ES2966016T3

ES2966016T3 - Penetrómetro estático autoperforador

Info

Publication number: ES2966016T3
Application number: ES20213603T
Authority: ES
Inventors: Pierre Riegel
Original assignee: Equatech R&d
Current assignee: Equatech R&d
Priority date: 2019-12-13
Filing date: 2020-12-11
Publication date: 2024-04-17
Anticipated expiration: 2040-12-11
Also published as: EP3835487B1; EP3835487A1; FR3104618B1; FR3104618A1; EP3835487C0

Abstract

La invención se refiere a un penetrómetro (100) para medir en modo estático la resistencia a la penetración de un suelo que comprende al menos una varilla central (1) terminada en un primer extremo (1a) por una punta de medición (10), y al menos un hueco tubo (2) que rodea la varilla central (1). El penetrómetro (100) comprende un filo (3) solidario del tubo hueco (2), y que incluye una cara inferior (3a) destinada a perforar el terreno y está provista de una primera elementos de ataque (31). El filo (3) aloja la punta de medición (10) en una carcasa interna (32), siendo la punta de medición (10) móvil en traslación a lo largo de un eje de inserción. La punta de medición (10) está provista de segundos elementos de accionamiento (12) en una parte inferior, de modo que, en una posición retraída de la punta de medición (10), el primer (31) y segundo (12) elementos de ataque definen un ataque continuo. superficie. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Penetrómetro estático autoperforador

Campo de la invención

La presente invención se refiere al campo de la geotecnia y de la geología. Particularmente, se refiere a un dispositivo de medición de la resistencia a la penetración de un suelo, comúnmente denominado penetrómetro, que presenta una excelente capacidad de acceso a través de los suelos duros.

Antecedentes tecnológicos de la invención

Existen diferentes tipos de penetrómetros que, funcionando en modo estático o dinámico, se utilizan para medir la resistencia a la penetración de un suelo, como se describe en particular en los documentos WO2019016448, WO2019034823, EP2535460, FR2650011, FR2584186, FR1603725A.

Según las técnicas puestas en práctica y las fuerzas de hinca aplicables, estos penetrómetros pueden presentar muy diferentes capacidades de acceso a través de los suelos muy duros.

En particular, incluso penetrómetros macizos y adaptados a suelos muy compactos y resistentes topan con límites de acceso a través de las capas de grandes bloques, cementadas o rocosas.

Existen métodos de investigación muy extendidos y de uso común por sondeo destructivo que prácticamente no se ven limitados en su capacidad de acceso. Se trata de perforar en primera instancia el suelo con ayuda de barrenas o trépanos, y luego ascender las varillas de perforación, y sustituirlas por una herramienta de medición de resistencia de los suelos, principalmente mediante el enfoque presiométrico. No obstante, estos métodos presentan el inconveniente de que aportan medidas viciadas de errores y de imprecisión, ya que un sondeo previo a la medición tiende a modificar las características físico-mecánicas de los suelos, por cuanto que el ensayo mecánico de resistencia de los suelos se ubica sistemáticamente por encima de la base del sondeo, allí donde el suelo ha sido perturbado y modificado por el sondeo. Además, estos métodos requieren mucho trabajo de manipulación debido a la utilización de una herramienta de perforación alternada con la instalación del tren de varillas del presiómetro en el sondeo; de hecho, estos métodos son costosos y tediosos.

Consiste otro método, llamado SPT (“ standard penetration test” ), en golpear con un pequeño extractor de muestras en el fondo del sondeo, para tomar muestras y medir la resistencia del suelo. Este método, que mide la compacidad esta vez bajo la base del sondeo, de hecho está limitado por la consistencia de los suelos duros, que pueden bloquear rápidamente la medición. Además, se trata aquí de una hinca por golpeo (hinca en modo dinámico y no en modo estático), deduciéndose experimentalmente los valores de resistencia de suelo mediante correlaciones entre una hinca y un número correspondiente de golpes. Por lo tanto, la precisión no deja de ser muy aleatoria, sobre todo en caso de rechazo de penetración.

Objeto de la invención

Es un objeto de la presente invención proponer una solución que solvente la totalidad o parte de los inconvenientes del estado de la técnica; particularmente, la invención se refiere a un penetrómetro que permite mediciones precisas de resistencia del suelo en modo estático, siendo el penetrómetro simple en su puesta en práctica y brindando una excelente capacidad de acceso a través de los suelos duros.

Breve descripción de la invención

La invención se refiere a un penetrómetro para la medición en modo estático de la resistencia a la penetración de un suelo, que comprende al menos una varilla central que por un primer extremo se remata en una punta medidora, y al menos un tubo hueco que rodea la varilla central, siendo apta esta última para deslizar por el interior del tubo hueco.

El penetrómetro es destacable por comprender una broca solidaria de un primer extremo del tubo hueco, y con una cara inferior destinada a sondear el suelo que está provista de primeros elementos de ataque. La broca alberga, en un alojamiento interno, la punta medidora, estando la punta medidora dotada de movimiento de traslación, dentro del alojamiento interno, según un eje de hinca, entre una posición retraída y una pluralidad de posiciones extendidas. La punta medidora está provista de segundos elementos de ataque en una cara inferior destinada a hincarse en el suelo, de modo que, en la posición retraída de la punta medidora, los elementos de ataque primeros y segundos definen una superficie de ataque continua.

Según otras características ventajosas, tomadas solas o según cualquier combinación técnicamente realizable:

• la broca comprende boquillas que relacionan el alojamiento interno y el exterior de la broca, para eyectar un fluido, conduciéndose dicho fluido hasta el alojamiento interno por intermedio del tubo hueco o la varilla central; • la cara inferior de la punta medidora presenta una forma cónica y el ángulo en la punta está comprendido entre 90° y 120°;

• los primeros y/o los segundos elementos de ataque se materializan en botones, ojivas, plaquetas o barras; • los primeros elementos de ataque son diferentes de los segundos elementos de ataque;

• la broca comprende terceros elementos de ataque en una cara superior, opuesta a la cara inferior;

• el alojamiento interno de la broca comprende un escalón contra el cual queda bloqueada la punta medidora cuando está en posición retraída;

• el penetrómetro comprende una célula de medición que incluye:

o un cilindro que tiene un cuerpo externo solidario de un segundo extremo del tubo hueco y que tiene un pistón móvil en contacto con un segundo extremo de la varilla central, permitiendo el accionamiento del pistón móvil desplazar la punta medidora a la pluralidad de posiciones extendidas,

o un dispositivo de medición de esfuerzo para medir la resistencia del suelo en el desplazamiento de la punta medidora a la pluralidad de posiciones extendidas;

• la célula de medición es amovible;

• el penetrómetro comprende un dispositivo de recuperación para restituir la punta medidora a una posición retraída en ausencia de accionamiento del pistón móvil del cilindro;

• el penetrómetro comprende una herramienta rotativa, fuera del suelo, apta para provocar el giro del tubo hueco, estando la herramienta rotativa fijada, bien a la célula de medición, o bien directamente al tubo hueco;

• el penetrómetro comprende un sistema de inyección del fluido conectado a un segundo extremo del tubo hueco, para inyectar el fluido en el tubo hueco;

• la varilla central es maciza y presenta en su superficie externa un ala helicoidal, para favorecer su centrado en el tubo hueco y guiar el flujo del fluido por el tubo hueco, hasta la broca;

• el penetrómetro comprende un sistema de inyección de un fluido conectado a un segundo extremo de la varilla central, para inyectar el fluido en dicha varilla central, varilla central que es hueca;

• la punta medidora comprende un cabezal portador de la cara inferior de dicha punta y un cuerpo que relaciona el cabezal y la varilla central, presentando dicho cuerpo al menos una porción cónica;

• el cuerpo de la punta medidora es acanalado o enchavetado para impedir cualquier giro de dicha punta dentro del alojamiento interno de la broca.

Breve descripción de las figuras

Otras características y ventajas de la invención se desprenderán de la siguiente descripción detallada de la invención haciendo referencia a las figuras adjuntas, en las que:

[Figura 1a]

[Figura 1 b]

[Figura 1c] Las figuras 1a, 1b, 1c presentan esquemas de principio de un penetrómetro conforme a la invención;

[Figura 2a]

[Figura 2b] Las figuras 2a y 2b presentan ejemplos de disposición de los primeros y de los segundos elementos de ataque, respectivamente en la cara inferior de la broca y en la cara inferior de la punta medidora de un penetrómetro conforme a la invención;

[Figura 3a]

[Figura 3b] Las figuras 3a y 3b presentan sendas vistas en sección de una punta medidora para un penetrómetro conforme a la invención.

Descripción detallada de la invención

En la parte descriptiva, podrán usarse, para elementos del mismo tipo, las mismas referencias en las figuras. Las figuras son representaciones esquemáticas que, con un propósito de legibilidad, no necesariamente están a escala.

La presente invención se refiere a un penetrómetro 100 destinado a ser utilizado para la medición en modo estático de la resistencia a la penetración de un suelo.

Como se ilustra en la figura 1a, el penetrómetro 100 comprende al menos una varilla central 1 con un primer extremo 1a que es solidario de una punta medidora 10. Este primer extremo 1a y la punta medidora 10 están destinados a penetrar en el suelo. El penetrómetro 100 comprende al menos un tubo hueco 2 rodeando la varilla central 1. Los respectivos diámetros del tubo hueco 2 y de la varilla central 1 están adaptados de modo que esta última pueda deslizar libremente por el interior del tubo hueco 2.

La pareja formada por la varilla central 1 y el tubo hueco 2 está destinada a hincarse en el suelo, teniendo la punta medidora 10 de remate la función de medir la resistencia a la penetración del suelo. Como es en sí sobradamente conocido, para someter a prueba la resistencia del suelo a profundidades diversas, se pueden enlazar a testa varillas 1 y tubos 2 adicionales, para formar un tren de parejas varilla/tubo, que puede hincarse en el suelo hasta profundidades de varias decenas de metros. A continuación en esta descripción, hablaremos de un tubo hueco y de una varilla central, entendiendo que, por supuesto, podrá tratarse de un tren de varios tubos huecos y varillas centrales.

El tubo hueco 2 y la varilla central 1 preferiblemente están formados a partir de acero que presenta una dureza comprendida entre 70 y 90 kg/mm2. El tubo hueco 2 puede presentar un diámetro comprendido entre 30 mm y 50 mm, por ejemplo, un diámetro de 32 mm o 45 mm con paso interior de 12 mm o 16 mm aproximadamente. La varilla central 1 puede presentar un diámetro comprendido entre 10 y 30 mm, que le permite deslizar libremente por el tubo hueco 2.

Asimismo, el penetrómetro 100 comprende una broca 3 solidaria de un primer extremo 2a del tubo hueco 2 (figura 1b). Una cara inferior 3a de la broca 3, destinada a sondear el suelo, está provista de primeros elementos 31 de ataque. El diámetro de la cara inferior 3a podrá estar comprendido entre 70 mm y 100 mm. La broca 3 comprende un alojamiento interno 32 pasante, que se extiende desde la cara inferior 3a a la cara superior 3b de la broca 3. El eje de simetría del alojamiento interno 32 es el eje central C de la broca 3.

El alojamiento interno 32 alberga la punta medidora 10. Esta última es móvil dentro de dicho alojamiento, en traslación según un eje de hinca (colineal con el eje central C). El movimiento de traslación de la punta medidora 10 puede efectuarse entre una posición retraída y una pluralidad de posiciones extendidas: por ejemplo, la figura 1b y la figura 1c muestran respectivamente la punta medidora 10 en una posición retraída y en una posición extendida. De manera ventajosa, el alojamiento interno 32 de la broca 3 comprende un escalón 35 contra el cual queda bloqueada la punta medidora 10 cuando está en posición retraída.

La punta medidora 10 está provista de segundos elementos 12 de ataque en una cara inferior 10a destinada a hincarse en el suelo. Los segundos elementos 12 de ataque están dispuestos en la cara inferior 10a y dimensionados de modo que, en la posición retraída de la punta medidora 10, los elementos de ataque primeros 31 y segundos 12 definen una superficie de ataque Sa continua. Por superficie de ataque continua, se entiende que los extremos de los elementos 12, 31 de ataque están configurados para llegar hasta y atacar el suelo al mismo tiempo, de manera homogénea y regular, y de manera complementaria. Aun hallándose sobre dos soportes diferenciados (la broca 3 y la punta medidora 10), los elementos de ataque primeros 31 y segundos 12 están dispuestos unos respecto a otros como los elementos de ataque de una broca corriente, en orden a maximizar la superficie de ataque Sa cuando se haga girar el conjunto broca 3 / punta 10, en modo sondeo.

En las figuras 2a y 2b, se ilustran dos ejemplos de formas y de disposiciones de los elementos 12, 31 de ataque. Los primeros 31 y/o los segundos 12 elementos de ataque pueden materializarse en botones, ojivas, plaquetas o barras. Los primeros elementos 31 de ataque y los segundos elementos 12 de ataque podrán ser, bien idénticos, o bien diferentes entre sí. En la figura 2a, unos primeros elementos 31a de ataque presentan una forma de cuchillas y otros 31b presentan una forma de plaquetas. En la punta 10, los segundos elementos 12a de ataque se materializan en cuchillas que se cruzan a modo de tijeras para atacar eficazmente el suelo, a ambos lados del centro de la punta 10. En la figura 2b, los primeros elementos 31c de ataque en la broca 3 tienen una forma de botones circulares u ojivales y se distribuyen según dos series alternadas 311, 312 que definen círculos concéntricos diferenciados (en orden a atacar uniformemente el suelo en modo sondeo y a no dejar círculos concéntricos de roca sin cortar). La punta 10 comprende unos segundos elementos 12b que se cruzan a modo de tijeras, en forma de cuchillas continuas o discontinuas (tal como se representa en la figura 2b). Ventajosamente, los elementos de ataque primeros 31 y segundos 12 son de acero tratado y carburo, por ejemplo, de tungsteno.

De manera ventajosa, la cara inferior 10a de la punta medidora 10 presenta una forma cónica y el ángulo a en la punta está comprendido entre 90° y 120°, como se ilustra en las figuras 3a y 3b. Por consiguiente, el tamaño de los segundos elementos 12 de ataque está adaptado a esta forma cónica, en orden a formar una superficie de ataque continua, como anteriormente se ha apuntado. La forma cónica es favorable para la penetración de la punta medidora 10 en el suelo. Recordemos que, para obtener la resistencia del suelo, se relaciona la presión de reacción del suelo al hincar la punta medidora 10 con la superficie de la sección plana Sp de dicha punta 10. Por lo tanto, tras una calibración de medidas entre una punta medidora 10 convencional, tal como, por ejemplo, la descrita en el documento WO2019016448, y la punta medidora 10 según la presente invención (que incluye los segundos elementos 12 de ataque), será posible hallar la resistencia del suelo, sin influencia del perfil particular de la cara inferior 10a de la punta 10. A título de ejemplo, la punta medidora 10 presenta un diámetro de 30 mm, esto es, una superficie de su sección plana de aproximadamente 7 cm2.

Así pues, el penetrómetro 100 según la presente invención puede realizar mediciones precisas en modo estático accionando la punta medidora 10 en su pluralidad de posiciones extendidas y midiendo la resistencia asociada a la hinca de dicha punta en el suelo. En caso de rechazo de hinca de la punta medidora 10, relacionado convencionalmente con la confrontación de un suelo muy duro, por ejemplo, rocoso, la punta medidora 10 se puede poner en posición retraída y hacerse girar el conjunto broca 3 / punta 10 en orden a atravesar la capa dura de suelo en modo sondeo. A continuación, se pueden reanudar las mediciones estáticas parando el giro de la broca 3 y sacando la punta 10. Gracias a su estructura, el penetrómetro 100 según la invención brinda una excelente capacidad de acceso a través de los suelos muy duros y una sencilla puesta en práctica, no precisando utilizar alternadamente una herramienta de perforación y un penetrómetro o presiómetro en presencia de capas muy resistentes.

Para operar en modo sondeo, el penetrómetro 100 requiere que se inyecte un fluido en el cabezal perforador y participe en hacer ascender el polvo y los detritos dimanados del suelo sondeado. Para ello, el penetrómetro 100 comprende ventajosamente un sistema de inyección 6 de un fluido. El fluido podrá ser agua u otros líquidos compatibles con un vertido al medio ambiente. Preferiblemente, se inyecta a baja presión (por ejemplo, a algunos bares), para limitar el daño del suelo.

Según un primer modo de realización, el sistema de inyección 6 está conectado a un segundo extremo 2b, fuera del suelo, del tubo hueco 2, para inyectar el fluido en dicho tubo 2. Preferiblemente, la varilla central 1 es maciza y presenta en su superficie externa un ala helicoidal 13, para favorecer su centrado en el tubo hueco 2 y guiar el flujo del fluido por el tubo hueco 2, hasta la broca 3 (figura 1a). El ala helicoidal 13 no impide el deslizamiento de la varilla central 1 por el tubo hueco 2, pero limita en gran medida el descentrado que pudiera haber entre ambos.

Según un segundo modo de realización, se conecta un sistema de inyección de un fluido a un segundo extremo 1b de la varilla central 1. Dicha varilla 1 es hueca y el fluido puede inyectarse en el interior. En este escenario, la varilla central 1 está enlazada con la punta medidora 10 (y particularmente con una extensión 102' del cuerpo 102 de la punta 10) por mediación de un macho 15 de sujeción que permite al fluido fluir por el alojamiento interno 32.

Ya sea conducido a través de la varilla central 1 o a través del tubo hueco 2, el fluido alcanza el alojamiento interno 32 de la broca 3. La broca 3 comprende preferiblemente boquillas 34 (o conductos) que relacionan el alojamiento interno 32 y el exterior de la broca 3. Desde el alojamiento interno 32, el fluido puede ser eyectado hacia el exterior de la broca 3 por las boquillas 34. Estas afloran en correspondencia con la cara interior 3a de la broca 3 y/o en correspondencia con las paredes laterales 3c de la broca 3, en la proximidad de la cara inferior 3a.

La punta medidora 10 comprende preferiblemente un cabezal 101 portador de la cara inferior 10a de dicha punta 10 y un cuerpo 102 que relaciona el cabezal 101 y la varilla central 1, como resulta visible en las figuras 1a, 1b, 1c. Dicho cuerpo 102 de la punta medidora 10 preferiblemente presenta al menos una porción cónica, mientras que la parte del alojamiento interno 32 en la que se alberga el cuerpo 102 presenta una forma paralelepipédica. Tal configuración es ventajosa en cuanto, cuando la punta 10 se desplaza de su posición retraída hacia una posición extendida, o de una posición extendida hasta su posición retraída, el fluido presente en el alojamiento interno 32 también va a ser eyectado sobre el contorno del cabezal 101 de la punta 10: esto favorece la limpieza de la punta 10 y evita que se atasquen polvo o escombros dentro del alojamiento interno 32, entre la punta 10 y la broca 3.

Se contempla la posibilidad de prever un cabezal 101 amovible, por ejemplo, fijado al cuerpo 102 por atornillado. Esto permite la intercambiabilidad entre varios tipos de cabezales 101, que por ejemplo presenten formas diferentes en la punta (ángulos a) o diferentes tipos de elementos 12 de ataque.

Siempre para operar en modo sondeo, el penetrómetro comprende ventajosamente una herramienta rotativa 5, fuera del suelo, apta para provocar el giro del tubo hueco 2 y aplicarle una fuerza de apoyo. La herramienta rotativa 5, motorizada, va fijada, bien directamente al tubo hueco 2, o bien a la célula 4 de medición solidaria del tubo hueco 2 que se describirá más adelante.

El giro y la fuerza de apoyo aplicados al tubo hueco 2 por la herramienta rotativa 5 se transmiten a la broca 3 y permiten la puesta en práctica del modo sondeo.

El cuerpo 102 de la punta medidora 10 está acanalado o enchavetado, por ejemplo, en correspondencia con una zona 36, visible en las figuras 1b y 1c, para impedir cualquier giro de dicha punta 10 en el alojamiento interno 32 de la broca 3. El giro aplicado al tubo hueco 2 y a la broca 3 se aplica asimismo a la punta medidora 10 y a la varilla central 1.

En modo sondeo, la punta medidora 10 está mantenida firmemente contra la broca 3 en posición retraída (por ejemplo, contra el escalón 35) y accionada giratoriamente con la broca 3, lo cual confiere al conjunto un buen comportamiento mecánico con una excelente capacidad de ataque del suelo.

Volviendo a la descripción de la punta medidora 10 y a la posibilidad de medición en modo estático, el penetrómetro 100 preferiblemente comprende una célula 4 de medición dispuesta en correspondencia con el segundo extremo 2b, fuera del suelo, del tubo hueco 2. Nótese que, en el ejemplo ilustrado en la figura 1a, el sistema de inyección del fluido está conectado al tubo hueco 2 por mediación de la célula 4 de medición.

La célula 4 de medición incluye un cilindro 41 que tiene un cuerpo externo 411 solidario del segundo extremo 2b del tubo hueco 2. El cuerpo externo 411 puede estar fijado, por ejemplo, al tubo hueco 2 mediante dos mordazas mantenidas por un sistema de trinquete. Tal sistema es ventajoso en cuanto resulta fácilmente retirable del tren de varillas.

Asimismo, el cilindro 41 comprende un pistón móvil 412 en contacto con el segundo extremo 1b de la varilla central 1. El accionamiento del pistón móvil 412 permite desplazar la punta medidora 10 a la pluralidad de posiciones extendidas. Típicamente, el pistón móvil 412 puede provocar un desplazamiento de la punta 10 comprendido entre 1 cm y 7 cm. Las mediciones en modo estático suelen estar normalizadas para una velocidad de hinca de 2 cm/s: por lo tanto, el pistón 412 del cilindro 41 está regulado en su desplazamiento, presión aplicada y velocidad para controlar tal velocidad de hinca de la punta 10, en modo medición.

El cilindro 41 puede ser hidráulico, neumático o eléctrico, de vástago liso o helicoidal.

Asimismo, la célula 4 de medición comprende un dispositivo de medición de esfuerzo 42. Este dispositivo 42 puede ser, por ejemplo, un sensor de presión hidráulica apto para medir la fuerza de reacción ejercida por el segundo extremo 1b de la varilla central 1 (debido a la resistencia a la penetración del suelo), en el desplazamiento de la punta medidora 10 a la pluralidad de posiciones extendidas. Alternativamente, el dispositivo 42 de medición de esfuerzo 42 podrá ser un dispositivo basado en resorte y sensor de presión o también un sensor electrónico.

Adicionalmente, la célula 4 de medición puede comprender una interfaz electrónica apta para registrar y analizar las diferentes medidas procedentes del dispositivo 42 de medición.

De manera ventajosa, el penetrómetro 100 comprende un dispositivo 7 de recuperación para restituir la punta medidora 10 a su posición retraída, en ausencia de accionamiento del pistón móvil 412 del cilindro 41 de la célula 4 de medición (figuras 1a, 1b, 1 c). Por ejemplo, este dispositivo 7 de recuperación 7 puede consistir en un muelle dispuesto alrededor de una extensión 102' del cuerpo 102 de la punta 10, por encima de la parte acanalada o enchavetada (zona 36). El muelle, en la parte inferior, toma apoyo en un escalón del alojamiento interno 32 de la broca 3 y, en la parte superior, en un macho de sujeción solidario de la extensión 102' del cuerpo 102. De este modo, cuando sobre la varilla 1 no se ejerce ningún empuje mediante el pistón 412 del cilindro 41, el muelle restituye la punta 10 al alojamiento interno 32 de la broca 3, en la posición retraída.

Nótese que la resistencia del dispositivo 7 de recuperación se debe tomar en cuenta en las medidas de resistencia del suelo: debe restarse a la resistencia medida por el dispositivo 42 de medición de esfuerzo.

El penetrómetro 100 según la invención puede contar ventajosamente con un macizo de reacción (no representado), para mantenerlo estable en tierra durante el sondeo o la medición por hinca de la punta 10. Para una punta medidora de 7 cm2, un macizo de reacción del orden de 700 kg equivale a aproximadamente 100 bares de empuje (para la hinca de la punta 10). Por lo tanto, enganchar el penetrómetro a un camión o a otro equipo disponible en el lugar de medición da acceso a un macizo de reacción de 2 a 3 toneladas: esto es suficiente, ya que una capacidad de empuje de 200 a 400 bares permite dimensionar todos los cimientos.

Alternativamente o como complemento, se contempla la posibilidad de fijar el penetrómetro 100 al suelo por medio de barrenas enroscadas en el suelo. Ventajosamente, estas barrenas presentan un diámetro superior al del tubo hueco 2 y pueden hincarse a diferentes profundidades según el macizo de reacción requerido.

Finalmente, para facilitar la extracción de la broca 3 y de la punta medidora 10 del fondo del agujero generado en el suelo, puede ser ventajoso que la broca 3 esté provista de terceros elementos 33 de ataque en su cara superior 3b, opuesta a la cara inferior 3a (figura 1a). En caso de desplome del suelo durante el sondeo, el izado fuera del agujero de la broca 3, de la punta 10 (en posición retraída) y del tren de tubo 2 / varilla 1 puede resultar facilitado mediante la puesta en giro del conjunto y el ataque de los residuos de suelo desplomado mediante los terceros elementos 33.

Claims

REIVINDICACIONES

i.Penetrómetro (100) para la medición en modo estático de la resistencia a la penetración de un suelo que comprende:

-al menos una varilla central (1) que por un primer extremo (1a) se remata en una punta medidora (10),

-al menos un tubo hueco (2) que rodea la varilla central (1), siendo apta esta última para deslizar por el interior del tubo hueco (2),

-una broca (3) solidaria de un primer extremo (2a) del tubo hueco (2), y con una cara inferior (3a) destinada a sondear el suelo que está provista de primeros elementos (31) de ataque, albergando la broca (3), en un alojamiento interno (32), la punta medidora (10), estando la punta medidora (10) dotada de movimiento de traslación, dentro del alojamiento interno (32), según un eje de hinca, entre una posición retraída y una pluralidad de posiciones extendidas,

estando el penetrómetro (100)caracterizado porquela punta medidora (10) está provista de segundos elementos (12) de ataque en una cara inferior destinada a hincarse en el suelo, de modo que, en la posición retraída de la punta medidora (10), los elementos de ataque primeros (31) y segundos (12) definen una superficie de ataque (S<a>) continua.
2. Penetrómetro (100) según la reivindicación anterior, en el que la broca (3) comprende boquillas (34) que relacionan el alojamiento interno (32) y el exterior de la broca (3), para eyectar un fluido, conduciéndose dicho fluido hasta el alojamiento interno (32) por intermedio del tubo hueco (2) o la varilla central (1).
3. Penetrómetro (100) según una de las reivindicaciones anteriores, en el que los primeros (31) y/o los segundos (12) elementos de ataque se materializan en botones, ojivas, plaquetas o barras.
4. Penetrómetro (100) según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el alojamiento interno (32) de la broca (3) comprende un escalón (35) contra el cual queda bloqueada la punta medidora (10) cuando está en posición retraída.
5. Penetrómetro (100) según una de las reivindicaciones anteriores, que comprende una célula (4) de medición que incluye:

-un cilindro (41) que tiene un cuerpo externo (411) solidario de un segundo extremo (2b) del tubo hueco (2) y que tiene un pistón móvil (412) en contacto con un segundo extremo (1b) de la varilla central (1), permitiendo el accionamiento del pistón móvil (412) desplazar la punta medidora (10) a la pluralidad de posiciones extendidas,

-un dispositivo (42) de medición de esfuerzo para medir la resistencia del suelo en el desplazamiento de la punta medidora (10) a la pluralidad de posiciones extendidas.
6. Penetrómetro (100) según la reivindicación anterior, que comprende un dispositivo (7) de recuperación para restituir la punta medidora (10) a una posición retraída en ausencia de accionamiento del pistón móvil (412) del cilindro (41).
7. Penetrómetro (100) según una de las dos reivindicaciones anteriores, que comprende una herramienta rotativa (5), fuera del suelo, apta para provocar el giro del tubo hueco (2), estando la herramienta rotativa (5) fijada, bien a la célula (4) de medición, o bien directamente al tubo hueco (2).
8. Penetrómetro (100) según la reivindicación 2, que comprende un sistema (6) de inyección del fluido conectado a un segundo extremo (2b) del tubo hueco (2), para inyectar el fluido en el tubo hueco (2).
9. Penetrómetro (100) según la reivindicación anterior, en el que la varilla central (1) es maciza y presenta en su superficie externa un ala helicoidal (13), para favorecer su centrado en el tubo hueco (2) y guiar el flujo del fluido por el tubo hueco (2), hasta la broca (3).
10. Penetrómetro (100) según la reivindicación 2, que comprende un sistema de inyección (6) del fluido conectado a un segundo extremo (1b) de la varilla central (1), para inyectar el fluido en dicha varilla central (1), varilla central (1) que es hueca.
11.Penetrómetro (100) según una de las reivindicaciones anteriores, en el que la punta medidora (10) comprende un cabezal (101) portador de la cara inferior (10a) de dicha punta (10) y un cuerpo (102) que relaciona el cabezal (101) y la varilla central (1), presentando dicho cuerpo (102) al menos una porción cónica.
12. Penetrómetro (100) según la reivindicación anterior, en el que el cuerpo (102) de la punta medidora (10) es acanalado o enchavetado para impedir cualquier giro de dicha punta (10) dentro del alojamiento interno (32) de la broca (3).