ES2271997T3 - Aparato perforador direccional. - Google Patents
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Abstract
L invención se refiere a una perforadora direccional, en particular, pero de manera no exhaustiva, una perforadora que puede utilizarse en espacios confinados o en lugares que se encuentran cerca de obstáculos como barreras, casas, inmuebles, etc. La invención se refiere también a un dispositivo de empuje hacia delante y de avance de una cabeza de perforación. El dispositivo de empuje hacia delante y de avance de la cabeza de perforación presenta una concepción que permite efectuar un empuje hacia delante importante respecto de la dimensión de la unidad de accionamiento y de la perforadora. La perforadora está articulada sobre una fuente de energía como un motor y por consiguiente puede utilizarse en espacios confinados.
Description
Aparato perforador direccional.
Esta invención se refiere a un aparato
perforador direccional, en particular y no solo a una perforadora
que se pueda usar en espacios reducidos o utilizar en lugares cerca
de obstáculos tales como vallas, casas, edificios, etc.
Ya se conoce la aportación de aparatos
perforadores direccionales los cuales proporcionan la perforación
direccional por medio de una cabeza de perforación la cual tiene un
dispositivo de corte o perforación angulado en la misma, el
dispositivo angulado siendo monitorizable con respecto a su
orientación alrededor del eje de la perforadora. El cambio de
dirección de la cabeza de perforación se consigue cesando o
impidiendo el giro del trépano cuando dicho dispositivo angulado
está en la orientación que se desee y empujando, luego, la cabeza
de perforación hacia delante de modo que el dispositivo angulado
haga que la cabeza de perforación se desvíe de su curso normal. La
perforación se puede entonces recomenzar empujando la cabeza de
perforación hacia delante en la nueva dirección deseada.
El perforación direccional (también denominada
taladrado, perforación de arremetida y horizontal) es una
tecnología que permite instalar servicios tales como cables y
conducciones para transporte de energía, tuberías de agua, redes de
distribución de gas, canalizaciones de desagüe, etc., bajo tierra
sin necesidad de abrir la superficie del terreno tal como se
necesita en los procedimientos de corte y cubrición. La cabeza de
perforación aumenta su capacidad por medio del uso de una hoja de
dirección angulada en la cabeza de perforación. Inmediatamente
detrás de la cabeza de perforación está un transmisor (sonda) que
envía información a un operario por encima del suelo, tal
información puede incluir a qué profundidad se encuentra la cabeza
de perforación, el sentido en el que se dirige el taladro y la
orientación de la cabeza de perforación, tal como que el ángulo está
apuntando hacia arriba o hacia abajo.
Normalmente tales aparatos son voluminosos e
incorporan medios para girar y empujar hacia delante o hacer
avanzar la cabeza de perforación así como también medios para
girarla. Se sabe que se aportan medios para prolongar la
perforación tales como un juego de varillas que se atornillan entre
sí para aportar una longitud adicional a la cabeza de perforación.
La energía que necesita tal aparato es algo alta y, como tales
aparatos llevan incorporada la fuente de alimentación de energía,
estos dispositivos son grandes y esto limita el uso de un aparato
que es corriente para una perforación que se requiere que sea
sustancialmente horizontal o paralela a la superficie del terreno
desde una distancia por debajo de la superficie del suelo. Así, como
el aparato antes mencionado debe descansar sobre el nivel del suelo
la perforadora se debe angular desde el suelo de tal manera que se
nivele a la profundidad necesaria. Las perforadoras como las
mencionadas antes son, naturalmente, flexibles hasta cierto grado
sin embargo la flexibilidad está limitada por lo tanto el ángulo en
el cual la perforadora entra en el terreno dictamina que la máquina
perforadora deba posicionarse a una distancia detrás del punto en
el cual comienza la perforación nivelada. Es evidente que esto es un
inconveniente y limita la perforación. En otros casos esto puede
significar que el terreno vecino se tiene que invadir y, como la
longitud definitiva de la perforación usable por tal aparato está
limitada, la longitud de perforación útil puede estar algo
limitada.
En el documento
EP-A-0223575 se describe una unidad
perforadora montable en un brazo de grúa o pluma para el movimiento
pivotante limitado en relación con el brazo.
La patente de los EE.UU. 5226488 describe un
aparato de perforación direccional en el que una cabeza de
perforación se monta en una torreta en el chasis de un vehículo, de
forma que la perforadora se pueda girar en un azimut y bascular
hacia abajo para lanzar la cabeza de perforación en oblicuo dentro
del terreno.
La patente de los EE.UU. 5709276 describe una
aparato de perforación direccional para lanzar una perforadora
direccional en oblicuo dentro del terreno en un número de diferentes
sentidos azimutales usando un solo foso de lanzamiento.
La publicación de patente alemana DE 19732532
describe un aparato de perforación direccional en el que una
perforadora direccional se lanza en oblicuo dentro del terreno desde
un vehículo, la perforadora haciéndose avanzar en giro con el fin
de que proceda a lo largo de un recorrido recto y haciéndose avanzar
sin giro pero con vibración de la cadena de perforación con el fin
de alterar el sentido de la perforación.
En un primer aspecto, la presente invención
consiste en una unidad perforadora direccional según se define en
la reivindicación 1.
Se aportan, con preferencia, medios para
monitorizar la localización de dicha cabeza de perforación
direccional y dichos medios ser aportan para monitorizar la
orientación (y por lo tanto el sentido de avance cuando no esté
girando) de la cabeza de perforación direccional.
Con preferencia, dicha unidad motriz o fuente de
energía es una pala excavadora o excavadora
Con preferencia dicha unidad perforadora
direccional está accionada por dicha máquina motriz, con la mayor
preferencia por energía transferida por medios hidráulicos.
En otro aspecto de la presente invención se
puede decir que, en general, consiste en un aparato de perforación
direccional según se define en la reivindicación 1.
Con preferencia dicho accionamiento de dicho
aparato de perforación direccional procede desde una máquina
motriz, tal como una pala excavadora o excavadora.
Con preferencia dicho aparato de perforación
direccional está articulado desde dicha máquina motriz.
Con preferencia dichos medios están instalados
para monitorizar la orientación y, por lo tanto, el sentido de
avance de la cabeza de perforación direccional cuando no esté
girando.
En una realización de la presente invención se
han previsto medios para permitir a un usuario que ajuste la
inclinación lateral del aparato de perforación.
En realizaciones alternativas de la presente
invención medios de accionamiento están montados en o son adyacentes
a dichos medios para girar dicha cabeza de perforación extensible,
dichos medios de accionamiento estando orientados de tal manera que
cuando se accionen se aporte un empuje en el sentido de avance, es
decir, en el sentido hacia la cabeza de perforación, y
segundos medios de accionamiento, dichos
segundos medios de accionamiento siendo enganchables a dicha cabeza
de perforación extensible y capaces de proporcionar una empuje de
avance progresivo a dicha cabeza de perforación extensible,
caracterizados porque la cabeza de perforación
se hace avanzar de la manera siguiente: primeros y segundos medios
de accionamiento se colocan en una estado no accionado; luego los
medios de accionamiento se colocan en estado de accionamiento;
después dichos medios de accionamiento se vuelven a colocar en
estado de no accionamiento.
Con preferencia dichos medios de accionamiento
comprenden un par de mecanismos de accionamiento sustancialmente
paralelos entre sí.
Con preferencia dichos medios de accionamiento y
dichos segundos medios de accionamiento comprenden un ariete
hidráulico.
Con preferencia, dichos segundos medios de
accionamiento incluyen medios para sostener, de manera selectiva,
dicha cabeza de perforación y, de este modo, el empuje hacia
delante.
Para aquellos expertos en la técnica a la que
esta invención se refiere, se sugerirán por sí mismos muchos
cambios en la construcción y realizaciones y aplicaciones
ampliamente diferentes sin desviarse del ámbito de esta invención
según se define en las reivindicaciones adjuntas. Las exposiciones y
descripciones en este documento son puramente ilustrativas y no
están destinadas a ser limitativas en modo alguno.
Ahora se describirán formas ejemplares de la
presente invención con referencia a los dibujos acompañantes en los
que:
La figura 1 muestra un aparato perforador
direccional de acuerdo con una forma preferida de la presente
invención, este aparato perforador direccional está articulado
desde una máquina motriz u otra fuente de energía 2; tal
articulación se puede conseguir por medio de una disposición de
mecanismo articulado 3. Disposiciones de mecanismo articulado
idóneas serán evidentes para los expertos en la técnica a la que
esta invención se refiere ya que la presente invención aporta la
ventaja de una varilla de perforación 7 en una dirección deseada, y
la ventaja de la presente invención sobre la técnica anterior (la
"técnica anterior" se describirá en breve) es que la longitud
útil 5 de la varilla de perforación 7 es mayor que las de la técnica
anterior ya que es más fácil comenzar la perforación al nivel que
se requiera, la provisión de un agujero relativamente pequeño o
"foso de lanzamiento" 4 permite que el aparato 1 se coloque en
o cerda de la profundidad de perforación deseada;
La figura 2 muestra una disposición de la
técnica anterior en la que la varilla de perforación 7 se hace
avanzar por medio de un grupo 10 que incorpora una fuente de
energía y medios para tanto girar como cambiar el sentido de la
varilla de perforación 7. Tal fuente de energía, evidentemente, es
voluminosa y el ángulo 11 con el que la perforadora entra en el
terreno limita la longitud útil 5 de la varilla de
perforación
7;
7;
La figura 3 muestra una cabeza de perforación 20
tal como una cabeza de perforación que se incorpora dentro de la
presente invención. Tales cabezas de perforación son conocidas en la
técnica a la que se refiere la presente invención, y la principal
función de tal cabeza de perforación es que cuando se la gira en el
sentido correcto avanza de una manera sustancialmente recta, sin
embargo, como la cabeza de perforación 20 tiene una hoja de corte
angulada 21, en la superficie de corte de la misma, si el giro de la
cabeza de perforación 20 se detiene y la misma cabeza de
perforación se empuja hacia delante en el sentido con la referencia
22 la cabeza de perforación 20 cambia de dirección a lo largo del
sentido indicado por 23. Después el giro de la cabeza de
perforación comenzará dicha perforación avanzando en su nueva
dirección. Tales cabezas de perforación, ya conocidas, incorporan
medios mediante los cuales el operario o usuario puede averiguar la
orientación de la hoja angulada 21. Desde luego, esta orientación
se puede variar girando la cabeza de perforación 20. Una vez que la
cabeza de perforación 20 se encuentra en la orientación deseada se
puede hacer avanzar cambiando así el sentido de la cabeza de
perforación;
La figura 4 muestra una máquina perforadora
unidireccional de acuerdo con una forma preferida de la presente
invención. Esta perforadora incorpora un medio 30 para girar la
varilla y la cabeza de perforación extensibles 7 y 20 y también
esta máquina incorpora un medio para hacer avanzar dichas varilla y
cabeza de perforación de tal modo que se pueda variar la dirección
de la cabeza de perforación direccional. El medio para girar dicha
varilla de perforación 7 pueden comprender medios para agarrar el
exterior de dicha varilla de perforación 7 y girarla. Los medios
para hacer avanzar dicha varilla de perforación 7 pueden comprender
medios articulados para empujar la varilla de perforación hacia
delante, usando, con preferencia, cualquier medio para agarrar el
exterior de la varilla de perforación 7, aportado por los medios
para girar la varilla de perforación 30;
La figura 5 muestra una forma de la presente
invención, preferida en especial, en a que se instalan actuadores
para aumentar la estabilidad de la máquina perforadora durante el
uso. Esta forma preferida del aparato se engancha a la máquina
motriz o excavadora por medio de un sujetador 54, de fijación
rápida de cangilones, y se aporta un cojinete 57 para permitir el
giro de 360º \pm 80º de la máquina perforadora 1. También se
proporciona un actuador 56 para permitir la inclinación hacia un
lado de la máquina perforadora 1 ya que los estabilizadores 50, 51
y 52 son extensibles. Cuando los actuadores, por ejemplo actuadores
hidráulicos, están extendidos, los estabilizadores 50, 51 y 52 se
extienden y entran en contacto con las superficies internas del
orificio o foso de lanzamiento 4, o se pueden extender en contacto
con una hoja de excavadora, una pared u otra superficie o mecanismo
adecuados. De este modo se aporta una estabilidad adicional
permitiendo una mayor precisión en la perforación. En algunas
formas de le esta invención, los estabilizadores pueden,
sencillamente, comprenden placas lisas, sin embargo pueden tener
una textura para proporciona un agarre adicional, o, otras formas
preferidas de la invención pueden tener una serie de, por ejemplo,
tres púas para aumentar el "mordisco" de los
estabilizadores;
La figura 6 muestra una vista de costado de una
máquina perforadora direccional 1 de acuerdo con un forma preferida
de la presente invención;
La figura 7 muestra otra vista en alzado de una
máquina perforadora 1 de acuerdo don una forma preferida de la
presente invención;
La figura 8 muestra una vista en planta de una
máquina perforadora direccional 1 de acuerdo con una forma
preferida de la presente invención;
La figura 9 muestra una vista de costado en
planta de una máquina perforadora direccional 1 de una forma
preferida de la presente invención;
La figura 10 muestra una vista en perspectiva
del aparato perforador direccional de acuerdo con un forma preferida
de la presente invención, dicho aparato perforador direccional
comprendiendo una máquina perforadora 1 enganchada a una máquina
motriz 2 por medio de un brazo articulado;
La figura 11 muestra una vista parcial en
perspectiva del aparato perforador direccional de acuerdo con una
forma preferida de la presente invención que muestra la varilla de
perforación 7 entrando en la tierra; y
La figura 12 muestra una vista esquemática de la
secuencia de empuje de los mecanismos actuadores 200 y 201 y de un
segundo mecanismo de actuación 300 de acuerdo don una forma
preferida de la presente invención.
Los expertos en la técnica a la que la presente
invención se refiere se darán cuenta que de que se puede utilizar
una variedad de mecanismos de actuación tales como arietes
hidráulicos o de aire comprimido.
Las formas preferidas de la presente invención
aportan una máquina perforadora direccional 1 dicha máquina
perforadora direccional estando articulada por medio de un brazo 3
desde la máquina motriz u otra fuente de energía 2. La fuente de
energía o máquina motriz 2 es, con preferencia pero de necesidad,
amovible con facilidad.
En formas preferidas de la presente invención la
máquina motriz 2 aporta energía a, y, quizás, control para, la
máquina perforadora direccional 1, y en formas preferidas de la
presente invención la energía se aporta por medio de un circuito
hidráulico o una conexión. Tales conexiones son evidentes para los
expertos en la técnica a la cual esta invención se refiere.
La misma máquina comprende medios 30 para girar
la varilla de perforación 7. Tales medios pueden comprenden un
motor hidráulico y pueden incorporar mordazas o mecanismos de
apriete los cuales sujetan la superficie exterior de la varilla de
perforación 7.
La capacidad de perforación direccional de una
cabeza de perforación se consigue por medio del uso de una hoja
angulada de volante de mando en la cabeza perforación. Un transmisor
envía información al operario por encima del suelo. La información
transmitida puede consistir en una variedad de tipos tales la
profundidad en la que se está la cabeza de perforación, la
dirección en la cual se dirige, la orientación, el ángulo ascendente
o descendente de la cabeza de perforación. El operario utiliza esta
información para conducir o controlar la cabeza de perforación. Por
ejemplo, si el operario necesita dirigir la cabeza de perforación
hacia la derecha para evitar un servicio subterráneo existente el
operario del localizador por encima del suelo indicará al operario
de la perforadora que gire la cabeza de perforación hasta las tres
del reloj y empuje la cabeza de perforación hacia delante lo cual
hará que la perforadora se gire y dirija hacia la derecha. Una vez
que la cabeza de perforación se está dirigiendo en la dirección
deseada y a la cabeza de perforación se le exige que siga el rumbo
en dirección recta, el operador de la perforadora hace girar o rota
(una combinación de empujar y girar) la distancia necesaria hasta
que se necesite otro cambio de sentido. El uso de una combinación
de rotación y empuje o impulso hace posible conducir por debajo, por
encima o alrededor de obstáculos y llegar la punto final con
muchísima precisión. El nivel de precisión depende, desde luego, de
las condiciones que se encuentren en el terreno.
Una vez que la cabeza de perforación está en su
punto final, por ejemplo, si la perforación puede haber ocurrido
desde un lado al otro de la calzada, la cabeza de perforación se
retiraría, por lo corriente, y un cabezal cortador y/o una
compactadora unidos a la perforadora o cabezal de perforación o tubo
de perforación o sarta de varillas de perforación con la acometida
de servicio, por ejemplo, cable de transporte de energía, conducto,
tubería de agua, red de distribución de gas o tubería de desagüe
unidos. Entonces la cabeza o varillas de perforación se extraerían
del terreno mientras que la cabeza de perforación esté girando,
dando de este modo al cabezal cortador y/o compactadora una acción
de corte para permitir que se forme un orificio de diámetro
suficiente para instalar la tubería o galería o servicio de
conductos para cables.
Las formas preferidas de la presente invención
se pueden usar en áreas residenciales donde la distancia que se
necesita perforar es con frecuencia mayor de 100 metros. El acceso
al sitio es con frecuencia difícil y muy a menudo el caso es que no
hay espacio de entrada. Es decir, con frecuencia no es posible
moverse una gran distancia hacia atrás desde el punto de entrada
inicial con el fin de proporcionar acceso hasta la profundidad
necesaria para la perforación.
Las perforadoras según estas formas preferidas
de la presente invención pueden ser de tamaño compacto y esto puede
aumentar el número de sitios en que se puede usar. En particular,
perforadoras de acuerdo con formas preferidas de la presente
invención se pueden poner en servicio tanto para subir como para
bajar cuestas. Al menos, algunas formas preferidas de la presente
invención se pueden preparar para perforar en ángulo recto en una
calzada limitando de este modo la interrupción del tráfico.
Un ejemplo de la presente invención genera un
empuje de 35.585 N, aproximadamente 46.706 N de retroceso desde una
fuente de energía de 13,4 kw.
Formas preferidas de la presente invención
tienen un mecanismo de accionamiento que no utiliza cadenas, levas
o poleas de impulsión. Esto limita la cantidad de mantenimiento que
se necesita.
Las formas de bombas hidráulicas preferidas de
esta invención utilizan un suministro fluido que comprende una
fuente de agua a presión esencial tal como la manguera de un
jardín.
Según se ha mencionado antes, al menos, formas
preferidas de la presente invención se pueden poner en marcha
encima o debajo del suelo apuntando hacia arriba o hacia abajo. Es
posible un ángulo de puesta en marcha de hasta 360º \pm 80.
En formas preferidas de la presente invención el
mismo aparato unitario perforador puede girar hasta los 360º \pm
80, cuando se utilice con una excavadora o máquina motriz con una
capacidad para girar por completo 360º \pm 80 y la capacidad para
contrarrestar el pico de carga de dicha excavadora aporta muchísima
flexibilidad.
En formas preferidas de la presente invención la
maquina perforadora está enganchada o es enganchable a una máquina
motriz o excavadora o arrancadora. Esto significa que el usuario
necesita menos equipo especializado y puede rebajar los costes.
Según se describe más arriba, con el fin de
controlar la dirección de la varilla de perforación 7 se tiene que
averiguar la orientación de la hoja de corte 21 y luego hacer
avanzar la perforación sin girarla. En la forma preferida de la
presente invención este avance se consigue mediante medios 30 para
avanzar la perforadora y la cabeza de perforación. Tales medios
pueden comprender un ariete hidráulico o pueden utilizar cadenas y
ruedas dentadas adecuadas para aportar la articulación de avance de
la perforadora.
La monitorización de la orientación de la hoja
de corte 21 se puede conseguir mediante transmisión por radio o un
medio de comunicación que se puede instalar en un centro hueco de la
varilla de perforación 7.
En formas preferidas de la presente invención,
la varilla de perforación 7 se hace con eslabones de barra sólida
o, con preferencia, de tubo. Desde luego, dicho tubo tiene una
abertura a través del mismo y, en formas preferidas de la presente
invención, esta abertura se puede usar para proveer un fluido de
corte o, simplemente, agua a la cabeza de perforación 20. Tal
provisión de agua facilita la eliminación por lavado del material
de la cabeza de perforación.
En formas preferidas de esta invención la
varilla de perforación 7 se fabrica con eslabones de perforación
los cuales se atornillan el uno con el otro por medio de una porción
roscada.
Los aparatos perforadores de la técnica anterior
utilizan eslabones de varilla de perforación 7 de 3 ½ y, algunas
veces, 4 metros de longitud. En formas preferidas de la presente
invención se utilizan varillas de perforación 7 que están hechas
con eslabones de barra o tubo que tienen menos de 3 ½ metros
de
longitud.
longitud.
Cuando está en uso, la presente invención aporta
la adición de eslabones adicionales a la varilla de perforación 7
liberando el mecanismo que agarra la superficie exterior de la
perforadora, retrayendo los medios para girar la perforadora 30,
colocando una sección adicional de varilla de perforación 7 dentro
de la máquina, uniendo dicha seccional adicional de varilla de
perforación a la sección de perforación precedente y después
volviendo a apretar el aparato para asir la superficie exterior de
la varilla de perforación 7 en una porción que se dirige hacia
atrás del eslabón adicional de perforación.
Formas preferidas de la presente invención, en
particular la forma que se ilustra en la figura 5, permiten la
instalación rápida de la maquina perforadora 1 en la máquina
motriz. También está presente, en esta forma preferida de la
invención, un cojinete 57. Este cojinete permite un giro de 360º
\pm 80 de la máquina perforadora. Los expertos en la técnica a
los que esta invención se dirige se darán cuenta de que una variedad
de cojinetes diferentes serán adecuados.
Un actuador 56 permite la inclinación lateral de
la máquina perforadora 1. Este actuador se puede accionar por
medios hidráulicos.
En formas preferidas de la presente invención
que utilizan un sistema de ariete flotante según se muestra en la
figura 12 se aporta un sistema por medio del cual los mecanismos de
actuación 200 y 201 se extienden primero, moviendo el aparato
dentro de la posición dos según se muestra en la figura 12; luego se
extiende el segundo mecanismo actuador 300 hasta su posición o
condición de actuado, llevando el mecanismo dentro de la posición
tres, según se ilustra en la figura 12; luego, los mecanismos
actuadores y los segundos mecanismos actuadores se retraen,
volviendo el mecanismo dentro de la posición uno según se ilustra en
la figura 12. En la posición una se puede añadir una nueva varilla
de perforación 7 y repetir el proceso arriba descrito.
A medida que las varillas de perforación se van
retirando del terreno y la tubería, cable u otro servicio público
se introduce en la tierra la secuencia inversa a la de las
operaciones anteriores se lleva a cabo.
Los dispositivos que incorporan esta forma
preferida de la presente invención permiten que la longitud de las
varillas de perforación 7 se reduzcan en algunos casos, por ejemplo,
2,1 metros y el uso de una varilla de perforación de 1 metro. El
peso del mecanismo se puede reducir, quizás, un 30%, es decir, puede
que hasta 210 kilos dando una mejor relación entre la potencia y el
peso. Este tren de transmisión es más seguro de funcionamiento que
los que utilizan engranajes, levas o cables.
Comparando el rendimiento de tal sistema con la
tecnología anterior se ha descubierto que 35.585 N de empuje y
46.706 N de sujeción se pueden generar desde un motor de 18 caballos
(13,4 kw) usando la forma preferida antes mencionada de la presente
invención mientras que usando las técnicas de los sistemas de
engranajes de accionamiento conocidos solo 32.026 N de empuje y
35.585 N de sujeción se generan con un motor de una potencia
nominal de 55,4 caballos (41,27 kw), por ejemplo.
En la forma de esta invención que se ilustra en
las figura 5, 10 y 11 los estabilizadores 50, 51 y 52 se hacen
avanzar por medio de actuadores, por ejemplo, actuadores hidráulicos
y entrar en contacto con las superficies internas del agujero o
foso de lanzamiento 4. Los estabilizadores tienen el efecto de
enclavar la máquina perforadora 1 en el agujero 4 aumentando de
este modo la precisión de la perforación. Con preferencia, los
estabilizadores están mandados a distancia por un operario.
Tal como se puede ver en las figuras, la
presente invención aporta una máquina perforadora direccional
autónoma que se puede colocar en un agujero pequeño 4 o por encima
del suelo. De este modo el uso de la sección de perforación se
maximiza.
Claims (19)
1. Una unidad perforadora direccional (1)
adaptada para su unión a un brazo mecánico (3), la unidad
perforadora comprendiendo:
una cabeza de perforación direccional (20)
una varilla de perforación extensible (7),
medios (30) para girar dichas varilla de
perforación extensible y cabeza de perforación;
medios (200, 201, 300) para hacer avanzar dicha
varilla de perforación extensible en sentido axial de tal manera
que dicha varilla de perforación se mueva en la dirección de dicha
cabeza de perforación direccional,
caracterizada porque además
comprende:
medios de montaje (57) enganchables a un extremo
de un brazo mecánico (3), dichos medios de montaje incluyendo un
cojinete (57) que proporciona 360 grados de giro de la unidad
perforadora (1) en relación con el brazo (3) alrededor de un eje
perpendicular a la varilla de perforación (7); y
medios estabilizadores (50, 51, 52) extensibles
desde la unidad perforadora (1) y adaptados para contactar con el
interior de una abertura, o con otra superficie sólida, para
estabilizar la unidad perforadora.
2. Una unidad perforadora direccional
según la reivindicación 1, en la que los medios estabilizadores
comprenden un par de placas extensibles opuestas (50, 51) en el
extremo delantero de la unidad perforadora, y una placa extensible
(52) en el extremo posterior de la unidad perforadora.
3. Una unidad perforadora direccional
según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en la que los
medios de montaje comprenden además medios actuadores (56) para
regular la inclinación lateral de la unidad perforadora.
4. Una unidad perforadora direccional
según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en la que los
medios para avanzar dicha varilla de perforación comprenden:
primeros medios actuadores (200, 201) montados
en la unidad perforadora; y
segundos medios actuadores (300) montados en los
primeros medios actuadores (200, 201) y enganchables a dicha
varilla extensible de perforación.
5. Una unidad perforadora direccional
según la reivindicación 4, en la que dichos primeros medios
actuadores y dichos segundos medios actuadores comprenden cada uno
un ariete hidráulico.
6. Una unidad perforadora direccional
según cualquier reivindicación precedente, en la que la varilla de
perforación tiene menos de 3,5 metros de largo.
7. Una unidad perforada direccional según
la reivindicación 6, en la que la varilla de perforación (7)
comprende un número de secciones de perforación, y cada sección de
perforación tiene menos de 3,5 metros de largo.
8. Una máquina perforadora direccional
según la reivindicación 7, en la que la sección de perforación
tiene, aproximadamente, 1 metro de largo.
9. Un aparato perforador direccional que
comprende una máquina motriz que tiene un brazo mecánico (3)
montado en uno de sus extremos en la maquina motriz, y una unidad
perforadora (1) montada en el extremo libre del brazo (3) por un
medio de montaje (57), la unidad perforadora (1) comprendiendo;
una cabeza de perforación direccional (20);
una varilla de perforación extensible (7);
medios (30) para hacer girar dichas varilla de
perforación extensible y cabeza de perforación;
medios (200, 201, 300) para hacer avanzar dicha
varilla de perforación extensible en sentido axial de tal manera
que dicha varilla de perforación se mueva en el sentido de dicha
cabeza de perforación;
caracterizado porque
dicho medio de montaje incluye un cojinete (57)
que aporta 360 grados de rotación de la unidad perforadora (1) en
relación con el brazo (3) alrededor de un eje perpendicular a la
varilla de perforación (7),
y
y
dicha unidad perforadora comprende medios
estabilizadores (50, 51, 52) extensibles desde la unidad perforadora
(1) y adaptados para contactar con el interior de una abertura, o
con otra superficie sólida, estabilizando de este modo la unidad
perforadora.
10. Aparato perforador direccional según la
reivindicación 1, en el que los medios estabilizadores comprenden
un par de placas extensibles opuestas (50, 51) en el extremo
delantero de la unidad perforadora (1), y una placa extensible en
el extremo posterior de la unidad perforadora.
11. Aparato perforador direccional según la
reivindicación 9 o la reivindicación 10, en el que la máquina
motriz es una pala o excavadora mecánica.
12. Aparato perforador direccional según
cualquiera de las reivindicaciones 9 a 12, en el que la máquina
motriz está adaptada para suministrar energía a la unidad
perforadora.
13. Aparato perforador direccional según la
reivindicación 12, en el que el medio (30) para hacer girar dichas
varilla de perforación extensible y cabeza de perforación es un
motor hidráulico, y los medios (200, 201, 300) para avanzar dicha
varilla de peroración extensible comprenden un ariete hidráulico y
la energía suministrada desde la máquina motriz es energía
hidráulica.
14. Aparato perforador direccional según
cualquiera de las reivindicaciones 9 a 13, en el que los medios
para hacer avanzar dicha varilla de perforación extensible
comprenden:
primeros medios actuadores (200, 201) montados
en la unidad perforadora; y
segundos medios actuadores (300) montados en los
primeros medios actuadores (200, 201) y enganchable a dicha
varilla de perforación extensible.
15. Aparato perforador direccional según la
reivindicación 14, en el que dichos primeros medios actuadores y
dichos medios segundos medios actuadores comprenden cada uno un
ariete hidráulico.
16. Aparato perforador direccional según la
reivindicación 14 o la reivindicación 15, en el que dichos segundos
medios actuadores incluyen medios para sujetar, de manera selectiva,
dicha varilla de perforación.
17. Un aparato perforador direccional según
cualquiera de las reivindicaciones 9 a 16, en el que la unidad
perforadora (1) está montada de forma desmontable en dicho extremo
libre del brazo (3).
18. Un procedimiento de perforación
direccional que usa un aparato perforador direccional según
cualquiera de las reivindicaciones 9 a 16 que comprende las etapas
de:
regular dicho brazo mecánico (3) para colocar
dicha unidad perforadora direccional (1) en una posición de inicio
de la perforación y para orientar dicha unidad en un sentido de
inicio de la perforación;
extender los medios estabilizadores (50, 51, 52)
desde dicha unidad perforadora; y
girar, de manera selectiva, y hacer avanzar
dicha cabeza de perforación direccional para realizar una operación
de perforación direccional.
19. Un procedimiento según la reivindicación
18, en el que la unidad perforadora direccional se coloca dentro de
un foso de lanzamiento en calidad de posición de inicio de la
perforación, y en el que los medios estabilizadores (50, 51, 52) se
extienden para acoplar las paredes del foso de lanzamiento.
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| US5148880A (en) * | 1990-08-31 | 1992-09-22 | The Charles Machine Works, Inc. | Apparatus for drilling a horizontal controlled borehole in the earth |
| US5226488A (en) * | 1991-07-10 | 1993-07-13 | Bor-Mor Inc. | Truck mounted boring system |
| US5469155A (en) * | 1993-01-27 | 1995-11-21 | Mclaughlin Manufacturing Company, Inc. | Wireless remote boring apparatus guidance system |
| US5449046A (en) * | 1993-12-23 | 1995-09-12 | Electric Power Research Institute, Inc. | Earth boring tool with continuous rotation impulsed steering |
| US6109831A (en) * | 1995-01-10 | 2000-08-29 | Trenchless Replacement Services Ltd. | Underground boring and pipe installation |
| DE19607365C5 (de) * | 1996-02-27 | 2004-07-08 | Tracto-Technik Paul Schmidt Spezialmaschinen | Verfahren zum Lenken eines Erdbohrgeräts und ein lenkbares Gerät zum Herstellen einer Erdbohrung |
| US5709276A (en) * | 1996-03-21 | 1998-01-20 | Straightline Manufacturing, Inc. | Multi-position directional drill |
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