensanchado mediante un elemento de ensanchamiento montado en el conjunto de varillas de perforación en el lado de la corona de perforación opuesto a la superficie de trabajo. Gracias a que, según la invención, un elemento de anclaje que circunda el conjunto de varillas de perforación es introducido en el barreno por adherencia friccional, se asegura conseguir un efecto provisorio de anclaje mediante la acción de adherencia entre el perímetro exterior del elemento de anclaje y el perímetro interior del barreno, de modo que en todo momento puede conseguirse un aseguramiento provisorio del ancla formada mediante el elemento de anclaje dispuesto allí y la corona de anclaje. Debido a que, según la invención, el elemento de anclaje es ensanchado, adicionalmente, en contacto con la pared del barreno 2 después de producido el barreno, se consigue un efecto de anclaje apropiadamente seguro y fiable inmediatamente después de producido el barreno y, en particular, sin pasos adicionales, al contrario del estado actual de la técnica según el cual, después de terminado el barreno, se producen una extracción del conjunto de varillas de perforación y de la corona de perforación y una introducción subsiguiente de un elemento de anclaje con elemento de anclaje dispuesto en su perímetro. Para un anclaje particularmente sencillo y fiable del elemento de anclaje después de terminado el barreno, se propone que el conjunto de varillas de perforación sea doblado hacia atrás en sentido al elemento de anclaje después de producido el barreno, y el elemento de anclaje sea ensanchado mediante un elemento de ensanchamiento montado en el conjunto de varillas de perforación en el lado de la corona de perforación opuesta a la superficie de traba- jo. Debido a que el elemento de anclaje, según la invención, es introducido en el interior del barreno por adherencia friccional, y por lo tanto asegurado en su posición, es posible extraer del barreno el conjunto de varillas de perforación junto con la corona de perforación, en una longitud correspondiente a la sección entre la corona de perforación y el elemento de anclaje, por lo cual el elemento de anclaje, mediante un elemento de ensanchamiento montado en el conjunto de varillas de perforación, es ensanchado y, adicionalmente, presionado en contacto con el barreno. Para detectar el efecto de anclaje, o el efecto de aseguramiento, que puede conseguirse mediante el anclaje del ancla producida mediante el conjunto de varillas de perforación, se propone, según una forma de realización más preferente, que la firmeza o resistencia del anclaje sea controlada después del ensanchamiento del elemento de anclaje, en particular, mediante la fijación de un dispositivo de comprobación al extremo del conjunto de varillas de perforación que sobresale del barreno. Una comprobación de este tipo es posible de diversas maneras y permite extraer conclusiones respecto de la potencia de anclaje y/o del trascurso de tiempo o el mantenimiento del efecto de anclaje conseguidos. Para el caso de que, por ejemplo, mediante el desplazamiento de estratos terrosos o rocosos, en particular, durante las actividades proseguidas en proximidad del barreno producido, se detecten cambios en el sector del ancla y, con ello, dado el caso, una reducción del efecto de... 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1. Procedimiento para la perforación por percusión o por rotopercusión de un agujero en material terroso o rocoso y fijación de un anclaje en dicho agujero, formándose un barreno mediante una corona de perforación (3) dispuesta en un conjunto de varillas de perforación (2), caracterizado porque un elemento de anclaje (4, 11) que circunda el conjunto de varillas de perforación (2) es introducido por adherencia friccional en el barreno, a distancia de la corona de perforación (3), y porque el conjunto de varillas de perforación (2) es retirado en sentido al elemento de anclaje (4, 11) después de la terminación del barreno y el elemento de anclaje (4, 11) es ensanchado mediante un elemento de ensanchamiento (6) montado en el conjunto de varillas de perforación (2) en el lado de la corona de perforación (3) opuesto a la superficie de trabajo. 2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la firmeza o resistencia del anclaje es controlada después del ensanchamiento del elemento de anclaje (4, 11), en particular mediante la fijación de un dispositivo de comprobación al extremo del conjunto de varillas de perforación (2) que sobresale del barreno. 3. Procedimiento según la reivindicación 2, caracterizado porque, durante o después de la detección de una resistencia disminuida del anclaje, el conjunto de varillas de perforación (2) es nuevamente accionado para una perforación por percusión o rotopercusión para incrementar la longitud del barreno. 4. Procedimiento según la reivindicación 3, caracterizado porque, después de incrementar la longitud del barreno, el elemento de anclaje (4, 11) es ensanchado a un perímetro exterior mayor en comparación con el primer proceso de ensanchamiento. 5. Dispositivo para la perforación por percusión o por rotopercusión de un agujero en material terroso o rocoso y fijación de un anclaje en dicho agujero, siendo realizado un barreno mediante una corona de perforación (3) dispuesta en un conjunto de varillas de perforación (2), caracterizado porque el conjunto de varillas de perforación (2) está circundado, en la cara posterior opuesta a la superficie de trabajo (5) de la corona de perforación (3), a distancia de esta corona (3), por un elemento de anclaje (4, 11), cuya dimensión exterior supera, al menos en parte, la circunferencia del barreno producido por la corona de perforación (3), y porque en el lado apartado de la superficie de trabajo (5) de la corona de perforación (3) está previsto un elemento de ensanchamiento (6) que se estrecha desde la corona de perforación (3) en dirección al elemento de anclaje (4, 11) y que, después de producida la perforación, puede ser introducido en el elemento de anclaje ensanchable (4, 11) retirando del barreno el conjunto de varillas de perforación (2). 6. Dispositivo según la reivindicación 5, caracterizado porque el elemento de anclaje está formado por un tubo (4) ranurado en sentido longitudinal y/o por un tubo (11) que presente sectores parciales (12) de perímetro exterior reducido. 7. Dispositivo según la reivindicación 5 o 6, caracterizado porque el elemento de anclaje (4, 11) está realizado con un chaflán (8) en su extremo de cara a la corona de perforación. 8. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 5 a 7, caracterizado porque en el extremo del elemento de anclaje (4, 11) opuesto a la corona de perforación (3) está previsto un tope (7) capaz de ser fijado al conjunto de varillas de perforación (2). 9. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 5 a 8, caracterizado porque el elemento de anclaje (4, 11), al menos en su sector terminal de cara a la corona de perforación, está conformado de un material con efecto de memoria pretensado en dirección de una reducción de la dimensión exterior. 40 10. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 5 a 9, caracterizado porque la dimensión exterior del elemento de anclaje (4, 11) supera, durante el proceso de perforación, el perímetro exterior de la corona de perforación (3) en un máximo de 10 por ciento, preferentemente en 3 a 5 por ciento aproximadamente. 7   8   9