ES2262838T3 - Metodo y dispositivo para perforar un agujero y para fijar un anclaje en un taladro. - Google Patents

Abstract

Procedimiento para perforar, en especial para perforar a percusión o a percusión rotativa, un taladro (7) en material terroso o rocoso y para fijar un anclaje en el taladro, realizándose un sondeo (7) por medio de una corona (1) de perforación, montada en un varillaje (5) de perforación, y colocándose, al mismo tiempo, un entubado (4), que rodea a distancia el varillaje (5) de perforación, caracterizado porque el entubado (4) conformado con una ranura (8) longitudinal se coloca, al menos parcialmente, sensiblemente en contacto con el sondeo (7) durante la perforación.

Description

Método y dispositivo para perforar un agujero y para fijar un anclaje en un taladro.

El presente invento se refiere a un procedimiento para perforar, en especial para perforar a percusión o a percusión rotativa, un taladro en material terroso o rocoso y para fijar un anclaje en el taladro, conformándose un sondeo por medio de una corona de perforación montada en un varillaje de perforación y, al mismo tiempo, se introduce un entubado, que rodea a distancia el varillaje de perforación; se refiere también a un dispositivo para perforar, en especial para perforar a percusión o a percusión rotativa, taladros en material terroso o rocoso y para realizar un anclaje, donde una corona de perforación montada en un varillaje de perforación realiza un sondeo y se ha previsto un entubado, que rodea a distancia el varillaje de perforación y está junto a la corona de perforación.

En relación con la realización de un taladro o bien de un sondeo en material terroso o rocoso y con una fijación ulterior de un anclaje o bien de un revestimiento en el sondeo, se conoce, por ejemplo, por los documentos WO 98/21439 y WO 98/58132, introducir un entubado en el sondeo durante el proceso de perforación, por ejemplo, una perforación a percusión o a percusión rotativa, después de lo cual, tras la ejecución de la perforación, se retira, dado el caso, de la perforación una parte de la corona de perforación junto con el varillaje de perforación, mientras que el entubado permanece en el sondeo, de modo que se forme, a continuación, un anclaje en el sondeo rellenándolo de una masa, capaz de endurecerse. De acuerdo con la configuración según el documento WO 98/58132, el varillaje de perforación puede configurarse en su contorno exterior con nervios y estrías adicionales, de modo que, en el caso de una permanencia del varillaje de perforación en el sondeo y de un relleno ulterior, se pueda conseguir un adecuado buen efecto de anclaje.

Alternativamente, se conoce retirar del sondeo, tras la realización de un sondeo, el útil de perforación con el varillaje de perforación, después de lo cual se introduce, a continuación, en el sondeo un anclaje o bien un dispositivo de anclaje, conociéndose, por ejemplo, a partir de los documentos EP-B 0 241 451, US-A 4.490.074, DE-AS 21 05 888, US-A 4.310.226, EP-A 0 875 663 y de otras citas bibliográficas, formas de realización en los cuales el anclaje tubular a introducir ulteriormente es sujetado por elementos de sujeción adecuados de diámetro reducido en comparación con el del estado final, después de lo cual, tras la completa introducción en el sondeo y la retirada de los dispositivos de sujeción, el tubo, que está bajo tensión previa y que habitualmente presenta una ranura, que discurre sensiblemente en dirección longitudinal, se ensancha y, con ello, llega a hacer contacto con la pared del sondeo o bien es presionado para ello a fin de conseguir un deseado efecto de anclaje. Resulta desventajoso en este conocido estado actual de la técnica, por un lado, el hecho de que se haya de realizar el sondeo en una primera etapa del procedimiento, después de lo cual, tras retirar el útil de perforación junto con el varillaje de perforación, se introduce en una etapa adicional del procedimiento el dispositivo de anclaje en el sondeo que, dado el caso, presenta una gran longitud, después de lo cual se consigue seguidamente un contacto con la pared del sondeo por la retirada del correspondiente dispositivo de sujeción ensanchando el diámetro exterior. Resulta de compresión inmediata que se requiera, en consecuencia, un empleo de tiempo mayor no sólo para las dos etapas de trabajo mutuamente separadas, sino que, dado el caso, una introducción ulterior de un dispositivo de anclaje semejante de gran longitud vaya unida a dificultades. Se ha de partir además de que una retirada del dispositivo de perforación junto con el varillaje de perforación y una introducción ulterior de un dispositivo de anclaje se puede realizar únicamente en terreno comparativamente firme o bien en roca, en el cual ha de asegurarse que no se desmorone material en el sondeo durante el proceso de perforación o tras retirar el útil de perforación y antes de la definitiva introducción del dispositivo de anclaje, de modo que el sondeo no quede bloqueado, por lo cual ya no sería posible introducir el dispositivo de anclaje.

El presente invento apunta, por ello, a proporcionar un procedimiento así como un dispositivo del tipo mencionado al principio, donde se haga posible, al menos, una seguridad provisional durante el proceso de perforación con una construcción más sencilla y se consiga inmediatamente, tras la ejecución de un sondeo, un anclaje en la pared interior del sondeo.

Para solucionar estos problemas, el procedimiento según el invento se caracteriza, partiendo de un procedimiento del tipo mencionado al principio, por que el entubado realizado con una ranura longitudinal se introduce durante la perforación básicamente en contacto, al menos parcial, con el sondeo. Puesto que el entubado realizado con una ranura longitudinal queda durante la realización de la perforación en contacto, al menos parcial, con la pared del sondeo, será posible proporcionar una seguridad, al menos provisional, durante el proceso de perforación, asegurando, gracias a la previsión de la ranura longitudinal, que el entubado sea suficientemente elástico o bien flexible para que, incluso con un contacto, al menos parcial, con la pared del sondeo, se pueda contrarrestar una resistencia no excesivamente grande provocada por una introducción del entubado, por ejemplo, por medio de un esfuerzo de tracción o de percusión. Se asegura además por medio de un entubado, que presente una ranura longitudinal, que inmediatamente después de la ejecución de la perforación se pueda conseguir un anclaje adecuado por contacto, al menos parcial, con la pared del sondeo, de modo que se pueda conseguir un ahorro de tiempo para la realización de un anclaje de este tipo en comparación con realizaciones conocidas, donde, tras la ejecución de una perforación, se retiraba el varillaje de perforación y se introducía un anclaje separado en el sondeo. Además, se puede utilizar el procedimiento según el invento independientemente del material terroso o rocoso a ser perforado, ya que el entubado se introduce en el sondeo directamente al realizar o bien conformar el sondeo, de modo que, incluso en el caso de terreno suelto, en el que, dado el caso, debería temerse un desmoronamiento de material, al menos, tras retirar el útil de perforación y antes de introducir el anclaje, no son de temer dificultades de ningún tipo como serían de temer en el caso de anclajes a realizar ulteriormente, ya que el entubado instalado al perforar conserva siempre la sección transversal de paso del sondeo libre, incluso en el caso de roca suelta. Tras la ejecución del sondeo, se puede retirar ya sea el útil de perforación, al menos parcialmente, junto con el varillaje de perforación a través del entubado, que queda en el interior del sondeo, o bien también puede permanecer en el sondeo el varillaje de perforación junto con el útil de perforación para aumentar el efecto de anclaje, de modo que no sólo resulte un efecto de anclaje por el contacto del entubado con la pared interior del sondeo, sino que incluso se pueda aumentar el efecto de anclaje debido al útil de perforación así como al varillaje de perforación, que quedan en el sondeo. Al introducirse el entubado, que presenta una ranura longitudinal, al menos parcialmente en contacto con la pared del sondeo, se ha de partir de que, en el caso de una introducción conocida de un fluido de lavado, conocida por sí misma, en la región de la corona de perforación y de un transporte resultante de ello del material desmoronado en la zona del contorno exterior del entubado, se presenta una correspondiente capa de material líquida o bien viscosa, que da como resultado un efecto lubrificante o bien deslizante al introducir el entubado. Tras la ejecución de la perforación y, por consiguiente, tras la interrupción de un suministro adicional de un fluido de lavado, se ha partido de que, en el caso de un endurecimiento del material en la región del contorno exterior del entubado, se presenta un aumento correspondiente del rozamiento entre el contorno exterior del entubado y la pared interior del sondeo, de modo que se puede conseguir un correspondiente buen efecto de anclaje del entubado adosado a la pared interior del sondeo.

Para secundar el efecto de anclaje del entubado ya adosado, al menos parcialmente, al colocarlo en la pared interior del sondeo, se propone según una forma de realización preferida que, después de la ejecución del sondeo y la retirada del varillaje de perforación, se introduzca un elemento ensanchable en el interior del entubado y que se ensanche. Una instalación de este tipo de un elemento ensanchable hace posible que el entubado se fije fiablemente por zonas parciales, dado el caso, en la pared interior del sondeo, de modo que permita ampliar el efecto de anclaje.

Se puede fijar un elemento ensanchable, de forma especialmente sencilla, en el interior del entubado de modo que el elemento ensanchable sea ensanchado mediante un esfuerzo de percusión, como corresponde además a una forma de realización preferida del procedimiento según el invento. Un elemento ensanchable de este tipo no sólo proporciona un contacto fiable del entubado con la pared interior del sondeo, sino que provoca también una reducción de la sección transversal interior del entubado, por ejemplo, con un esfuerzo de presión a través del material circundante o con un esfuerzo de tracción en contra de la dirección longitudinal del anclaje formado por el entubado, ya que, habiéndose previsto la ranura longitudinal, en especial los esfuerzos de tracción en la dirección longitudinal del entubado, que forma el anclaje, podrían dar lugar, en otro caso, a una reducción de la sección transversal del anclaje del entubado, con lo cual se rebajaría en correspondencia el efecto de anclaje.

En función del material circundante y, por consiguiente, también de la constitución del entubado, se propone preferiblemente para introducir el entubado durante el proceso de perforación que el entubado se introduzca en el sondeo mediante un esfuerzo de tracción por medio de una unión con la corona de perforación y/o un esfuerzo de percusión. Puede acoplarse, por consiguiente, el entubado de forma apropiada según el invento con la corona de perforación e introducirse en el sondeo únicamente por un esfuerzo de tracción durante el proceso de perforación. En especial, en el caso de una sección transversal mayor del material y, por consiguiente, de entubados que presentan una mayor resistencia y que se instalan para facilitar un anclaje convenientemente más resistente, puede introducirse, no obstante, en el sondeo adicional o alternativamente el entubado por medio de un esfuerzo de percusión al mismo tiempo que el proceso de perforación, para no tener que aplicar fuerzas desproporcionadas sobre la corona de perforación para arrastrar el entubado.

Para instalar como es debido el entubado durante el proceso de perforación, se propone en este contexto, según otra forma de realización además preferida, que se libere, tras la ejecución de la perforación, al menos una unión definida por un punto de rotura controlada a lo largo del entubado ranurado sensiblemente en dirección longitudinal.

Una liberación o bien una separación especialmente sencilla del punto de rotura controlada se realiza preferiblemente, según el invento, por que la liberación o bien la separación del punto de rotura controlada se realice por un ligero retroceso, al menos, de la zapata de percusión y del entubado colocado con ella y por un impulso de la zapata de percusión. Se puede conseguir, por consiguiente, una separación o bien una liberación del punto de rotura controlada del extremo delantero del entubado ensanchando o liberando el extremo delantero del entubado, tras la ejecución de la perforación por ligero retroceso, al menos, de la zapata de percusión y, dado el caso, de la corona anular de perforación colocada al lado y de un nuevo impulso subsecuente de la zapata de percusión, con el entubado colocado en el sondeo realizado firmemente sujeto o bien, al menos parcialmente, en unión positiva de fricción, por medio de un ensanche del diámetro interior del entubado ranurado en dirección longitudinal por la zapata de percusión, por ejemplo, previendo superficies de contacto coordinadas entre sí en la región del extremo delantero del entubado, de modo que, en conjunto, se puede conseguir un contacto como es debido del diámetro exterior del entubado ensanchado con la pared del sondeo ejecutado.

Para aumentar adicionalmente del efecto de anclaje, en especial en roca suelta o bien en coordinación con una placa de anclaje a fijar, dado el caso, en el extremo sobresaliente del sondeo, se propone según una forma de realización además preferida que se realice de modo conocido por sí mismo, tras la ejecución de la perforación, un relleno del interior del entubado con una masa capaz de endurecerse. El material que se endurece puede salir, en este caso, en especial por la región delantera así como a lo largo de la ranura longitudinal del entubado ensanchable hacia el material circundante, con lo cual se mejora el anclaje del entubado. Gracias a la salida del material, que se endurece, y a una deformación ulterior con una placa de anclaje, a prever en el extremo exterior del entubado, se puede conseguir además una fijación de, dado el caso, material terroso o bien rocoso suelto estratificado.

Para solucionar los problemas planteados al principio, un dispositivo del género mencionado al principio se caracteriza además sensiblemente por que el entubado presenta una ranura longitudinal, que discurre sensiblemente en la dirección longitudinal del entubado. Previendo un entubado realizado con una ranura longitudinal, se asegura que el entubado se puede introducir en el sondeo con la correspondiente reducida resistencia a la fricción y, al menos, parcialmente en contacto con la pared interior del sondeo durante el proceso de perforación, después de lo cual, tras la terminación del proceso de perforación, se puede conseguir por el contacto directo, al menos parcial, del entubado con la pared interior del sondeo un adecuado efecto de anclaje.

Para reforzar el efecto de anclaje, se propone según una forma de realización preferida que, tras la ejecución del sondeo y la retirada del varillaje de perforación, se pueda introducir un elemento ensanchable en el interior del entubado y se pueda ensanchar en contacto con la pared interior del entubado. Por medio de un elemento ensanchable de este tipo, que se pueda ensanchar en contacto con la pared interior del entubado, se consigue una anclaje seguro del entubado en el sondeo, donde un elemento esanchable de este tipo contrarresta, por ejemplo, una reducción de la sección transversal del entubado, en especial, con un esfuerzo de tracción sobre el anclaje formado por el entubado y, por consiguiente, conserva un deseado efecto de anclaje con fiabilidad.

Para una fijación especialmente apropiada del elemento ensanchable en el interior del entubado, se propone, según una forma de realización especialmente preferida, que el elemento esté formado por una vaina, que se pueda ensanchar gracias a la introducción de un elemento, en especial, cónico, mediante un esfuerzo de percusión, proponiéndose, según una forma de realización además preferida, en especial en el caso de preverse una multiplicidad de elementos ensanchables en el interior del entubado y para una colocación adecuada de los mismos, que el entubado esté provisto en su pared interior de elevaciones o resaltos para colocar el elemento ensanchable.

Para una introducción especialmente sencilla, se propone preferiblemente que el entubado presente a lo largo de su ranura longitudinal, que discurre sensiblemente en la dirección longitudinal del entubado, un punto de rotura controlada. Gracias al, al menos, un punto de rotura controlada, previsto según el invento a lo largo de la ranura longitudinal del entubado, se puede introducir el entubado con sencillez en el sondeo durante el proceso de perforación, mientras que, tras la ejecución del sondeo, se libera o bien se separa el, al menos, un punto de rotura controlada para dar lugar a que el entubado haga contacto con la pared interior del sondeo para conseguir el anclaje.

Tras la ejecución de la perforación, debe ser liberado el, al menos, un punto de rotura controlada al aplicar una fuerza conveniente. Pero, además, el punto de rotura controlada debe asegurar, durante el proceso de perforación, una resistencia suficiente de la ranura longitudinal, que se extiende sensiblemente por toda la longitud del entubado. A este efecto, se propone, según una forma de realización además preferida, que el, al menos, un punto de rotura controlada a lo largo de la ranura longitudinal del entubado se materialice con un punto de soldadura para puentear la ranura longitudinal. Por la adecuada colocación y configuración así como, dado el caso, por el número de puntos de soldadura como punto de rotura controlada, se pueden tener en cuenta, en este caso, diferentes requerimientos tanto en relación con la capacidad de resistencia durante el proceso de perforación, como también para una separación o bien una liberación del punto de rotura controlada tras la ejecución de la perforación.

Para una colocación como es debido del entubado durante el proceso de perforación, se propone además que se fije el entubado, por el extremo orientado hacia la corona de perforación, en una zapata de percusión de la corona de perforación, como corresponde a otra forma de realización además preferida del dispositivo según el invento. Junto a una introducción de este tipo del entubado por un esfuerzo de tracción, fijando el entubado a la corona de perforación o bien a la zapata de percusión, se puede prever además que sobre el extremo del entubado sobresaliente del sondeo se ejerza un esfuerzo de percusión, siendo esto posible, en especial, para entubados que presenten una mayor resistencia.

Para conseguir un efecto de anclaje adecuado del entubado ensanchable, tras la ejecución de la perforación, se propone según una forma de realización además preferida que el entubado esté hecho de un material, en especial metal, que esté bajo tensión previa.

Para la ejecución del anclaje o bien para el aumento del efecto de anclaje, en especial en el caso de estratos parcialmente sueltos del material rocoso, se propone preferiblemente además según el invento que, tras la ejecución del sondeo, se pueda fijar en el entubado una placa de anclaje en el extremo sobresaliente del material terroso o rocoso.

Para una evacuación como es debido de la roca arrancada, se propone preferiblemente, según una forma de realización además preferida, que el entubado presente de forma conocida por sí misma, en la región del extremo inmediato a la corona de perforación, al menos un orificio de paso para introducir el material terroso o rocoso en el interior del entubado, de modo que el material arrancado también pueda ser extraído de la perforación por el espacio libre definido entre el varillaje de perforación y el entubado, en especial espacio anular.

El invento se explica, continuación, más detalladamente a base de los ejemplos de realización representados esquemáticamente en el dibujo anexo, en el que las figuras muestran:

Figura 1 un alzado lateral esquemático, parcialmente en sección, de una primera forma de realización de un dispositivo según el invento para llevar a cabo el procedimiento según el invento;

Figura 2 una sección esquemática en representación ampliada torneada a lo largo de la línea II-II de la figura 1;

Figura 3 en una representación análoga a la de la figura 1, una forma de realización modificada de un dispositivo según el invento para llevar a cabo el procedimiento según el invento;

Figura 4 en una representación de nuevo análoga a la de la figura 1, otra forma de realización modificada de un dispositivo según el invento para llevar a cabo el procedimiento según el invento;

Figura 5 diferentes etapas durante la realización del procedimiento según el invento, utilizando un dispositivo según el invento, donde la figura 5a muestra el proceso de elaboración de un sondeo con el procedimiento según el invento, en una representación análoga a la de la figura 1; la figura 5b muestra la retirada del varillaje de perforación tras la ejecución del sondeo; la figura 5c muestra la introducción de un elemento ensanchable en el interior del entubado tras la ejecución del sondeo y la retirada del varillaje de perforación; y la figura 5d muestra el proceso de ensanchamiento del elemento ensanchable; y

Figura 6 un alzado lateral esquemático de otra forma de realización adicional modificada de un dispositivo según el invento para llevar a cabo el procedimiento según el invento.

En la figura 1, se indica, en general, con la referencia 1 un útil de perforación o bien una corona de perforación, que está unido(a) con un varillaje 5 de perforación, que discurre por el interior de un entubado 4 con la intercalación de una pieza 2 de unión, así como una zapata de percusión indicada esquemáticamente con la referencia 3. La corona de perforación es accionada por medio del varillaje 5 de perforación mediante un dispositivo de percusión o de percusión rotativa no representado, dispuesto fuera del material terroso o bien rocoso a perforar, cuya superficie se ha indicado con la referencia 6. El contorno interior de un sondeo realizado por el útil de perforación o bien por la corona 1 de perforación se ha indicado esquemáticamente con la referencia 7 en la figura 1.

Como puede observarse en la figura 1, el entubado 4 presenta una ranura 8 longitudinal, que discurre sensiblemente en dirección longitudinal, como puede observarse claramente en la representación de la figura 2. A partir de la representación según la figura 2, se puede observar además que la camisa 4 se ha fabricado de un material pretensado, en especial un metal, presentando el material en su estado distensado fuera del sondeo, mostrado con líneas de trazo continuo, un mayor contorno exterior que en el estado mostrado por medio de líneas finas de trazos en el sondeo, habiéndose designado la ranura con la referencia 8’. Se introduce, por consiguiente, el entubado 4 en el sondeo bajo tensión previa, de modo que se asegure que el entubado 4 quede, al menos parcialmente, en contacto con la pared 7 interior del sondeo para, de ese modo, hacer ya posible una seguridad, al menos provisional, durante el proceso de perforación.

A partir de la figura 2, puede observarse además que el varillaje 5 de perforación está provisto de un canal 9 central de paso, a través del cual se introduce un líquido de lavado en la región de la corona 1 de perforación, de modo que el material arrancado sea extraído, al menos parcialmente, por la región del contorno exterior del entubado 4 entre el entubado 4 y la pared 7 interior del sondeo, pudiéndose conseguir un efecto lubrificante o bien deslizante al introducir el fluido de lavado en la superficie límite entre el contorno exterior del entubado 4 y la pared 7 interior del sondeo. Gracia a dicho efecto lubrificante o bien deslizante, se rebaja convenientemente la resistencia a la fricción entre el contorno exterior del entubado 4 y la pared 7 interior del sondeo durante el proceso de perforación, mientras que, tras una ejecución del sondeo 7 y, por consiguiente, tras una interrupción del suministro de líquido de lavado a la región de la corona 1 de perforación, se puede conseguir una unión positiva de fricción entre el entubado 4 y la pared 7 interior del sondeo.

Con la forma de realización representada en la figura 1, la introducción del entubado 4, que presenta, en la región 4’ inmediata a la corona de perforación, una forma exterior cónicamente en disminución, tiene lugar por medio de un esfuerzo de tracción, que se aplica al entubado 4 a través de la zapata 3 de percusión.

Con la referencia 10, se ha designado un manguito de acoplamiento, que hace posible una fijación de un dispositivo de accionamiento, no representado con mayor detalle, para perforar a percusión o a percusión rotativa.

En la forma de realización modificada representada en la figura 3, se somete el entubado 4 además de a un esfuerzo de tracción, aplicado a través de la zapata 3 de percusión, a un esfuerzo de percusión a través del manguito 10 de acoplamiento en la región del cabezal 6 anclaje, de modo que el entubado 4 sea introducido, tanto por un esfuerzo de tracción como también de percusión, en el interior del sondeo indicado nuevamente con la referencia 7.

El entubado 4 presenta nuevamente una ranura 8 longitudinal y se ha configurado escalonadamente o bien con sección transversal reducida, habiéndose designado tales zonas parciales escalonadas con la referencia 11 en la figura 3. Se puede conseguir, con ello, un contacto solamente parcial del entubado 4 en especial durante el proceso de introducción, lo que resulta conveniente, por ejemplo, con una resistencia a la fricción elevada a esperar entre el contorno exterior del entubado 4 y la pared 7 interior del sondeo para conseguir un avance como es debido en la perforación.

En otra forma de realización modificada según la figura 4, puede observarse que el entubado 4 se introduce en el interior del sondeo 7 únicamente por medio de un esfuerzo de percusión sobre el cabezal 6 de anclaje a través del manguito 10 de acoplamiento, mientras que en esta forma de realización no se realiza arrastre a tracción alguno por una unión del entubado 4 con la corona 1 de perforación. Una introducción de ese tipo de un entubado 4 por medio de esfuerzo de percusión es posible, en especial, con un entubado adecuadamente más compacto o bien un entubado 4, que presente una resistencia mayor.

En las etapas individuales del procedimiento representadas en la figura 5, se muestra en la figura 5a la formación o bien la elaboración del sondeo 7, introduciéndose el entubado 4, por ejemplo, análogamente a la forma de realización según la figura 4, por medio de un esfuerzo de percusión sobre el cabezal 6 de anclaje, mientras que no se ha previsto unión alguna entre el entubado 4 y la corona 1 de perforación.

En la figura 5, se ha indicado, en cada caso, una placa 13 de anclaje en la región del extremo sobresaliente del material 12 terroso o rocoso.

Tras la ejecución del sondeo 7, se retira el varillaje 5 de perforación según la flecha 14 del sondeo 7, como se ha representado en la figura 5b, mientras que la corona 1 de perforación permanece en el sondeo 7.

Tras la retirada del varillaje de perforación, se introduce en el interior del entubado 4 un elemento ensanchable, designado en general con la referencia 15, según la flecha 16 en el interior del entubado 4. El elemento 15 ensanchable se compone de una vaina 17, que se ha configurado cónicamente en disminución y que presenta, al menos parcialmente, una ranura 18 longitudinal, pudiéndose introducir un elemento 19 cónico en el interior de la vaina 17.

Tras la introducción o bien la inserción del elemento 15 ensanchable, de dos piezas, en el interior del entubado 4, por ejemplo, en la región de los topes o bien de los resaltos 20 para colocar el elemento ensanchable, se ejerce sobre el elemento 19 cónico un esfuerzo de percusión a través del manguito 10 de acoplamiento, de modo que el elemento 15 ensanchable, de dos piezas, se coloque en la posición deseada en el interior del entubado y se quede fijado en la pared interior del entubado 4.

Este elemento 15 ensanchable introducido asegura que no se produzca una disminución de la sección transversal del entubado 4, por ejemplo, por un esfuerzo de presión debido al material circundante o bien por el ejercicio de un esfuerzo de tracción en la dirección de un movimiento de extracción o liberación del anclaje, de modo que el deseado efecto de anclaje se conserve fiablemente. En el caso de un esfuerzo de tracción sobre el anclaje formado por el entubado 4, si no se hubiese previsto el elemento 15 ensanchable, sería posible una disminución de sección transversal gracias a la ranura 18 longitudinal del entubado 4, empeorándose el efecto de anclaje en el caso de una disminución de ese tipo de la sección transversal.

En lugar de prever resaltos 20 de colocación, el elemento 15 ensanchable se puede llevar también a hacer contacto inmediato con la corona 1 de perforación, que quedó en el sondeo 7, como se ha indicado en la figura 5d. Puede preverse además la introducción de una serie de elementos 15 ensanchables en el interior del entubado 4 para conseguir en diferentes lugares un refuerzo adecuado para el efecto de anclaje del entubado 4. Los elementos ensanchables múltiples de ese tipo se pueden disponer por medio de una configuración conveniente, en especial, de la vaina 17 cónica y un ajuste con los correspondientes resaltos 20 de colocación.

Alternativa o adicionalmente a la introducción del elemento 15 ensanchable, se puede prever, tras la ejecución del sondeo 7 y, dado el caso, la retirada del varillaje 5 de perforación, un relleno del interior del entubado 4 con una masa capaz de endurecerse.

En la figura 6, se designa, en otra forma de realización modificada, nuevamente con la referencia 1 un útil de perforación o bien una corona de perforación, que se ha unido, intercalando una pieza 2 de unión así como una zapata de percusión designada esquemáticamente con la referencia 3, con un varillaje 5 de perforación, que discurre en el interior del entubado 4, siendo accionada la corona 1 de perforación por medio del varillaje 5 de perforación mediante un dispositivo de percusión o de percusión rotativa, no representado más detalladamente, dispuesto fuera del material terroso o bien rocoso a perforar, cuya superficie se ha designado con la referencia 6. El contorno interior de un sondeo formado por el útil de perforación o bien la corona 1 de perforación se ha designado en la figura 6 nuevamente con la referencia 7.

Como puede observarse en la figura 6, el entubado 4 presenta nuevamente una ranura 8 longitudinal que discurre sensiblemente en dirección longitudinal, habiéndose previsto, al menos, un punto 29 de rotura controlada a lo largo de la extensión longitudinal de la ranura 8 longitudinal, estando formado dicho punto de rotura controlada, por ejemplo, por un punto 29 de soldadura. El entubado 4 se ha fijado, en este caso, en la zapata 3 de percusión por medio de un elemento intercalado o bien es arrastrado durante el proceso de perforación por la zapata 3 de percusión, de modo que el entubado 4 hecho con la ranura 8 longitudinal se introduzca inmediatamente en el sondeo 7 durante el proceso de perforación.

Para una evacuación del material arrancado por la corona 1 de perforación, se ha previsto en la región delantera del entubado 4 un orificio 31 de paso, habiéndose configurado el orificio 31 de paso realizando una sección transversal interior de paso ampliada de la ranura 8 longitudinal. A través de dicho orificio 31 de paso, llega el material arrancado por el útil 1 de perforación al espacio libre o bien al espacio anular, definido entre el entubado 4 y el varillaje 5 de perforación, y se extrae por el extremo opuesto a la corona 1 de perforación. En caso necesario, se puede prever, por ejemplo, simétricamente al orificio 31 de paso un segundo orificio de paso en el entubado 4 en la región parcial del contorno radialmente opuesta.

Tras la ejecución de la perforación, tiene lugar, gracias a una liberación o bien separación de los puntos de soldadura, que definen los puntos 29 de rotura controlada, un ensanchado del entubado 4 que está bajo tensión previa, con lo cual se puede conseguir el deseado efecto de anclaje.

Tras la ejecución de la perforación, se retiran el entubado 4 y, al menos, la zapata 3 de percusión así como las piezas de la corona de perforación colocadas al lado, por ejemplo, la corona anular de perforación en el caso de haberse previsto una corona de perforación central y una corona anular de perforación radialmente circundante, ligeramente en contra de la dirección 26 de perforación o bien de avance; después de lo cual, tras dicha retirada, tiene lugar de nuevo una solicitación de la zapata 3 de percusión por medio, otra vez, del varillaje 5 de perforación en la dirección del proceso 26 de perforación, con lo cual se libera el punto 29 de rotura controlada.

Claims (17)

1. Procedimiento para perforar, en especial para perforar a percusión o a percusión rotativa, un taladro (7) en material terroso o rocoso y para fijar un anclaje en el taladro, realizándose un sondeo (7) por medio de una corona (1) de perforación, montada en un varillaje (5) de perforación, y colocándose, al mismo tiempo, un entubado (4), que rodea a distancia el varillaje (5) de perforación, caracterizado porque el entubado (4) conformado con una ranura (8) longitudinal se coloca, al menos parcialmente, sensiblemente en contacto con el sondeo (7) durante la perforación.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque, tras la ejecución del sondeo (7) y la retirada del varillaje (5) de perforación, se introduce y se ensancha un elemento (15, 17, 19) ensanchable en el interior del entubado (4).

3. Procedimiento según la reivindicación 2, caracterizado porque el elemento (15, 17, 19) ensanchable se ensancha por medio de un esfuerzo de percusión.

4. Procedimiento según las reivindicaciones 1, 2 ó 3, caracterizado porque el entubado (4) se introduce en el sondeo (7) por medio de un esfuerzo de tracción gracias a una unión con la corona (1) de perforación y/o de un esfuerzo de percusión.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque, tras la ejecución del sondeo (7), se libera, al menos, una unión definida por un punto (29) de rotura controlada a lo largo del entubado (4), ranurado sensiblemente en dirección longitudinal.

6. Procedimiento según la reivindicación 5, caracterizado porque la liberación o bien la separación del punto (29) de rotura controlada se realiza por medio de un ligero retroceso de, al menos, la zapata (3) de percusión y del entubado (4) apoyado en ella y de una solicitación de la zapata (3) de percusión.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque, tras la ejecución de la perforación (7), se ejecuta de modo conocido por sí mismo un relleno del interior del entubado (4) con una masa capaz de endurecerse.

8. Procedimiento para perforar, en especial para perforar a percusión o a percusión rotativa, taladros (7) en material terroso o rocoso y para realizar un anclaje, realizando una corona (1) de perforación montada en un varillaje (5) de perforación un sondeo (7), y habiéndose previsto un entubado (4) inmediato a la corona (1) de perforación y que rodea a distancia el varillaje (5) de perforación, caracterizado porque el entubado (4) presenta una ranura (8) longitudinal, que discurre sensiblemente en la dirección longitudinal del entubado (4).

9. Dispositivo según la reivindicación 8, caracterizado porque, tras la ejecución del sondeo (7) y la retirada del varillaje (5) de perforación, se puede introducir un elemento (15, 17, 19) ensanchable en el interior del entubado y se puede ensanchar en contacto con la pared interior del entubado (4).

10. Dispositivo según la reivindicación 9, caracterizado porque el elemento (15) ensanchable está formado por una vaina (17), que se puede ensanchar con la introducción de un elemento (19) especialmente cónico por medio de un esfuerzo de percusión.

11. Dispositivo según la reivindicación 9 ó 10, caracterizado porque el entubado (4) está provisto en su pared interior de elevaciones o resaltos (20) para colocar el elemento (15, 17, 19) ensanchable.

12. Dispositivo según una de las reivindicaciones 8 a 11, caracterizado porque el entubado (4) presenta a lo largo de su ranura (8) longitudinal, que discurre sensiblemente en la dirección longitudinal del entubado (4), al menos un punto (29) de rotura controlada.

13. Dispositivo según la reivindicación 12, caracterizado porque el, al menos, un punto (29) de rotura controlada a lo largo de la ranura (8) longitudinal del entubado (4) se ha configurado mediante un punto de soldadura para puentear la ranura (8) longitudinal.

14. Dispositivo según una de las reivindicaciones 8 a 13, caracterizado porque el entubado (4) se ha fijado por el extremo que da hacia la corona (1) de perforación en una zapata (3) de percusión de la corona (1) de perforación.

15. Dispositivo según una de las reivindicaciones 8 a 14, caracterizado porque el entubado (4) se ha hecho de un material que está previamente tensado, en especial, un metal.

16. Dispositivo según una de las reivindicaciones 8 a 15, caracterizado porque, al menos tras la ejecución del sondeo (7), se puede fijar en el entubado (4) una placa (13) de anclaje por el extremo sobresaliente del material terroso o rocoso.

17. Dispositivo según una de las reivindicaciones 8 a 16, caracterizado porque el entubado (4) presenta, en la región del extremo inmediato a la corona (1) de perforación, de modo conocido por sí mismo, al menos, un orificio de paso para introducir el material terroso o rocoso arrancado en el interior del
entubado (4).