Los fundamentos de la tecnología de perforación con barrena
La perforación con barrena, a menudo denominada "jack and bore", es un método sin zanjas de primer nivel que se utiliza para instalar tuberías de revestimiento de acero bajo tierra sin alterar el entorno de la superficie. el Taladradora de barrena (ABM) funciona girando una barrena de paletas dentro de una carcasa de acero y al mismo tiempo introduce la carcasa en el suelo mediante arietes hidráulicos. Esta doble acción permite la excavación de tierra en el cabezal de corte y el transporte inmediato de los desechos de regreso al foso de entrada de la máquina. Es particularmente efectivo para instalaciones debajo de vías férreas, carreteras y estructuras existentes donde la excavación de zanjas a cielo abierto es imposible o tiene un costo prohibitivo.
Componentes centrales y anatomía mecánica
Para lograr precisión en el mandrinado horizontal, varios componentes especializados deben funcionar en perfecta sincronización. La eficiencia de la operación depende en gran medida de la compatibilidad de las capacidades de par y empuje de la máquina con las condiciones geológicas del sitio.
Los vuelos de cabeza cortadora y barrena
El cabezal de corte es el "extremo comercial" de la máquina, diseñado para romper tierra y rocas. Detrás de él, los sinfines actúan como un transportador de tornillo, moviendo el material excavado a través de la carcasa hasta el empujador maestro. Los diferentes tipos de suelo, que van desde arena suelta hasta arcilla dura o esquisto, requieren configuraciones de cabezal específicas, como cortadores de alas o cabezales de roca con brocas de carburo.
La unidad de potencia y el sistema hidráulico
Los ABM modernos funcionan con motores diésel de alto par que accionan las bombas hidráulicas. Estas bombas proporcionan la fuerza necesaria para que los cilindros de empuje empujen la carcasa hacia adelante y la potencia de rotación para hacer girar los sinfines. El control preciso de estas presiones hidráulicas es vital para evitar "levantamiento" (levantamiento del suelo) o "hundimiento" (hundimiento del suelo).
Comparación operativa: mandrinado estándar versus guiado
Si bien la perforación básica con barrena es efectiva para distancias cortas, una mayor precisión en recorridos largos a menudo requiere sistemas guiados. La siguiente tabla destaca las diferencias entre los métodos tradicionales y las tecnologías guiadas modernas.
| Característica | Perforación de barrena estándar | Mandrinado guiado (GAB) |
| Capacidad de dirección | Limitado/Pasivo | Control activo del tubo piloto |
| Precisión típica | /- 1% de la longitud del orificio | Alta precisión (grado específico) |
| Aplicación ideal | Alcantarillas y carcasas grandes | Alcantarillas por gravedad y pasillos estrechos |
Especificaciones técnicas clave para la selección de equipos
Seleccionar la máquina perforadora de barrena adecuada requiere un análisis detallado de las especificaciones de ingeniería del proyecto. La sobrecarga de una máquina puede provocar fallas mecánicas, mientras que una unidad de tamaño insuficiente se detendrá en condiciones de suelo denso. Los ingenieros deben priorizar las siguientes variables:
- Fuerza de empuje máxima: Medido en toneladas, esto determina la capacidad de la máquina para superar la fricción superficial sobre la carcasa.
- Par de rotación: Esencial para atravesar terrenos difíciles y hacer girar barrenas de gran diámetro.
- Rango de carcasa: El rango de diámetros de tubería que la máquina puede acomodar (por ejemplo, de 12 a 72 pulgadas).
- Longitud de la pista: Define la huella de instalación en el pozo de entrada y la longitud de las secciones de carcasa que se pueden utilizar.
Mejores prácticas para la seguridad y ejecución del sitio
La seguridad es primordial cuando se opera maquinaria pesada en espacios reducidos. El apuntalamiento adecuado de los pozos de entrada y salida es la primera línea de defensa contra derrumbes. Los operadores también deben asegurarse de que la máquina esté perfectamente nivelada en su sistema de orugas antes de comenzar a perforar, ya que incluso una pequeña desalineación al inicio puede resultar en una desviación significativa en el punto de salida. También es necesario un control constante del vertido de desechos; Si el volumen de tierra que sale excede el volumen de la tubería que se está instalando, puede indicar que se está formando un vacío sobre la carcasa, lo que requiere una parada inmediata para evaluar la estabilidad del suelo.
