ES2290890T3 - Procedimiento y dispositivo para producir anclajes pretensados. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para el taladrado, en especial el taladrado con percusión o rotación y percusión de un orificio (2) en material de suelo o de roca y para formar un anclaje en el orificio, practicando por medio de la introducción de una corona (4) de taladrado montada en una barra (5) de taladrado un orificio e introduciendo en el orificio (2) taladrado durante el proceso de taladrado un tubo (7) envolvente y separando, después del acabado del orificio (2) taladrado, la barra (5) de taladrado de la corona (4) de taladrado extrayéndola del orificio (2) taladrado, caracterizado porque en especial en la zona final orientada hacia el interior del orificio taladrado, se afianza el tubo (7) envolvente en la pared del orificio taladrado, porque se vacía un fluido fraguable en el espacio (12) libre entre el contorno exterior del tubo (7) envolvente y el contorno interior de la pared (2) del orificio taladrado y porque, antes del fraguado definitivo del fluido fraguable, se procede a un tensado del tubo (7) envolvente, que forma un anclaje.
Description
Procedimiento y dispositivo para producir
anclajes pretensados.
El presente invento se refiere a un
procedimiento para el taladrado, en especial el taladrado con
percusión o rotación y percusión de un orificio en material de
suelo o de roca y para formar un anclaje en el orificio,
practicando por medio de la introducción de una corona de taladrado
montada en una barra de taladrado un orificio e introduciendo en el
orificio taladrado durante el proceso de taladrado un tubo
envolvente y separando, después del acabado del orificio taladrado,
la barra de taladrado de la corona de taladrado, extrayéndola del
orificio taladrado. El invento se refiere, además, a un dispositivo
para el taladrado, en especial el taladrado con percusión o
rotación y percusión de un orificio de material de suelo o de roca y
para formar un anclaje, practicando por medio de la introducción de
una corona de taladrado un orificio taladrado e introduciendo en el
orificio taladrado durante el proceso de taladrado un tubo
envolvente y separando, después del acabado del orificio taladrado
la barra de taladrado de la corona de taladrado extrayéndola del
orificio taladrado.
A través del documento DE 14 84 440 A1 se conoce
un procedimiento para el taladrado de un orificio y para la
formación de un anclaje en el orificio, en el que por medio de la
introducción de una corona de taladrado fijada a una barra de
taladrado se forma un orificio taladrado y en el que, durante el
proceso de taladrado, se introduce en el orificio taladrado un tubo
envolvente y separando, después del acabado del orificio taladrado
la barra de taladrado de la corona de taladrado, extrayéndola del
orificio taladrado, y vertiendo un fluido fraguable en un espacio
libre entre el tubo envolvente y la pared del orificio taladrado,
afianzando el tubo envolvente en este fluido fraguable y
pretensando el tubo envolvente después del fraguado de este fluido.
Además, a través del documento FR 1 375 895 A se conoce el
pretensado de un tubo envolvente antes del fraguado de un fluido
fraguable.
En relación con la construcción de un orificio,
respectivamente de un orificio taladrado en material de suelo o de
roca con la formación, respectivamente consolidación de un anclaje,
respectivamente un revestimiento en el orificio taladrado se conoce
también a través del documento WO 98/21439 y del documento WO
98/58132 el procedimiento de introducir, durante el proceso de
taladrado, por ejemplo el taladrado con percusión o con rotación y
percusión, un tubo envolvente en el orificio taladrado y después del
acabado del taladro se extrae del orificio taladrado eventualmente
una parte de la corona de taladrado junto con la barra de taladrado,
mientras que el tubo envolvente permanece en el orificio taladrado,
de manera, que después se forma, por rellenado con una masilla
fraguable, un anclaje en el orificio taladrado. De acuerdo con la
configuración según el documento WO 98/58132 se puede configurar la
barra de taladrado con nervios y estrías adicionales en su contorno
exterior, de manera, que dejando la barra de taladrado en el
orificio taladrado y con el rellenado posterior se puede obtener un
efecto de anclaje correspondientemente
bueno.
bueno.
De manera alternativa se conoce el procedimiento
de extraer del orificio taladrado, después del acabado del orificio
taladrado, el útil de taladrado con la barra de taladrado,
introduciendo después en el orificio taladrado un anclaje,
respectivamente un dispositivo de anclaje, remitiendo para ello por
ejemplo a los documentos EP-A 0 079 875,
EP-B 0047 727, EP-B 0 207 030,
EP-B 0 016 742, EP-A 0 077 762, WO
97/311177, EP-A 0 112 316, WO 91/06713,
DE-A 40 24 869 o US-A 4 636 115. En
este estado de la técnica se introducen después de la fabricación
del orificio taladrado y de la extracción posterior del dispositivo
de taladrado en el orificio taladrado elementos de anclaje
dilatables, que, al introducirlos en el orificio taladrado se
mantienen con un diámetro menor que el del orificio taladrado,
expandiendo después de la introducción completa en el orificio
taladrado zonas parciales del dispositivo de anclaje expandibles
plegados, respectivamente que poseen durante la introducción una
sección transversal reducida en general.
Además, por ejemplo, de los documentos
DE-PS 693 918, FR-PS 816 086,
DE-AS 1 104 905 o DE-AS 1 484 572
se desprenden configuraciones de anclajes, respectivamente tirantes
o procedimientos para la fijación de estos en el material de suelo
o de roca, en las que, de nuevo esencialmente después de la
fabricación de un orificio taladrado y de la extracción posterior
del dispositivo de taladrado, se introducen los elementos de
anclaje.
El inconveniente de este estado de la técnica
conocido es, en especial, el hecho de que en un primer paso del
procedimiento es preciso fabricar el orificio taladrado y después de
retirar el útil de taladrado junto con la barra de taladrado, se
introduce en un paso adicional del procedimiento el dispositivo de
anclaje en el orificio taladrado, que posee eventualmente una
longitud grande. Es evidente, que para los dos pasos separados
entre sí no sólo se requiere un tiempo correspondientemente mayor,
sino que eventualmente la introducción posterior de un dispositivo
de anclaje de esta clase con una longitud grande está ligada a
dificultades. Además, es preciso partir del hecho de que la
extracción del dispositivo de taladrado junto con la barra de
taladrado y la introducción posterior del dispositivo de anclaje
sólo son realizables en un suelo, respectivamente roca consolidada,
en el que quede garantizado, que, por ejemplo, durante el proceso
de taladrado o después de la extracción del útil de taladrado y
antes de la introducción definitiva del dispositivo de anclaje, no
se desprenda material hacia el interior del orificio taladrado, de
manera, que se bloquee el orificio taladrado, con lo que ya no
sería posible la introducción del dispositivo de anclaje.
También se conoce, por ejemplo, el procedimiento
de disponer en el contorno exterior de la barra de taladrado de un
dispositivo de taladrado agarres, que, después del acabado del
taladro, permiten en una zona parcial corta, su expansión para el
apoyo en la pared del orificio taladrado, oponiéndose así a la
extracción, respectivamente retirada de la barra de taladrado del
orificio taladrado. Sin embargo, con estos agarres no es posible
obtener un efecto de anclaje fiable, en especial cuando se prevé
una gran cantidad de anclajes dispuestos uno al lado del otro, para
la estabilización del material de suelo o de roca circundante, de
manera, que eventualmente es necesario prever medios adicionales
para el anclaje, como por ejemplo el vaciado de material
fraguable.
El invento tiene por objeto, partiendo del
estado de la técnica expuesto más arriba, crear un procedimiento
así como un dispositivo de la clase mencionada más arriba, con los
que, con una construcción simplificada y, en especial, con un coste
en tiempo reducido, sea posible configurar, inmediatamente después
del acabado de un orificio taladrado, un anclaje, en especial para
la estabilización del material de suelo o de roca circundante.
Para la solución de estos problemas se prevé un
procedimiento de la clase expuesta más arriba, que se caracteriza
esencialmente porque, en especial, el tubo envolvente se fija a la
pared del orificio taladrado en la zona final orientada hacia la
pared interior del orificio taladrado, porque en el espacio libre
entre el contorno exterior del tubo envolvente y el contorno
interior de la pared del orificio taladrado se vacía un fluido
fraguable y porque, antes del fraguado final del fluido fraguable se
procede a un tensado del tubo envolvente, que forma un anclaje.
Debido a que según el invento, después del acabado del orificio
taladrado y de la extracción de la barra de taladrado y
eventualmente de una parte de la corona de taladrado, se procede a
afianzar el tubo envolvente en la pared del orificio taladrado y al
vaciado de un fluido curable en el espacio libre entre el contorno
exterior del tubo envolvente y el contorno interior del orificio
taladrado, se puede obtener inmediatamente, por medio del tensado,
respectivamente afianzado posterior del tubo envolvente, que forma
un anclaje, inmediatamente una estabilización y un compactado del
material de suelo o de roca circundante. Con ello se garantiza, que
el fluido fraguable introducido en el espacio libre entre el
contorno exterior del tubo envolvente y el contorno interior de la
pared del orificio taladrado se consolide correspondientemente con
el tensado del tubo envolvente, que forma un anclaje, y que el
espacio libre entre el contorno exterior del tubo envolvente y el
contorno interior de la pared del orificio taladrado sea
rellenado de manera fiable y completa con el fluido fraguable, para
obtener la unión deseada entre el tubo envolvente, respectivamente
el anclaje y el material de suelo o de roca circundante y lograr el
efecto de anclaje y la estabilización así como el compactado de
capas de suelo o de roca eventualmente distintas a través de las
que pasa el anclaje formado por el tubo envolvente.
La introducción especialmente sencilla y fiable
del fluido fraguable en el espacio libre, que forma una cámara
anular, entre el contorno exterior del tubo envolvente y la pared
interior del orificio taladrado circundante se logra, de acuerdo
con una forma de ejecución preferida, por el hecho de que el fluido
fraguable es vaciado en el espacio libre entre el contorno exterior
del tubo envolvente y el contorno interior de la pared del orificio
taladrado a través de orificios de paso dispuestos en el contorno
del tubo envolvente. Con ello se puede introducir el fluido
fraguable a través del interior del tubo envolvente y este penetra a
través de los orificios de paso del contorno del tubo envolvente en
el espacio libre del contorno exterior del tubo envolvente y el
contorno interior de la pared del orificio taladrado, de manera, que
incluso con longitudes grandes del orificio taladrado se puede
lograr con seguridad un llenado completo del espacio libre entre el
contorno exterior del tubo envolvente y el contorno interior de la
pared del orificio taladrado. Con ello no es necesario vaciar
material fraguable, por ejemplo desde el lado exterior del tubo
envolvente, respectivamente el anclaje, en el espacio libre entre
el contorno exterior del tubo envolvente y el contorno interior de
la pared del orificio taladrado, que posee eventualmente un
diámetro, respectivamente una sección transversal pequeña.
Para un vaciado especialmente fiable del
material fraguable a través de los orificios de paso previstos en
el contorno del tubo envolvente se propone, de acuerdo con otra
forma de ejecución preferida del invento, que el fluido fraguable
se vacíe a través del interior del tubo envolvente por medio de una
tubería de alimentación, introducida en el interior del tubo
envolvente, con orificios de vaciado de la tubería de alimentación
dispuestos en la zona de los orificios de paso del tubo
envolvente.
En especial en el caso de que el llenado del
espacio interior formado por el tubo envolvente, que forma el
anclaje, con el fluido fraguable no sea necesario, respectivamente
conveniente, se propone, de acuerdo con otra forma de ejecución
preferida, que en el contorno exterior de la tubería de alimentación
del fluido fraguable se prevean en la proximidad de los orificios
de vaciado del fluido fraguable elementos de hermetización para
hermetizar el espacio anular entre el contorno exterior del tubo
envolvente y el contorno interior de la pared del orificio
taladrado, con lo que se garantiza, que el fluido fraguable llegue a
la zona de los orificios de paso del tubo envolvente y sea vaciado
de forma fiable en el espacio libre entre el tubo envolvente y la
pared interior del orificio taladrado para hacer posible un anclaje
correcto del tubo envolvente en el material fraguable y en la unión
con el material de suelo y de roca circundante.
Para favorecer el efecto de anclaje por medio
del tubo envolvente, que forma el anclaje, cuando se tensa este, se
propone, de acuerdo con otra forma de ejecución preferida del
invento, que el tubo envolvente se construya, al menos en su
contorno exterior, con un diámetro exterior, que aumente,
respectivamente ensanche hacia el interior del orificio taladrado.
Un diámetro aumentado, respectivamente ensanchado de esta clase
produce, durante el tensado a realizar, un efecto correspondiente
de cuña, de manera, que se puede garantizar el compactado,
respectivamente llenado fiable del espacio libre entre el contorno
exterior del tubo envolvente y el contorno interior de la pared del
orificio taladrado con el fluido fraguable antes del fraguado
definitivo de este y con ello un mayor efecto de anclaje.
Un diámetro creciente, respectivamente que se
ensancha del tubo envolvente en la dirección hacia el interior del
orificio taladrado puede ser obtenido, por ejemplo, por el hecho de
que el tubo envolvente esté formado por elementos de tubo
envolvente telescópicos, que se puedan introducir uno en otro, y que
forman en el contorno exterior zonas escalonadas, como se prevé en
otra forma de ejecución preferida del invento. De esta manera no
sólo es posible obtener un anclaje fiable por medio de la
distribución del material fraguable introducido en el espacio libre
entre el contorno exterior del tubo envolvente y el contorno
interior de la pared del orificio taladrado, sino que también es
posible evitar operaciones laboriosas para alargar un tubo
envolvente en el caso de longitudes grandes del orificio taladrado,
ya que los diferentes tramos, respectivamente elementos de tubo
envolvente son introducidos, respectivamente pueden ser introducidos
a modo de telescopio uno en otro y son extensibles al aumentar la
longitud del orificio taladrado.
En el caso de que las fuerzas creadas con el
tensado del material fraguable vaciado en el espacio libre entre el
diámetro exterior del tubo envolvente y la pared interior del
taladro no sean suficientes, se prevé, de acuerdo con otra forma de
ejecución preferida del invento, que se introduzca en el interior
del tubo envolvente, que forma un anclaje, un anclaje
adicional.
Para la introducción fiable de un anclaje
adicional de esta clase, incluso con longitudes grandes del orificio
taladrado, se prevé, además, con preferencia, que el anclaje
adicional se guíe, en especial en su extremo orientado hacia el
interior del orificio taladrado, sobre el contorno interior del tubo
envolvente.
Para garantizar el efecto de anclaje por medio
del anclaje adicional se prevé, de acuerdo con otra forma de
ejecución preferida del invento, que el anclaje adicional se fije,
respectivamente ancle a la corona de taladrado y/o en la zona de la
guía interior a lo largo de la pared interior del tubo
envolvente.
Para favorecer adicionalmente el efecto de
anclaje, cuando se utiliza un elemento de anclaje adicional, se
propone, de acuerdo con otra forma de ejecución preferida del
invento, que, después de la introducción del anclaje adicional, se
llene el espacio interior del tubo envolvente con fluido
fraguable.
Para la solución de las operaciones expuestas
más arriba se prevé un dispositivo de la clase indicada más arriba,
que se caracteriza esencialmente porque el tubo envolvente que forma
el anclaje, se construye en su contorno con una gran cantidad de
orificios de paso para el vaciado del material fraguable en el
espacio libre entre el contorno exterior del tubo envolvente y el
contorno interior de la pared del orificio taladrado, porque en el
extremo del tubo envolvente, que sobresale del orificio taladrado,
se fija un dispositivo de tensado del anclaje, en especial una
placa de anclaje y un tornillo, que se puede roscar sobre el tubo
envolvente y porque, en especial, en la zona final orientada hacia
la corona de taladrado del tubo envolvente se prevén elementos de
anclaje, respectivamente de fijación para el anclaje del tubo
envolvente en la pared interior circundante del orificio taladrado.
Como ya se expuso más arriba, se puede garantizar con ello con una
construcción sencilla, que, después del acabado de un orificio
taladrado y de la extracción de la barra de taladrado y
eventualmente de una separación parcial de la corona de taladrado,
el tubo envolvente, que forma el anclaje, es asegurado de manera
fiable, en especial en el extremo orientado hacia el interior del
orificio taladrado, con lo que es posible, después del vaciado de
un fluido, respectivamente material fraguable en el espacio libre
entre el contorno exterior del tubo envolvente y el contorno
interior de la pared del orificio taladrado, el tensado por medio
de un dispositivo de tensado. Un dispositivo de tensado de esta
clase puede estar formado por ejemplo de manera en sí conocida, por
una placa de tensado, que ataque exteriormente al orificio taladrado
en el tubo envolvente, que forma el anclaje, así como por una unión
roscada correspondiente.
Para el vaciado especialmente fiable del fluido
fraguable en el espacio libre entre el contorno exterior del tubo
envolvente y el contorno interior de la pared del orificio taladrado
se propone, de acuerdo con una forma de ejecución preferida, que el
fluido fraguable pueda ser vaciado a través del interior del tubo
envolvente por medio de una tubería de alimentación, introducida
en el interior del tubo envolvente, con orificios de vaciado
situados en la zona de los orificios de paso del tubo envolvente. De
esta manera no sólo es posible obtener un vaciado fiable del
material fraguable, sino que con una tubería de alimentación, en
especial extraíble nuevamente después del material fraguable, se
puede proceder a un vaciado definido el material fraguable.
En relación con ello se propone, de acuerdo con
otra forma de ejecución preferida, que en el contorno exterior de
la tubería de alimentación para el fluido fraguable se prevean,
próximos a los orificios de vaciado del fluido fraguable, elementos
de hermetización para hermetizar el espacio anular entre el contorno
exterior de la tubería de alimentación y el contorno interior del
tubo envolvente. Con ello se puede garantizar, que el material
fraguable a introducir en el espacio libre entre el contorno
exterior del tubo envolvente y el contorno interior de la pared del
orificio taladrado, sea aportado esencialmente en la zona de los
orificios de paso del tubo envolvente.
Como ya se expuso más arriba, se puede
favorecer el efecto de anclaje previendo un diámetro creciente hacia
la pared interior del orificio taladrado del tubo envolvente, que
forma el anclaje, proponiendo en relación con ello, de acuerdo con
otra forma de ejecución preferida, que el tubo envolvente esté
formado por elementos de tubo envolvente, que se puedan introducir
telescópicamente uno en otro, con lo que el contorno,
respectivamente diámetro exterior de los elementos de tubo
envolvente decrece partiendo del extremo del tubo envolvente
dispuesto en el interior del orificio taladrado. Con estos
elementos de tubo envolvente, que se pueden introducir
telescópicamente uno en otro, no sólo se puede mejorar,
respectivamente incrementar el efecto de anclaje en combinación con
el fluido fraguable, sino que también se puede prescindir, debido a
los elementos de tubo envolvente, que pueden ser introducidos
telescópicamente uno en otro, de las laboriosas operaciones para
alargar el tubo envolvente en el caso de longitudes grandes del
orificio taladrado.
Para el posicionado correcto de los elementos de
tubo envolvente mutuamente adyacentes, respectivamente que pueden
ser introducidos telescópicamente uno en otro se prevé, de acuerdo
con otra forma de ejecución preferida, que los elementos de tubo
envolvente, que pueden ser introducidos telescópicamente uno en
otro, se construyan en sus zonas finales con topes, respectivamente
superficies de apoyo, que cooperen entre sí. Con estos topes,
respectivamente superficies de apoyo se puede ajustar también
durante el tensado con extracción parcial del tubo envolvente, que
forma el anclaje, una longitud definida del tubo envolvente, que
forma el anclaje y obtener con ello el efecto de anclaje,
respectivamente de tensado deseado.
Para evitar la percusión directa de los topes,
respectivamente las superficies de apoyo que cooperan entre sí, que
poseen superficies límite, que, para la transmisión al menos parcial
de la fuerzas, se extienden esencialmente perpendiculares al eje
del orificio taladrado, se prevé, de acuerdo con otra forma de
ejecución preferida, que en la zona de los extremos de los
elementos de tubo envolvente se prevean superficie de asiento
cuneiformes, que formen un ángulo agudo con el eje del tubo
envolvente. Estas superficies cuneiformes dan lugar a un aumento
continuo, por ejemplo de las fuerzas de fricción de las superficies
de asiento, que cooperan entre sí, de manera, que se pueden evitar
los esfuerzos momentáneos, respectivamente bruscos en la zona de
los topes, respectivamente las superficies de apoyo.
Para un afianzamiento, respectivamente fijación
fiable y correcta del tubo envolvente que forma el anclaje, en
especial en el extremo orientado hacia el interior del orificio
taladrado, se prevé, de acuerdo con otra forma de ejecución
preferida, que los elementos de afianzamiento estén formados por al
menos un gancho o análogo, en especial abatible, que sobresalga del
contorno exterior del tubo envolvente. Estos ganchos penetran en el
material de suelo, respectivamente de roca circundante y crean con
ello un seguro durante el tensado del tubo envolvente. Disponiendo
ejes de basculamiento de los ganchos, en especial en un extremo
orientado hacia el interior del orificio taladrado, se puede
obtener la extensión esencialmente automática de los ganchos al
retirar el tubo envolvente durante el tensado, de manera, que no son
necesarios mecanismos adicionales y eventualmente caros para la
extensión, respectivamente la expulsión de los elementos de
afianzamiento, respectivamente de anclaje.
Para favorecer el efecto de anclaje se prevé, de
acuerdo con otra forma de ejecución preferida, que se pueda
introducir en el interior del tubo envolvente un elemento de anclaje
adicional.
Para la introducción fiable y correcta de un
elemento de anclaje adicional de esta clase se prevé, de acuerdo
con otra forma de ejecución preferida, que el elemento de anclaje
adicional posea, en especial en su extremo orientado hacia el
interior del orificio taladrado, una guía dispuesta, en especial, de
manera deslizante a lo largo de la pared interior del tubo
envolvente.
Para aplicar también por separado con el anclaje
adicional una fuerza de tensado sobre el dispositivo según el
invento se prevé, de acuerdo con otra forma de ejecución preferida,
que el anclaje adicional esté formado por una barra maciza, en
especial provista de un perfil exterior. La mejora, respectivamente
el aumento de la fuerza de anclaje obtenible con el anclaje
adicional puede ser incrementado, partiendo de una barra maciza con
superficie esencialmente lisa, utilizando una barra maciza con, por
ejemplo, un perfil exterior con forma de rosca, procediendo en
este caso, como ya se expuso más arriba, adicionalmente a un
rellenado del espacio libre del tubo envolvente, respectivamente
del anclaje, de manera, que el efecto de anclaje sea reforzado por
la cooperación con la superficie exterior perfilada.
En relación con el incremento del efecto de
anclaje utilizando un anclaje adicional se propone, de acuerdo con
otra forma de ejecución preferida, que el anclaje adicional pueda
ser fijado o anclado en la corona de taladrado y/o en la zona de la
guía prevista en la pared interior del tubo envolvente, de manera,
que incluso con una longitud eventualmente grande del orificio
taladrado sea posible una fijación segura y fiable del anclaje
adicional en el tubo envolvente, que forma el anclaje.
En especial con la configuración del tubo
envolvente, que forma el anclaje, con un diámetro creciente hacia
el interior del orificio taladrado por medio de los elementos de
tubo envolvente telescópicos adyacentes uno a otro y eventualmente
previendo el anclaje adicional se puede obtener, con elementos de
tubo envolvente, que poseen esencialmente una superficie exterior
lisa, un efecto de anclaje correspondientemente grande junto con el
fluido fraguable vaciado en el espacio libre entre el contorno
exterior del tubo envolvente y el contorno interior de la pared del
orificio taladrado.
El invento se describirá con detalle en lo que
sigue por medio de ejemplos de ejecución representados
esquemáticamente en el dibujo adjunto. En él muestran:
La figura 1, vistas laterales esquemáticas de
los diferentes pasos para la realización del procedimiento según el
invento utilizando el dispositivo según el invento, mostrando la
figura 1a el primer paso del proceso de taladrado según el invento,
la figura 1b un paso intermedio del proceso de taladrado según el
invento, la figura 1c un paso de un taladro terminado y la figura
1d un paso del tensado del tubo envolvente que forma el anclaje
después del vaciado del material fraguable.
La figura 1e, un paso de la introducción de un
anclaje adicional.
La figura 2, una representación esquemática en
perspectiva de un dispositivo según el invento para la realización
del procedimiento según el invento.
La figura 3, una sección parcial representada a
mayor escala de la zona III, esbozada por ejemplo en la figura 1c,
entre los elementos de tubo envolvente telescópicos mutuamente
adyacentes.
La figura 4, una sección parcial esquemática de
un dispositivo según el invento durante el vaciado de un material
fraguable en el espacio libre, respectivamente anular entre el
contorno exterior del tubo envolvente y el contorno interior de la
pared del orificio taladrado.
La figura 5, en una representación análoga a la
de la figura 4, nuevamente una sección de un dispositivo según el
invento durante la introducción de un anclaje adicional en el
interior del tubo envolvente, que forma el anclaje.
La figura 6, a mayor escala, una representación
esquemática de elementos de afianzamiento para afianzar el tubo
envolvente, que forma el anclaje, en especial en el extremo
orientado hacia el interior del orificio taladrado, mostrando la
figura 6a el estado de los elementos de afianzamiento totalmente
extendidos, respectivamente dilatados y la figura 6b una posición
intermedia de los elementos de afianzamiento.
En la figura 1 se representan diferentes pasos
de la fabricación de un orificio taladrado utilizando un dispositivo
designado de una manera genera con 1 para taladrar, en especial
taladrar con percusión o con rotación y percusión un orificio 2 en
un material de suelo o de roca indicado esquemáticamente con 3.
En la representación según la figura 1 se prevé
una corona de taladrado Indicada esquemáticamente con 4, que, a
través de una barra de taladrado designada con 5 en las figuras 1a a
1c, es sometida por un accionamiento no representado con detalle a
un movimiento de percusión y/o de rotación y percusión para formar
el orificio 2 taladrado, estando representados en la corona 4 de
taladrado elementos 6 de arranque.
Al extremo de la corona 4 de taladrado alejado
del interior del orificio taladrado sigue un tubo envolvente,
designado de una manera general con 7, siendo evidente, que el tubo
7 envolvente se compone de una gran cantidad de elementos de tubo
envolvente telescópicos dispuestos uno en otro, que se designan con
8, 9 y 10 en las figuras.
De acuerdo con la longitud del orificio 2
taladrado así como con la longitud de los diferentes elementos 8 a
10 de tubo envolvente se puede prever una cantidad, distinta de la
cantidad representada en las figuras, de elementos de tubo
envolvente telescópicos, que se pueden introducir uno en otro.
Mientras que en la figura 1aª se representa,
respectivamente esboza la fabricación del orificio 2 taladrado y en
la figura 1b se representa un escalón intermedio de la fabricación
del orificio 2 taladrado, en la representación según la figura 1c
los diferentes elementos 8, 9, 10 de tubo envolvente se hallan en su
estado extendido, respectivamente extendido telescópicamente, de
manera, que la figura 1c representa el taladro terminado,
respectivamente el orificio 2 taladrado terminado. Después del
acabado del orificio 2 taladrado se separa la barra 5 de taladrado
de manera en sí conocida de la corona 4 de taladrado y se aleja
según la flecha 11 del tubo 7 envolvente formado por los elementos
8, 9 y 10 telescópicos.
Después se vacía, como se explicará todavía con
detalle en lo que sigue haciendo referencia a la figura 4, en el
espacio libre entre el orificio taladrado, respectivamente la pared
2 interior del orificio taladrado y el diámetro exterior de los
correspondientes elementos 8, 9 y 10 de tubo envolvente un fluido
fraguable, por ejemplo un mortero de inyección, procediendo, antes
del fraguado definitivo del fluido vaciado en el espacio 12 libre a
través de un dispositivo de tensado, representado esquemáticamente
con 13, que ataca en el elemento 10 de tubo envolvente,
respectivamente en una placa 14 de anclaje correspondiente, a un
tensado del tubo 7 envolvente, que forma un anclaje y que en la
forma de ejecución representada se compone de los elementos 8, 9 y
10 de tubo envolvente. Para ello tiene lugar adicionalmente un
afianzamiento del tubo 7 envolvente en la zona de la corona 4 de
taladrado, respectivamente en el tramo 8 de tubo envolvente por
medio de elementos 15 de afianzamiento representados
esquemáticamente, que se describirán con detalle en la figura 6.
Con el afianzamiento del tubo 7 envolvente con
los elementos 15 de afianzamiento así como con el tensado del tubo
7 envolvente, respectivamente de los diferentes elementos 8, 9 y 10
telescópicos de tubo envolvente se puede garantizar un
afianzamiento correcto del anclaje 7. Con las zonas conformadas
escalonadas entre los diferentes elementos 8, 9 y 10 de tubo
envolvente para incrementar el diámetro exterior del tubo 7
envolvente en la dirección hacia el interior del orificio taladrado
se obtiene un compactado fiable del fluido fraguable vaciado en el
espacio 12 libre, de manera, que se puede obtener una unión segura
entre el contorno exterior del tubo 7 envolvente, respectivamente
los diferentes elementos 8, 9 y 10 de tubo envolvente y la pared 2
interior del orificio taladrado.
En el caso de que el anclaje obtenido con el
tubo 7 envolvente, que forma el anclaje, no fuera suficiente, se
representa, además, en la figura 1, que en el interior del tubo 7
envolvente se introduce un anclaje adicional en forma de una barra
16 maciza, en especial perfilada, remitiendo en relación con ello a
la descripción, que sigue, de la figura 5.
En la representación de la figura 2 se puede ver
con mayor claridad el tubo 7 envolvente, que se compone de una
gran cantidad de elementos 8, 9 y 10 de tubo envolvente, que se
pueden introducir telescópicamente uno en otro, estando indicada
nuevamente con 14 la placa de anclaje. En la representación según
la figura 2 se puede ver también la barra de taladrado indicada con
5 para actuar sobre la corona 4 de taladrado.
En la representación ampliada de la figura 3 se
puede ver, que los elementos, respectivamente tramos de tubo
envolvente mutuamente acoplados, que se designan con 8 y 9 en la
figura 3, poseen en sus zonas finales topes, respectivamente
superficies 17 y 18 de apoyo para obtener una posición final
definida de los tramos 8 y 9 de tubo envolvente telescópicos
adyacentes. Mientras que los topes 17 y 18 se extienden en una
zona parcial de su extensión esencialmente perpendiculares al eje
designado esquemáticamente con 19 del tubo 7 envolvente,
respectivamente al eje del orificio taladrado, se representan
también superficies 20 de tope, respectivamente. de asiento, que
forman un ángulo agudo con el eje 19 del tubo envolvente,
respectivamente cuneiformes, que evitan la incidencia abrupta,
respectivamente directa de los topes 17 y 18 y con ello esfuerzos
excesivos en estas zonas. Con esta superficie 20 de asiento,
respectivamente de tope con forma de cuña se puede obtener un
efecto de amortiguación, respectivamente de frenado correspondiente
y se dispone, además, de un seguro contra la extracción de los
elementos 8 y 9 de tubo envolvente telescópicos mutuamente
acoplados.
De la representación esquemática de la figura 4
se desprende, que, después del acabado del taladro y de la
extracción de la barra 5 de taladrado para el vaciado del fluido
fraguable en el espacio 12 libre entre la pared 2 interior del
orificio taladrado y el contorno exterior de los diferentes
elementos 8, 9 y 10 de tubo envolvente, se introduce en el
interior del tubo 7 envolvente una tubería 21 de alimentación,
poseyendo la tubería 21 de alimentación orificios 22 de vaciado en
la zona de los correspondientes orificios 23 de paso en el contorno
exterior de los elementos 8, 9, respectivamente 10 de tubo
envolvente. Además, a continuación de los orificios 22 de vaciado
se representan elementos 24 y 25 de hermetización, con los que se
define un espacio anular para el vaciado del material fraguable a
través de los orificios 23 de paso del contorno de los diferentes
elementos 8, 9 y 10 de tubo envolvente.
Se puede prever, que el tubo 21 de alimentación
posea, de acuerdo con los orificios 23 de paso del tubo 7
envolvente, respectivamente de los diferentes elementos 8, 9 y 10 de
tubo envolvente una gran cantidad de orificios 22 de vaciado y los
correspondientes elementos 24 y 25 de hermetización para permitir un
llenado en lo posible simultáneo del espacio 12 libre entre el
contorno exterior del tubo 7 envolvente y la pared 2 interior del
orificio taladrado en toda la longitud del tubo 7 envolvente.
De manera alternativa se pueden disponer, por
ejemplo en la dirección radial a lo largo del contorno del tubo 21
de alimentación, los orificios 22 de vaciado a la altura de los
correspondientes orificios 23 de paso del tubo 7 envolvente,
respectivamente los diferentes elementos 8, 9 y 10 de tubo
envolvente, de manera, que después del llenado de zonas parciales
del espacio 12 libre se extrae el tubo 21 de alimentación una
longitud correspondiente para llevarlo a una posición esencialmente
alineada con otros orificios 23 de paso y hacer así posible el
llenado progresivo del espacio 12 libre, procediendo después, antes
del fraguado definitivo del fluido fraguable en el espacio 12
libre, nuevamente a un tensado del anclaje formado por el tubo 7
envolvente.
En la figura 5 se representa esquemáticamente la
introducción de un anclaje 16 adicional en el interior del tubo 7
envolvente, respectivamente de los diferentes tramos 8, 9 y 10 de
tubo envolvente, en especial después del rellenado del espacio 12
libre entre el contorno exterior de los diferentes elementos 8, 9 y
10 de tubo envolvente y la pared 2 interior del orificio
taladrado.
Se puede observar, que, en especial en el
extremo 26 orientado hacia el interior del orificio taladrado, el
anclaje 16, formado por una barra maciza perfilada, posee elementos
27 de guía, que hacen posible una introducción esencialmente
centrada de la barra 16 maciza. Para el anclaje adicional durante el
tensado de la barra 16 maciza se prevé, que el extremo 26 sea
unido, respectivamente acoplado con la corona 4 de taladrado o que
los elementos abatibles, respectivamente de gancho, representados
esquemáticamente con 28 en la zona de las guías 27, se opongan a
una extracción de la barra 16 de anclaje adicional en la dirección
de la flecha 29 durante el tensado, de manera, que con el anclaje
16 adicional se puede incrementar el efecto de anclaje. Para
incrementar adicionalmente la fuerza de anclaje, en especial por
cooperación con una superficie exterior perfilada de la barra 16 de
anclaje adicional, se puede rellenar también con un fluido
fraguable, después de su introducción, el espacio anular,
respectivamente hueco del tubo 7 envolvente.
En la figura 6 se representan esquemáticamente
elementos 15 de afianzamiento para asegurar el tubo 7 envolvente,
en especial en el extremo orientado hacia el interior del orificio
taladrado, pudiendo observar, que los elementos 15 de afianzamiento
están formados por elementos con forma de gancho basculables
alrededor de un eje designado con 31, que, durante el tensado,
respectivamente de atacar el tubo 7 envolvente de acuerdo con la
flecha 11 en la figura 1c, se acoplan con la pared interior del
orificio taladrado indicada esquemáticamente con 2, obteniendo,
partiendo del estado intermedio representado en la figura 6b el
estado representado en la figura 6a de un anclaje fiable. Los
elementos 15 de afianzamiento, que pueden ser previstos repartidos
correspondientemente de manera uniforme sobre el contorno de un
elemento auxiliar designado con 30 inmediatamente a continuación de
la corona 4 de taladrado, dan lugar con ello a un anclaje seguro del
tubo 7 envolvente, que forma el anclaje, de manera, que el anclaje
7 no pueda ser extraído, de acuerdo con la flecha 11, del taladro 2
y obteniendo por medio del anclaje 7 así como con el fluido
fraguable alojado en el espacio 12 libre, la compresión y el
compactado del material de suelo y de roca circundante.
Claims (21)
1. Procedimiento para el taladrado, en especial
el taladrado con percusión o rotación y percusión de un orificio
(2) en material de suelo o de roca y para formar un anclaje en el
orificio, practicando por medio de la introducción de una corona
(4) de taladrado montada en una barra (5) de taladrado un orificio e
introduciendo en el orificio (2) taladrado durante el proceso de
taladrado un tubo (7) envolvente y separando, después del acabado
del orificio (2) taladrado, la barra (5) de taladrado de la corona
(4) de taladrado extrayéndola del orificio (2) taladrado,
caracterizado porque en especial en la zona final orientada
hacia el interior del orificio taladrado, se afianza el tubo (7)
envolvente en la pared del orificio taladrado, porque se vacía un
fluido fraguable en el espacio (12) libre entre el contorno
exterior del tubo (7) envolvente y el contorno interior de la pared
(2) del orificio taladrado y porque, antes del fraguado definitivo
del fluido fraguable, se procede a un tensado del tubo (7)
envolvente, que forma un anclaje.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque el fluido fraguable es vaciado, a través
de orificios (23) de paso del contorno del tubo (7) envolvente en
el espacio (12) libre entre el contorno exterior del tubo (7)
envolvente y el contorno interior de la pared del orificio (2)
taladrado.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 o 2,
caracterizado porque el fluido fraguable es vaciado a través
del interior del tubo (7) envolvente por medio de una tubería (21)
de alimentación introducida en el interior del tubo envolvente con
orificios (22) de vaciado previstos en la tubería (21) de
alimentación en la zona de los orificios (23) de paso del tubo (7)
envolvente.
4. Procedimiento según la reivindicación 3,
caracterizado porque en el contorno exterior de la tubería
(21) de alimentación para el fluido fraguable y en la proximidad de
los orificios (22) de vaciado para el fluido fraguable se prevén
elementos (24, 25) de hermetización para hermetizar el espacio
anular entre el contorno exterior de la tubería (21) de
alimentación y el contorno interior del tubo (7) envolvente.
5. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el tubo (7)
envolvente se construye, al menos en su contorno exterior, con un
diámetro creciente, respectivamente con un diámetro, que aumenta
hacia el interior del orificio taladrado.
6. Procedimiento según la reivindicación 5,
caracterizado porque el tubo (7) envolvente está formado por
elementos (8, 9, 10) de tubo envolvente telescópicos, que se pueden
introducir uno en otro, que forman en el contorno exterior zonas
(17) con forma de escalón.
7. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque en el interior
del tubo (7) envolvente, que forma el anclaje, se introduce un
anclaje (16) adicional.
8. Procedimiento según la reivindicación 7,
caracterizado porque el anclaje (16) adicional se guía, en
especial en su extremo orientado hacia el inferior del orificio
taladrado, en el contorno interior del tubo (7) envolvente.
9. Procedimiento según la reivindicación 7 u 8,
caracterizado porque el anclaje (16) adicional se fija,
respectivamente ancla en la corona (4) de taladrado y/o en la zona
de la guía en la pared interior del tubo envolvente.
10. Procedimiento según la reivindicación 7, 8 o
9, caracterizado porque después de la introducción del
anclaje (16) adicional se rellena el espacio interior del tubo (7)
envolvente con un fluido fraguable.
11. Dispositivo para el taladrado, en especial
el taladrado con percusión o rotación y percusión de un orificio
(2) en material de suelo o de roca y para formar un anclaje,
practicando por medio de la introducción de una corona (4) de
taladrado un orificio (2) taladrado e introduciendo en el orificio
(2) taladrado durante el proceso de taladrado un tubo (7)
envolvente y separando, después del acabado del orificio (2)
taladrado la barra (5) de taladrado de la corona (4) de taladrado
extrayéndola del orificio (2) taladrado, caracterizado
porque el tubo (7) envolvente, que forma el anclaje, se construye
en su contorno con una gran cantidad de orificios (23) de paso
para el vaciado de material fraguable en el espacio (12) libre entre
el contorno exterior del tubo (7) envolvente y el contorno
interior de la pared (2) del orificio taladrado, porque en el
extremo del tubo envolvente, que sobresale del orificio (2)
taladrado, se puede fijar un dispositivo (13, 14) de tensado del
anclaje (7), en especial una placa de anclaje y una tuerca roscable
en el tubo envolvente y porque en especial en la zona final del
tubo (7) envolvente orientada hacia el interior del orificio
taladrado se prevén elementos (15) de anclaje, respectivamente de
afianzamiento para el anclaje del tubo (7) envolvente en la pared
(2) circundante del orificio taladrado.
12. Dispositivo según la reivindicación 11,
caracterizado porque el fluido fraguable puede ser vaciado a
través de una tubería (21) de alimentación introducida en el
interior del tubo (7) envolvente con orificios (22) de vaciado de
la tubería (21) de alimentación dispuestos en la zona de los
orificios (23) de paso del tubo envolvente.
13. Dispositivo según la reivindicación 12,
caracterizado porque en el contorno exterior de la tubería
(21) de alimentación para el fluido fraguable y en la proximidad de
los orificios (22) de vaciado para el fluido fraguable se prevén
elemento (24, 24) de hermetización para hermetizar el espacio anular
entre el contorno exterior de la tubería (21) de alimentación y el
contorno interior del tubo (7) envolvente.
14. Dispositivo según la reivindicación 11, 12 o
13 caracterizado porque el tubo (7) envolvente está formado
por elementos (8, 9, 10) de tubo envolvente telescópicos, que pueden
ser introducidos uno en otro, reduciéndose el contorno,
respectivamente el diámetro exterior de los elementos (8, 9, 10) de
tubo envolvente partiendo del extremo del tubo (7) envolvente
dispuesto en el interior del orificio taladrado.
15. Dispositivo según la reivindicación 14,
caracterizado porque los elementos (8, 9, 10) de tubo
envolvente telescópicos se construyen en sus zonas finales con
topes, respectivamente superficies (17, 18) de apoyo, que cooperan
entre sí.
16. Dispositivo según la reivindicación 14 o15,
caracterizado porque en la zona de los extremos de los
elementos (8, 9, 10) de tubo envolvente se prevén superficies (20)
de asiento cuneiformes, que forman un ángulo agudo con el eje del
tubo envolvente.
17. Dispositivo según una de las
reivindicaciones 11 a 16, caracterizado porque los elementos
(15) de afianzamiento están formados por al menos un gancho o
análogo, que sobresale del contorno exterior del tubo (7)
envolvente, en especial abatible.
18. Dispositivo según una de las
reivindicaciones 11 a 17, caracterizado porque en el interior
del tubo (7) envolvente se puede introducir un elemento (16) de
anclaje adicional.
19. Dispositivo según la reivindicación 18,
caracterizado porque el elemento (16) de anclaje adicional
posee, en especial en su extremo orientado hacia el interior del
orificio taladrado, una guía (27) dispuesta en especial de manera
deslizante a lo largo de la pared interior del tubo (7)
envolvente.
20. Dispositivo según la reivindicación 18 o 19,
caracterizado porque el anclaje (7) adicional está formado
por una barra maciza, en especial con un perfil exterior.
21. Dispositivo según la reivindicación 18, 19 o
20, caracterizado porque el anclaje (7) adicional puede ser
fijado o anclado a la corona (4) de taladrado y/o en la zona de la
guía en la pared interior el tubo (7) envolvente.
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