ES2415255A1

ES2415255A1 - Drilling tool release device (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)

Info

Publication number: ES2415255A1
Application number: ES201330405A
Authority: ES
Inventors: Jordi Albert GUZMÁN BENAVIDES
Original assignee: ROSELL FERNANDEZ PEDRO
Current assignee: ROSELL FERNANDEZ PEDRO
Priority date: 2013-03-21
Filing date: 2013-03-21
Publication date: 2013-07-24

Abstract

Device for releasing drilling tools of the employee type used in ground boring machines, comprising a first body (1) or stabilizer characterized in that it incorporates second valves (2) associated with holes (3) for the air outlet; and wherein said valves (2) are connected to a compressor, such that a pressure greater than the working pressure of the hammer or drilling tool (4) is applied on said valves (2). (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)

Description

DISPOSITIVO LIBERADOR DE ÚTILES PERFORADORES RELEASE DEVICE FOR DRILLING TOOLS

5 5: La presente invención tiene como objeto un dispositivo liberador de útiles perforadores del tipo de los empleados en máquinas perforadoras del suelo, y que tiene la capacidad para liberar el útil perforador en caso de taponamiento por arena, barro, piedras, agua o similar, gracias al empleo de una pluralidad de válvulas de presión accionadas por un compresor. The present invention has as its object a device for releasing perforating tools of the type used in soil drilling machines, and having the capacity to release the drilling tool in case of plugging by sand, mud, stones, water or the like, thanks to the use of a plurality of pressure valves operated by a compressor.

10 10: ESTADO DE LA TÉCNICA STATE OF THE TECHNIQUE

15 fifteen: En la actualidad a la hora de perforar un pozo en la superficie terrestre, por ejemplo, para la captación de aguas subterráneas, estudios de terrenos o aprovechamiento de la energía geotérmica, se pueden optar por diversos métodos o medios para tal efecto, siendo los más comunes los métodos de percusión y roto-percusión. At present, when drilling a well on the earth's surface, for example, for groundwater collection, land studies or use of geothermal energy, various methods or means can be chosen for this purpose, the most Common percussion and roto-percussion methods.

2 O 2 o: El caso de la roto-percusión es el de mayor implantación debido a su rapidez y sus bajos costos en la perforación. En dicha perforación por roto-percusión se emplean distintas máquinas con mayor o menor importancia para su finalidad, siendo las de mayor importancia la máquina perforadora ("taladro o martillo" de gran tamaño accionado mediante mecanismos de pistones hidráulicos) y el compresor (encargado de dotar de la fuerza necesaria al taladro, de vital importancia, en caso de atrapamientos del útil perforador o de exceso de suciedad durante el sondeo). The case of roto-percussion is the most implanted due to its speed and its low drilling costs. In said rotary-percussion drilling, different machines with greater or lesser importance are used for their purpose, the most important being the large-sized drilling machine ("drill or hammer" operated by hydraulic piston mechanisms) and the compressor (in charge of provide the necessary force to the drill, of vital importance, in case of entrapment of the drilling tool or excess dirt during drilling).

25 3 O 25 3 O: El problema técnico principal asociado a la perforación es la pérdida del útil perforador en el pozo, debido a las diferentes composiciones del terreno. Existen algunos terrenos más propensos que otros a derrumbarse, por ejemplo, los terrenos gravosos son intratables sin el empleo de una tubería de trabajo materializada en hierro, la cual avanza con el pozo en profundidad. Por otro lado, en el caso de las arcillas, los derrumbes se producen en el punto de encuentro con las aguas subterráneas, dejando el trabajo de perforación hecho hasta el momento, a la merced del caudal del agua encontrada. The main technical problem associated with drilling is the loss of the drilling tool in the well, due to the different ground compositions. There are some lands that are more prone than others to collapse, for example, burdensome land is intractable without the use of a working pipe materialized in iron, which advances with the well in depth. On the other hand, in the case of clays, landslides occur at the meeting point with groundwater, leaving the drilling work done so far, at the mercy of the water flow found.

35 35: Para evitar los problemas de atrapamiento del útil perforador o martillo, éstos portan en su parte superior, una válvula anti-retorno de aire, de tal forma que al cerrar la entrada de aire desde la máquina perforadora, la válvula se cierra evitando el denominado efecto "sifón" el To avoid the problems of entrapment of the drilling tool or hammer, they carry in their upper part, an air return valve, so that when closing the air inlet from the drilling machine, the valve closes avoiding the so-called effect "siphon" the

cual arrastraría todo el material triturado que envuelve al martillo hacia su interior, debido al cierre de aire y al cambio de presión entre el exterior y el interior del martillo. which would drag all the crushed material that envelops the hammer inwards, due to the closing of air and the change of pressure between the exterior and the interior of the hammer.

5 5: Ya que dicho atrapamiento puede producirse cuando el perforador lleve varios metros de perforación (por ejemplo, entre 80 y 100 metros), el operario puede optar por instalar otra válvula anti-retorno entre las barras perforadoras (huecas en su interior) evitando que al abrirse en su parte superior para colocar otra barra de perforación se cree una fuente de succión. Since such entrapment can occur when the perforator carries several meters of drilling (for example, between 80 and 100 meters), the operator can choose to install another non-return valve between the drilling rods (hollow inside) avoiding that when opened a suction source is created at the top to place another drill rod.

10 15 10 15: Al colocar estas barras y dado que el trabajo de perforación genera suciedad en forma de barro, polvo, piedras, etc., éstas pueden contener residuos en su interior que pueden obstruir la válvula del martillo, permitiendo la entrada del detritus generado en el propio martillo, llenándolo de tierra, arena, arcilla, etc., lo que provoca que el martillo se tape en su parte inferior, donde el martillo presenta al menos dos orificios para que el aire inyectado desde el compresor salga, limpiando la perforación. By placing these bars and since the drilling work generates dirt in the form of mud, dust, stones, etc., these can contain residues inside that can obstruct the hammer valve, allowing the entry of the detritus generated in the hammer itself , filling it with dirt, sand, clay, etc., which causes the hammer to cover in its lower part, where the hammer has at least two holes for the air injected from the compressor to exit, cleaning the perforation.

2 O 2 o: Otra posibilidad de obturación del martillo, puede ser debida al mal funcionamiento de la válvula anti-retorno debido a que esté dañada, por ejemplo. Cuando esto ocurre, el martillo deja de "soplar", y en consecuencia todo el material suspendido en el interior de la perforación cae encima del martillo. El operario intenta arrastrar el martillo hacia la superficie, y éste arrastra todo el material hasta que se produce un taponamiento y obstrucción de giro o rotación del martillo. Another possibility of sealing the hammer may be due to the malfunction of the non-return valve because it is damaged, for example. When this occurs, the hammer stops "blowing", and consequently all the material suspended inside the hole falls on top of the hammer. The operator tries to drag the hammer towards the surface, and this one drags all the material until there is a blockage and obstruction of rotation or rotation of the hammer.

25 30 25 30: Existen muy pocas técnicas para solucionar los taponamientos y/u obstrucciones del martillo (y dependen muchas veces, entre otros factores: de la pericia del operario, del tipo de terreno, de la fuerza del compresor, etc.), por lo que en los casos que no se puede recuperar el martillo perforador, se opta por el abandono de éste con el consecuente gasto económico (del orden de varios miles de euros) que ello produce entre el martillo, las barras, y el tiempo empleado en la perforación de un pozo que debe abandonarse para empezar otro. DESCRIPCiÓN DE LA INVENCiÓN There are very few techniques to solve the blockages and / or obstructions of the hammer (and they depend many times, among other factors: on the skill of the operator, the type of terrain, the force of the compressor, etc.), so in the cases that can not recover the hammer drill, it is decided to abandon it with the consequent economic expense (of the order of several thousand euros) that this produces between the hammer, the bars, and the time spent in drilling a well that must be abandoned to start another. DESCRIPTION OF THE INVENTION

35 35: El problema técnico que resuelve la presente invención es liberar el martillo de una máquina perforadora en caso de taponamiento y/u obstrucción. Para paliar dicho problema técnico, el dispositivo liberador de útiles aquí preconizado, comprende un primer cuerpo o adaptador The technical problem solved by the present invention is to release the hammer of a drilling machine in case of plugging and / or obstruction. To alleviate said technical problem, the tool-releasing device herein recommended comprises a first body or adapter

que incorpora un nuevo sistema de válvulas asociadas al compresor, que le aplican la presión necesaria mayor a la presión de trabajo, para crear un barrido de aire que limpie el detritus que tapona el martillo o útil perforador. which incorporates a new system of valves associated with the compressor, which apply the necessary higher pressure to the working pressure, to create a sweep of air that cleans the detritus that blocks the hammer or useful drill.

5 5: Gracias a su especial diseño, se puede variar la presión que se inyecta al martillo, aumentándola y consecuentemente abriendo las válvulas provocando una corriente de aire que expulsa el detritus hacia el exterior de la perforación evitando un posible taponamiento u obstrucción del martillo en la perforación. Thanks to its special design, the pressure that is injected into the hammer can be varied, increasing it and consequently opening the valves causing an air flow that expels the detritus towards the outside of the perforation avoiding a possible plugging or obstruction of the hammer in the drilling.

10 10: El dispositivo aquí preconizado, cuenta con la ventaja frente a otras soluciones presentes en el estado de la técnica, que puede ser instalado en cualquier elemento empleado en la perforación, ya sea en el propio estabilizador, en el adaptador, en las barras de perforación y/o finalmente en el martillo perforador, dependiendo de las necesidades del operario. The device here recommended, has the advantage over other solutions present in the state of the art, which can be installed in any element used in the drilling, either in the stabilizer itself, in the adapter, in the drilling rods and / or finally in the hammer drill, depending on the needs of the operator.

15 2 O 15 2 O: A lo largo de la descripción y las reivindicaciones la palabra "comprende" y sus variantes no pretenden excluir otras características técnicas, aditivos, componentes o pasos. Para los expertos en la materia, otros objetos, ventajas y características de la invención se desprenderán en parte de la descripción y en parte de la práctica de la invención. Los siguientes ejemplos y dibujos se proporcionan a modo de ilustración, y no se pretende que restrinjan la presente invención. Además, la presente invención cubre todas las posibles combinaciones de realizaciones particulares y preferidas aquí indicadas. Throughout the description and the claims the word "comprises" and its variants are not intended to exclude other technical characteristics, additives, components or steps. For those skilled in the art, other objects, advantages and features of the invention will be derived partly from the description and partly from the practice of the invention. The following examples and drawings are provided by way of illustration, and are not intended to restrict the present invention. In addition, the present invention covers all possible combinations of particular and preferred embodiments indicated herein.

BREVE DESCRIPCiÓN DE LOS FIGURAS BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES

25 25: A continuación se pasa a describir de manera muy breve una serie de dibujos que ayudan a comprender mejor la invención y que se relacionan expresamente con una realización de dicha invención que se presenta como un ejemplo no limitativo de ésta. A series of drawings that help to better understand the invention and that expressly relate to an embodiment of said invention which is presented as a non-limiting example thereof is described very briefly below.

30 30: FIG 1. Muestra una primera vista del dispositivo liberador de útiles perforadores, objeto de la presente invención, en su primera realización práctica. FIG 1. Shows a first view of the perforating tool releasing device, object of the present invention, in its first practical embodiment.

FIG 2. Muestra una segunda vista del dispositivo liberador de útiles perforadores, objeto de la presente invención. FIG 2. Shows a second view of the perforating tool releasing device, object of the present invention.

35 35: FIG 3. Muestra una tercera vista del dispositivo liberador de útiles perforadores en su FIG 3. Sample a third view of device liberator of useful punchers in its

primera realización práctica, objeto de la presente invención. First practical embodiment, object of the present invention.

REALIZACiÓN PREFERENTE DE LA INVENCiÓN PREFERRED EMBODIMENT OF THE INVENTION

5 5: El dispositivo liberador de útiles perforadores en máquinas perforadoras de suelo, es de los del tipo que se emplean en procesos de búsqueda de agua, geotermia, etc. The releasing device for drilling tools in soil drilling machines is one of the type used in water search processes, geothermal energy, etc.

10 10: La figura 1 muestra una primera realización particular de la invención. El dispositivo liberador comprende, esencialmente un estabilizador o adaptador materializado como un primer cuerpo (1) con distintas formas externas, aunque es esencialmente hueco cuadrangular y simétrico respecto a su eje vertical, tal y como se puede observar también en las figuras 2 y 3. Figure 1 shows a first particular embodiment of the invention. The releasing device essentially comprises a stabilizer or adapter materialized as a first body (1) with different external shapes, although it is essentially quadrangular and symmetrical hollow with respect to its vertical axis, as can also be seen in Figures 2 and 3.

15 fifteen: Insertados en dicho cuerpo (1) se dispone al menos una válvula (2) con un muelle (2a) conectado con dicha válvula (2), alojado en el estabilizador. Por otro lado, y asociado con dichas válvulas (2) el cuerpo (1) presenta unos orificios (3), al menos uno por cada válvula (2) de tal forma que permitan la salida del aire del interior del estabilizador. Inserted in said body (1) there is at least one valve (2) with a spring (2a) connected to said valve (2), housed in the stabilizer. On the other hand, and associated with said valves (2) the body (1) has holes (3), at least one for each valve (2) in such a way as to allow air to escape from inside the stabilizer.

2 O 2 o: Las válvulas (2) están conectadas con un compresor, de tal forma que pueda aplicarse una presión sobre las válvulas (2) mayor que la presión de trabajo de tal forma que se cree un barrido de aire que limpie el detritus que tapona el martillo o útil perforador (4) situado en la parte inferior del estabilizador. The valves (2) are connected to a compressor, so that a pressure can be applied to the valves (2) greater than the working pressure so that an air sweep is created that cleans the detritus plugged by the hammer or punch tool (4) located at the bottom of the stabilizer.

25 30 25 30: Así pues, suponiendo una perforación de noventa metros en un suelo arenoso, y debido al desgaste, la válvula anti-retorno (5) del martillo queda abierta, provocando una obturación del mismo. El operario intenta extraer poco a poco el martillo (4), pero a los pocos metros, lo más normal es que esté totalmente tapado por el detritus. Entonces, el operario aumenta la presión del compresor y las válvulas (2) se abren produciendo el barrido del detritus que bloquea el martillo (4) dejando limpia la perforación. En una segunda realización práctica no limitativa, las válvulas (2) estarán instaladas en la boca del martillo o útil perforador (4). Thus, assuming a ninety meter perforation in a sandy soil, and due to wear, the hammer's non-return valve (5) remains open, causing it to be sealed. The operator tries to slowly extract the hammer (4), but after a few meters, the most normal thing is that it is completely covered by the detritus. Then, the operator increases the pressure of the compressor and the valves (2) open producing the sweep of the detritus that blocks the hammer (4) leaving clean the perforation. In a second practical non-limiting embodiment, the valves (2) will be installed in the hammerhead or punching tool (4).

35 35: En una tercera realización práctica, las válvulas (2) estarán incorporadas en perforación o varillaje, instalado en la perforación. las barras de In a third practical embodiment, the valves (2) will be incorporated in drilling or linkage, installed in the drilling. the bars of

En una cuarta realización práctica, las válvulas (2) estarán presentes en el adaptador que une al martillo (4) y al estabilizador. In a fourth practical embodiment, the valves (2) will be present in the adapter that joins the hammer (4) and the stabilizer.

Claims

1.-Device for releasing perforating tools of the type of employees in soil drilling machines, comprising a first body (1) or stabilizer 5 characterized in that it incorporates second valves (2) associated with holes

(3) for the air outlet; and wherein said valves (2) are connected to a compressor, in such a way that a pressure greater than the working pressure of the hammer or drilling tool (4) is applied to said valves (2).

2. Device according to claim 1 wherein the valves (2) are installed in the hammer mouth or punching tool (4).

3. Device according to claim 1 wherein the valves (2) are incorporated in the linkage installed in the perforation.

4. Device according to claim 1 wherein the valves (2) are installed in the adapter that connect the stabilizer with the punching tool (4).

F1G.1

4

FIB.2

5

2nd

4