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Equipos de perforación y exploración geotécnica

ESIA Zacatenco
by

Joan Manuel Olvera Lona

on 4 September 2014

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Transcript of Equipos de perforación y exploración geotécnica

!
PRECAUCIÒN
INGENIEROS TRABAJANDO
MECÁNICA DE SUELOS


INTEGRANTES:

ALBA CARRASCO VERONICA JAQUELINE
AVENDAÑO CONTRERAS CRISTIAN
GARCIA MARTINEZ MAYRA LIZBETH

PROFESOR:

ING. DAMIREL MANZANO VÁZQUEZ
INTRODUCCIÓN

En este tema se abordarán las principales maquinas, así como su equipo mecánico del que se auxilian para llevar a cabo los procesos de exploracion geotécnica.
OBJETIVO

Con esta presentación se pretende dar a conocer la diversa maquinaria y equipo que se utiliza en la exploración geotécnica.
MAQUINARIA
ALCANCE

Se obtendrá a partir de la indagación en libros, catálogos de maquinaria y asesoría docente con el profesor Miguel Angel G. Casillas el conocimiento de la maquinaria principal de la exploración geotécnica.

EQUIPO 7
MAQUINARIA Y EQUIPO MECÁNICO PARA EXPLORACIÓN GEOTECNICA

CLASIFICACION DE PERFORADORAS
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
EQUIPO DE PERFORACION:

BROCAS PUNTAS COLA DE PESCADO.
CINCEL
ESTRELLA
AGUDA
BARRENAS DE ESPIRAL CONTINUA.
BARRENAS CON COLLADORES MANUALES .
VARILLAS O TUBERIA PARA MUESTREO.
PENETROMETRO.
TUBO SHELBY
BARROS
ADEMES
MARTINETES O EQUIPO DE HINCADO
BOMBAS
HUARTOS.
BOINO
COPLES
POLEAS
PERFORADORA A PERCUSIÓN

PARTES GENERALES

Cilindro cerrador
Un martinete que golpea a la culata del varillaje a través del cual se transmite la onda de choque a la varilla.
Una válvula que regula el paso del aire comprimido.
Sistema de barrido que consiste en un tubo que permite el paso del aire hasta el interior del varillaje.


NOTA: CUANDO SE UTILIZA ESTE TIPO DE MAQUINARIA, LAS LONGITUDES DE PERFORACION NO SUPERAN LOS 30 m DE PROFUNDIDAD.
PERFORADORAS A PRESIÓN

Consta de los mismos elementos constructivos que la perforadora a percusión, la única diferencia es que un motor actúa sobre un grupo de bombas que suministran un caudal de aceite.


VENTAJAS


MENOR CONSUMO DE ENERGIA (A 1/3 DE LA DE PERCUSIÓN)
MENOR COSTO DE ACCESORIOS DE PERFORACIÓN
MAYOR CAPACIDAD DE PERFORACIÓN
MENOR RUIDO

VENTAJAS

Gran simplicidad de manejo.
Fiabilidad y bajo costo de mantenimiento.
Facilidad de reparación.
Bajos precios de mercado.
Posibilidad de funcionar conectados a antiguas instalaciones de aire comprimido de minas subterráneas.
PERFORADORA ROTATORIA
CLASIFICACIÓN

Martillo de fondo:
La percusion se realiza directamente sobre la broca de perforacion mientras que la rotacion se efectua al exterior del barreno.

Martillo en cabeza:
Dos acciones se producen fuera del barreno, rotacion y pecusion.
EJEMPLO
Dando 4000



Caracteristicas:
Cable de 16 mm (1.6 cm)
Proundidad de perforacion de 6'' a 8'' (90m, 60m)
Potencia de 1870 r.p.m.
Cabestrante de linea de 4000 kg
Carga de la grua 9000 kg
BARRAS Y ADEMES.
Las dimensiones y pesos de las barras y ademes de perforacion estan normados por la DCDMA (Diamond Core drillig Association). Sus longitudes son de 10 pies (3.05 m).

Las barras EW se utilizan par ala penetracion del cono electrico, las AW y BW son las de empleo mas general y las NW sonpoco recomendables para el muetreo de suelos.

Al ser los demàs de diametro exterior chico (7.6 a 10.1 cm) limitan el diametro de los muestreadores, por eso para sondeos sin ademes son necesarios los lodos bentoniticos, para nousar ademes.
BARRAS DE PERFORACION Y ADEMES.
BOMBAS PARA LA PERFORACION.
La bomba para la perforacion debe ser capaz de operar con lodos bentoniticos , las mas comunes son las de cavidad progresiva, sin embargo para los sondeos poco profundos (h < 30m) se han venido utilizando bombas cenrifugas de alta presion, sabiendo que sus impulsores quedan sujetos a un desgaste importante. En sondeos muy profundos suele recurrirse a bombas de piston.

BOMBAS MAS USADAS EN LA PERFORACION GEOTECNICA
FLUIDOS PARA LA PERFORACION
Caracteristicas de los lodos de bentonita.

Se forman con agua dulce y arcilla bentonitica sodica o calcita; la operacion con los lodos implica que durante la perforacion se deben calificar su calidad mediante sus propiedades fisicas mas relevantes.
Calidad del agua.
Densidad del lodo.
Viscosidad de Marsh
Viscosidad plastica.
Rendimiento
Filtracion
Contenido de arena.
CONCLUSIONES.
Gracias a este trabajo nos podemos dar cuenta que el conocimiento de la maquinaria y equipo es esencial para cualquier tipo de obra, ya que nos permite saber cual es la mejor para cierto tipo de exploracion geotecnica.
BIBLIOGRAFIA.
Santoyo Villa Enrique, "Exploracion de suelos metodos directos e indirectos", Socidad Mexicana de Ingenieria Geotecnica, A.C. (SMIG)

Msc. Proaño Cadena Gaston, "Apuntes de curso para la asignatura de perforacion y voladura.", Facultad de ingenieria en ciencias de la tierra.

I. Martinez Alfredo, "Exploracion, muestreo y ensayes de suelos", Departmento de Geotecnia

Acker Drill Company AD-II RUGGER, Mechanical Rotatory Drill Until
www.ackerdrill.com

Perforadora de cadenas MD5090, "Manual de CAT", www.cat.com

EQUIPO.

Brocas
Poleas
Coples
Penetrometro
Hurtados (Dados de concreto, "anclar maquina")
Tubo shelby
Cono mecanico
Cono electrico
Barrena de espiral continua
Barrena coladores manuales
Cicel
Estrella
Aguda
Varillas o tuberia para muestreo
Dimensiones.
Altura de trabajo bajo la polea: 5.5 m
Altura total: 6.87m
Dimensiones de largo: 8.5 m

BOMBA BARNES CARACOL
EJEMPLO
Perforadora Longyear
ESPECIFICACIONES GENERALES

Largo del equipo: 2.90 m
Ancho: 1.20 m
Altura máxima con torre levantada: 7.20 m
Altura máxima con torre en descanso: 2.35 m
Separación de perforación de colindancia a centro de perforación: 0.60 m
Profundidad máxima de perforación: 100 m
Diámetro maximo de perforación: 6''
Diámetro menor de perforación: 2 15/16''
ROLATEC RL-1500
MANTENIMIENTO

Capacidad de aceite hidráulico: 50 litros
Capacidad de aceite de motor: 4 litros
Combustible para motor de perforadora:30 litros
Tipo de aceite de transmision SAE 140 Cap 3 litros
Malacate auxiliar tipo cable de acero 5/8'' Ca. 0.5 ton
Tipo y No. de filtro de aceite LF-224
Tipo y No. de filtro de comustible 941392
Baterias de 17 celdas.
CARACTERISTICAS:

Diametro de 2.5" a 6"
Profundiad de 31 m.
Longitud 7.62 m.
Altura de embarque 11.45 m
Ancho de embarque 2.59m

EJEMPLOS
Lobo
CARACTERÍSTICAS:

La máquina perforadora rotatoria SD se aplica a arcilla, arena, suelo limo, suelo artificial y entre
los estratos, capas meteorizadas de roca y capas subterráneas de hielo contenidos de guijarros y piedras trituradas, etc. Esta serie de máquinas perforadoras rotatorias tiene dos tipos de taladros de perforación: tipo de fricción y tipo de autobloqueo.
IMAGENES
Perforadora Giratoria MD6420
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA
Se sabe que la variedad actual de máquinas y herramientas para la perforación influye en las técnicas que se pueden aplicar; sin embargo, la elección de los procedimientos está condicionada por los siguientes factores:

1. La calidad de las muestras que se pretenden rescatar, ya sean alteradas o inalteradas.

2. Por el espesor del remoldeo introducido en las paredes del hoyo o barreno, porque en él se ejecutaran pruebas de campo, que pueden ser de corte, deformabilidad o de permeabilidad.
LONGYEAR MOD. 34
EJEMPLO
Perforadora Longyear
(PERFORADORAS)
Se clasifican en:

Barra helicoidal

Perforadora de cadena

Perforadora giratoria
ROTATORIAS
DE PRESIÓN
DE PERCUSIÓN
EJEMPLOS
Perforadora de cadenas
Caterpillar MD5150C
EJEMPLOS
Perforadora giratoria
Caterpillar MD6420
Especificaciones técnicas

Profundidades: Hasta 16,46 m (54').
Diametro de perforación: 229 a 311 mm
(9,0 a 12,3") (22.9 cm a 31.1 cm)
Cabeza de rotación: 120 mm (1.2 cm)
Velocidad de rotación: De 0 a 1500 RPM
Empuje: De 0 a 6000 kg
Angulo de perforación: De 0º a 90º
Peso: 7700 kg
Longitud de la pluma: 3.81 m hasta 16,46 m (54')
EJEMPLOS
Perforadora giratoria
Caterpillar MD6420
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