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Qué perforadora elegir

Las perforadoras son equipos destinados a la construcción que permiten realizar pozos en el subsuelo. El tamaño de las perforadoras varía considerablemente de una a otra: existen modelos de gran tamaño y también modelos livianos que pueden ser desplazados por una única persona.

Los equipos de perforación permiten extraer muestras de depósitos minerales, analizar las propiedades físicas de las rocas, el suelo y las aguas subterráneas. También se pueden utilizar en instalaciones subterráneas: túneles, pozos o canalizaciones.

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  • ¿Cómo elegir una perforadora?

    Perforadora de la marca Epiroc
    Perforadora de la marca Epiroc

    Las perforadoras pueden tener una multitud de aplicaciones, por ejemplo, perforar un pozo de acceso a una fuente natural —agua, petróleo, energía geotérmica, etc.—, construir cimientos, realizar barrenos en una mina o tomar muestras del suelo.

    Será esencial determinar el uso de la perforadora y, en particular , el tipo de suelo en el que operará principalmente. Dependiendo del suelo, se podrá elegir entre: perforadoras rotativas, perforadoras por percusión, perforadoras DTH, perforadoras de martillo en cabeza  —con martillo elevado—, etc.

    Para hacer la mejor elección, será imprescindible determinar si la perforadora se destinará a la actividad principal o a operaciones puntuales y, en particular, si priman las últimas innovaciones o si una máquina que ha demostrado su valía durante varias décadas puede ser la más idónea.

    La seguridad, la fiabilidad y la facilidad de uso también son elementos importantes que habrá que tener en cuenta y que están directamente interrelacionados. Una máquina fiable y fácil de manejar, utilizada respetando las recomendaciones del fabricante, aumenta la seguridad del operario.

    El tipo de movilidad necesario también un punto de atención importante. Existen perforadoras autónomas con orugas  y perforadoras montadas en camión o remolcables que necesitan de una fuente de alimentación, esto es, un grupo electrógeno o el propio camión que las transporta.

    Una vez determinado el tipo de máquina, será necesario dimensionarla en función del diámetro y la profundidades de perforación.

  • ¿Cuándo son necesarias las perforaciones?

    En muchas obras se requiere la realización de perforaciones, por ejemplo:

    En la mayoría de los casos, la perforación se realiza verticalmente, pero también puede ser horizontal o direccional, por ejemplo, para la colocación de anclajes.

    Algunos tipos de perforación

    • Perforación de pozos.
    • Perforación geotérmica.
    • Perforación para pilotes de cimentación.
    • Perforación de micropilotes.
    • Perforación de barrenos.
    • Perforación con barrena continua.
  • ¿Qué tecnología de perforación elegir?

    Tipo de perforación Tipo de suelo Observaciones
    Perforación rotativa Roca blanda Profundidades significativas, de hasta 5.000 metros
    Posibilidad de perforaciones inclinadas u horizontales
    Perforación DTH Roca dura y agrietada —caliza, granito, etc.— Profundidad de hasta 4.000 metros
    Perforación de martillo en cabeza Suelos consolidados Diámetro reducido —150 mm como máximo—, poca profundidad
    Posibilidad de perforación inclinada
    Perforación con barrena Arcilla, arena arcillosa, grava Profundidad de algunas decenas de metros
    Extracción de testigos Todo tipo de suelos Perforación para el análisis de suelos
    Posibilidad de perforación inclinada
    Perforación a percusión Roca dura: arenisca, caliza, esquisto Profundidad de hasta 100 metros
    Perforación por hinca Arcilla, arena arcillosa, grava Instalación de tubos horizontales o verticales

    Perforación rotativa: este tipo de perforación, también llamada perforación «rotary», permite excavar pozos al triturarse la roca bajo el efecto del peso y la rotación con la ayuda de una herramienta. Se utiliza principalmente en la producción petrolífera. El detritus alcanza la superficie bajo la presión del lodo de perforación que se inyecta en el tren de varillas de perforación. El lodo de perforación también permite consolidar las paredes del pozo de perforación, por lo que no es necesario entubarlo a medida que avanza la operación.

    Perforación DTH —perforación rotativa de percusión o perforación de martillo rotativo—: estas perforadoras taladran utilizando una herramienta de corte rotativa —cabezal de perforación— y martillean el fondo del pozo con un martillo neumático. El detritus sube a la superficie bajo la presión del aire comprimido utilizado para el martillo. Estas perforadoras son potentes y ofrecen altas velocidades de avance, especialmente en roca. Para pozos artesianos —pozos en donde el agua sube naturalmente a la superficie bajo la presión de la capa freática— o perforaciones geotérmicas, la inyección de aire en el extremo de la varilla de perforación empuja el agua hacia arriba a través del pozo, permitiendo al operador determinar inmediatamente el caudal de agua hallado. Este tipo de perforación se utiliza para suelos duros y agrietados, hasta 4.000 metros de profundidad. Cuando la herramienta de corte es excéntrica, la perforación se puede acompañar de un entubado de avance —instalación de tuberías de gravedad— que refuerza el pozo a medida que avanza la perforación.

    Perforación con martillo en cabeza —perforación top hammer—: estas perforadoras también utilizan un sistema de percusión, aunque este permanece fuera del pozo. Se utilizan principalmente para perforaciones de diámetro reducido, por ejemplo para la prospección minera o la instalación de tirantes en la roca. Este sistema se suele destinar a perforaciones poco profundas, ya que puede haber una desviación significativa debido a la estructura de los suelos. Si bien, estas perforadoras pueden operar en cualquier dirección.

    Perforación con barrena: perforación rotativa con un tornillo sin fin —barrena—. Este tipo de perforación se utiliza principalmente en suelos arcillosos o arenosos poco consolidados. El detritus asciende a la superficie gracias al tornillo sin fin. Para perforaciones profundas, puede ser necesario subir a menudo el sinfín para extraerlo.

    Extracción de testigos: este tipo de perforación es similar a la perforación rotativa, aunque en este caso se utiliza una corona para obtener muestras, llamadas testigos, del interior de la herramienta.

    Perforación a percusión: consiste en romper la roca dejando caer una herramienta, el trépano, por la acción de la gravedad. Este tipo de perforación sólo se puede utilizar para la perforación vertical. Para evitar que el pozo se derrumbe, será necesario entubarlo a medida que se perfora. El detritus se extrae en cuanto interfiere en el proceso de perforación reemplazando el trépano por un sistema de clapeta. El sistema de clapeta está compuesto por una especie de tubo equipado con una compuerta abatible en la parte inferior que permite que el tubo se llene con el detritus, que se transportará luego a la superficie.

    Perforación por hinca: la perforación se utiliza principalmente para atravesar tubos horizontales. El tubo se empuja progresivamente por percusión y el detritus se retira al final de la operación de perforación o bien por inyección de agua, o bien mediante una barrena —tornillo sin fin—. Esta técnica se utiliza en particular cuando se desea evitar la transmisión de vibraciones a los edificios circundantes o para evitar la excavación de zanjas.

  • ¿Cuál será el tipo de perforadora más adecuado?

    Perforadora de la marca Hydra
    Perforadora de la marca Hydra

    Existen dos tipos principales de perforadoras: las perforadoras de orugas, autónomas, y las perforadoras en camión o remolque.

    • Habrá que optar por una perforadora con orugas cuando sea necesario desplazarse a poca velocidad en áreas desniveladas o en suelos muy sueltos. La estabilidad de la perforadora dependerá de la superficie de las orugas. Así pues, cuanto más anchas sean las orugas, más estable será la perforadora. No obstante, las más anchas tienden a desgastarse más rápidamente y a desestabilizar el suelo al desplazarse, especialmente en las curvas. La velocidad de desplazamiento de una perforadora de orugas es de unos 4 km/h. Por lo tanto, estas perforadoras son más idóneas para trabajos que requieren pocos desplazamientos.
    • Las perforadoras montadas en camión o remolcables no son autónomas, ni en términos de desplazamiento ni en términos de suministro de energía, pudiendo utilizarse en este último caso la energía del camión de transporte o la de un generador independiente. Sin embargo, son mucho más económicas que las perforadoras de orugas.
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